Spring AOP核心類解析，這是最全的一篇了！！

時間  2020-12-04
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最近，很多小夥伴在催更【Spring註解驅動開發】專題，好吧，【Spring註解驅動開發】專題確實有很長時間沒更新了。那咱們從今天開始更新【Spring註解驅動開發】專題，一樣的，咱們仍是以源碼解析爲主。

文章已同步收錄到：https://github.com/sunshinelyz/technology-binghe 和 https://gitee.com/binghe001/technology-binghe 。若是文件對你有點幫助，別忘記給個Star哦！java

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類結構圖

咱們先來看下AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator類的結構圖。程序員

上圖中一些 類/接口 的介紹：github

AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator : 公開了AspectJ的調用上下文，並弄清楚來自同一切面的多個Advisor在AspectJ中的優先級規則。面試

AbstractAdvisorAutoProxyCreator : 通用自動代理建立器，它基於檢測到的每一個顧問程序爲特定bean構建AOP代理。spring

AbstractAutoProxyCreator : 擴展了 ProxyProcessorSupport，實現了SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor、BeanFactoryAware 接口，是BeanPostProcessor 實現，該實現使用AOP代理包裝每一個合格的bean，並在調用bean自己以前委派給指定的攔截器。緩存

BeanFactoryAware : 實現了該接口的Bean能夠知道它屬於那個 BeanFactory，Bean能夠經過Spring容器查找它的協同者（依賴查找），但大多數的Bean是經過構造器參數和Bean方法（依賴注入）來獲取它的協同者。微信

BeanPostProcessor ：工廠鉤子，容許自定義修改新的bean實例。例如，檢查標記接口或使用代理包裝bean。若是咱們須要在Spring容器中完成Bean的實例化，配置和其初始化先後添加一些本身的邏輯處理，咱們就能夠定義一個或多個BeanPostProcessor接口的實現，而後註冊到容器中。ide

InstantiationAwareBeanPostProcessor : BeanPostProcessor 的子接口，它添加了實例化以前的回調，以及實例化以後但設置了顯式屬性或自動裝配以前的回調。它內部提供了3個方法，再加上BeanPostProcessor接口內部的2個方法，實現這個接口須要實現5個方法。InstantiationAwareBeanPostProcessor 接口的主要做用在於目標對象的實例化過程當中須要處理的事情，包括實例化對象的先後過程以及實例的屬性設置。post

SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor : InstantiationAwareBeanPostProcessor 接口的擴展，多出了3個方法，添加了用於預測已處理bean的最終類型的回調，再加上父接口的5個方法，因此實現這個接口須要實現8個方法，主要做用也是在於目標對象的實例化過程當中須要處理的事情。

總之：AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator爲 AspectJ 切面類建立自動代理。

核心類解析

BeanPostProcessor 接口中的兩個方法 postProcessBeforeInitialization 和 postProcessAfterInitialization，做用是對Bean初始化先後添加一些本身的邏輯。

@Nullable
default Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
    return bean;
}

@Nullable
default Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
    return bean;
}

InstantiationAwareBeanPostProcessor 是 BeanPostProcessor 的子接口，它額外增長了3個新的方法：postProcessBeforeInstantiation（ 目標對象被實例化以前調用的方法，能夠返回目標實例的一個代理用來代替目標實例 ）、postProcessAfterInstantiation（該方法在Bean實例化以後執行，返回false，會忽略屬性值的設置；若是返回true，會按照正常流程設置屬性值） 和 postProcessPropertyValues（對屬性值進行修改，將來版本將會刪除）

@Nullable
default Object postProcessBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) throws BeansException {
    return null;
}

default boolean postProcessAfterInstantiation(Object bean, String beanName) throws BeansException {
    return true;
}

@Nullable
default PropertyValues postProcessPropertyValues(
    PropertyValues pvs, PropertyDescriptor[] pds, Object bean, String beanName) throws BeansException {
    return pvs;
}

SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor接口繼承InstantiationAwareBeanPostProcessor接口，裏面定義了3個方法：predictBeanType（預測Bean的類型）、determineCandidateConstructors（選擇合適的構造器）、getEarlyBeanReference（解決循環引用問題）。

@Nullable
default Class<?> predictBeanType(Class<?> beanClass, String beanName) throws BeansException {
    return null;
}

@Nullable
default Constructor<?>[] determineCandidateConstructors(Class<?> beanClass, String beanName) throws BeansException {
    return null;
}

default Object getEarlyBeanReference(Object bean, String beanName) throws BeansException {
    return bean;
}

AbstractAutoProxyCreator 是AOP的一個核心類，它實現了SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor、BeanFactoryAware 接口，實現了代理建立的邏輯，使用AOP代理包裝每一個合格的bean，並在調用bean自己以前委派給指定的攔截器。

AbstractAdvisorAutoProxyCreator 通用自動代理建立器，它基於檢測每一個bean的加強器，爲特殊的bean構建AOP代理。子類能夠重寫此findCandidateAdvisors()方法，以返回適用於任何對象的advisor的自定義列表，子類還能夠重寫繼承的AbstractAutoProxyCreator.shouldSkip()方法，以將某些對象排除在自動代理以外。

protected List<Advisor> findCandidateAdvisors() {
       Assert.state(this.advisorRetrievalHelper != null, "No BeanFactoryAdvisorRetrievalHelper available");
     return this.advisorRetrievalHelper.findAdvisorBeans();
}

AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator 擴展 AbstractAdvisorAutoProxyCreator，公開了AspectJ的調用上下文，並在多個加強器來自同一切面時搞清楚AspectJ的建議優先級順序。按AspectJ優先級排序其他部分：

@Override
@SuppressWarnings("unchecked")
protected List<Advisor> sortAdvisors(List<Advisor> advisors) {
    List<PartiallyComparableAdvisorHolder> partiallyComparableAdvisors = new ArrayList<>(advisors.size());
    for (Advisor element : advisors) {
        partiallyComparableAdvisors.add(
            new PartiallyComparableAdvisorHolder(element, DEFAULT_PRECEDENCE_COMPARATOR));
    }
    List<PartiallyComparableAdvisorHolder> sorted = PartialOrder.sort(partiallyComparableAdvisors);
    if (sorted != null) {
        List<Advisor> result = new ArrayList<>(advisors.size());
        for (PartiallyComparableAdvisorHolder pcAdvisor : sorted) {
            result.add(pcAdvisor.getAdvisor());
        }
        return result;
    }
    else {
        return super.sortAdvisors(advisors);
    }
}

在加強鏈頭部增長一個ExposeInvocationInterceptor，使用AspectJ表達式切入點和使用AspectJ樣式的advisor時，須要這些附加advisor。

protected void extendAdvisors(List<Advisor> candidateAdvisors) {
      AspectJProxyUtils.makeAdvisorChainAspectJCapableIfNecessary(candidateAdvisors);
}

若是此後處理器不該該考慮將給定的bean用於自動代理，子類應重寫此方法以返回true

@Override
protected boolean shouldSkip(Class<?> beanClass, String beanName) {
    // TODO: Consider optimization by caching the list of the aspect names
    List<Advisor> candidateAdvisors = findCandidateAdvisors();
    for (Advisor advisor : candidateAdvisors) {
        if (advisor instanceof AspectJPointcutAdvisor &&
            ((AspectJPointcutAdvisor) advisor).getAspectName().equals(beanName)) {
            return true;
        }
    }
    return super.shouldSkip(beanClass, beanName);
}

AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator 還有一個子類叫 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator，子類AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator是用於處理當前應用程序上下文中的全部AspectJ註釋方面以及Spring Advisor。若是Spring AOP的基於代理的模型可以應用任何AspectJ註釋的類，它們的advisor將被自動識別，這涵蓋了方法執行鏈接點，Spring Advisor的處理遵循AbstractAdvisorAutoProxyCreator中創建的規則。

生成代理對象

從使用<aop:xxx>標籤來自動生成代理的話，先看看AopNamespaceHandler，使用<aop:config>標籤則使用 ConfigBeanDefinitionParser 解析，使用了<aop:aspectj-autoproxy>標籤則使用 AspectJAutoProxyBeanDefinitionParser 解析，依次類推。

@Override
public void init() {
    // In 2.0 XSD as well as in 2.1 XSD.
    registerBeanDefinitionParser("config", new ConfigBeanDefinitionParser());
    registerBeanDefinitionParser("aspectj-autoproxy", new AspectJAutoProxyBeanDefinitionParser());
    registerBeanDefinitionDecorator("scoped-proxy", new ScopedProxyBeanDefinitionDecorator());

    // Only in 2.0 XSD: moved to context namespace as of 2.1
    registerBeanDefinitionParser("spring-configured", new SpringConfiguredBeanDefinitionParser());
}
  • <aop:config>方式使用 AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator 建立代理
  • <aop:aspectj-autoproxy>使用 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 建立代理

ConfigBeanDefinitionParser.java

@Override
@Nullable
public BeanDefinition parse(Element element, ParserContext parserContext) {
    CompositeComponentDefinition compositeDef =
        new CompositeComponentDefinition(element.getTagName(), parserContext.extractSource(element));
    parserContext.pushContainingComponent(compositeDef);

    configureAutoProxyCreator(parserContext, element); // 註冊AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator

    List<Element> childElts = DomUtils.getChildElements(element);
    for (Element elt: childElts) {
        String localName = parserContext.getDelegate().getLocalName(elt);
        if (POINTCUT.equals(localName)) {
            parsePointcut(elt, parserContext);
        }
        else if (ADVISOR.equals(localName)) {
            parseAdvisor(elt, parserContext);
        }
        else if (ASPECT.equals(localName)) {
            parseAspect(elt, parserContext);
        }
    }

    parserContext.popAndRegisterContainingComponent();
    return null;
}

private void configureAutoProxyCreator(ParserContext parserContext, Element element) {
    AopNamespaceUtils.registerAspectJAutoProxyCreatorIfNecessary(parserContext, element);
}

AopConfigUtils.java

@Override
@Nullable
public BeanDefinition parse(Element element, ParserContext parserContext) {
    CompositeComponentDefinition compositeDef =
        new CompositeComponentDefinition(element.getTagName(), parserContext.extractSource(element));
    parserContext.pushContainingComponent(compositeDef);

    configureAutoProxyCreator(parserContext, element); // 註冊AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator

    List<Element> childElts = DomUtils.getChildElements(element);
    for (Element elt: childElts) {
        String localName = parserContext.getDelegate().getLocalName(elt);
        if (POINTCUT.equals(localName)) {
            parsePointcut(elt, parserContext);
        }
        else if (ADVISOR.equals(localName)) {
            parseAdvisor(elt, parserContext);
        }
        else if (ASPECT.equals(localName)) {
            parseAspect(elt, parserContext);
        }
    }

    parserContext.popAndRegisterContainingComponent();
    return null;
}

private void configureAutoProxyCreator(ParserContext parserContext, Element element) {
    AopNamespaceUtils.registerAspectJAutoProxyCreatorIfNecessary(parserContext, element);
}

AopConfigUtils.java

public static void registerAspectJAutoProxyCreatorIfNecessary(
    ParserContext parserContext, Element sourceElement) {
    // 在這裏註冊的是AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator
    BeanDefinition beanDefinition = AopConfigUtils.registerAspectJAutoProxyCreatorIfNecessary(
        parserContext.getRegistry(), parserContext.extractSource(sourceElement));
    useClassProxyingIfNecessary(parserContext.getRegistry(), sourceElement);
    registerComponentIfNecessary(beanDefinition, parserContext); // 註冊組件
}
@Nullable
public static BeanDefinition registerAspectJAutoProxyCreatorIfNecessary(
    BeanDefinitionRegistry registry, @Nullable Object source) {

    return registerOrEscalateApcAsRequired(AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator.class, registry, source);
}

AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator 實現了 BeanPostProcessor 等上面介紹的接口，主要做用於Bean初始化先後，實例化先後，全部的Bean都被做用到。InstantiationAwareBeanPostProcessor 是 BeanPostProcessor的子接口，但它的調用時間點發生在Bean實例化前，在真正調用doCreateBean()建立bean實例以前執行postProcessBeforeInstantiation()。

AbstractAutoProxyCreator.java

@Override
public Object postProcessBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) throws BeansException {
    Object cacheKey = getCacheKey(beanClass, beanName);　　// 獲得一個緩存的惟一key（根據beanClass和beanName生成惟一key）
    // 若是當前targetSourcedBeans（經過自定義TargetSourceCreator建立的TargetSource）不包含cacheKey
    if (!StringUtils.hasLength(beanName) || !this.targetSourcedBeans.contains(beanName)) {
        if (this.advisedBeans.containsKey(cacheKey)) {　　//advisedBeans（已經被加強的Bean，即AOP代理對象）中包含當前cacheKey，返回null，即走Spring默認流程
            return null;
        }
        if (isInfrastructureClass(beanClass) || shouldSkip(beanClass, beanName)) {// 若是是基礎設施類（如Advisor、Advice、AopInfrastructureBean的實現）不進行處理;（略）
            this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);
            return null;
        }
    }

    // 若是有自定義的TargetSource，在此處建立代理
    // 禁止目標Bean的沒必要要的默認實例化：
    // TargetSource將以自定義方式處理目標實例。
    TargetSource targetSource = getCustomTargetSource(beanClass, beanName);
    if (targetSource != null) {
        if (StringUtils.hasLength(beanName)) {
            this.targetSourcedBeans.add(beanName);
        }
        Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(beanClass, beanName, targetSource);
        Object proxy = createProxy(beanClass, beanName, specificInterceptors, targetSource);
        this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass());
        return proxy;
    }

    return null;
}

經過 AbstractAutoProxyCreator 中的 postProcessAfterInitialization() 建立AOP代理。

@Override
public Object postProcessAfterInitialization(@Nullable Object bean, String beanName) throws BeansException {
    if (bean != null) {
        Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);
        if (!this.earlyProxyReferences.contains(cacheKey)) {　　// 若是以前調用過getEarlyBeanReference獲取包裝目標對象到AOP代理對象（若是須要），則再也不執行
            return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);　　// 包裝目標對象到AOP代理對象（若是須要）
        }
    }
    return bean;
}

protected Object wrapIfNecessary(Object bean, String beanName, Object cacheKey) {
    if (StringUtils.hasLength(beanName) && this.targetSourcedBeans.contains(beanName)) { // 經過TargetSourceCreator進行自定義TargetSource不須要包裝
        return bean;
    }
    if (Boolean.FALSE.equals(this.advisedBeans.get(cacheKey))) {　　// 不該該被加強對象不須要包裝
        return bean;
    }
    if (isInfrastructureClass(bean.getClass()) || shouldSkip(bean.getClass(), beanName)) { // 基礎設施或應該skip的不須要保證
        this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);
        return bean;
    }

    // 若是有advise則建立代理。
    Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(bean.getClass(), beanName, null);
    if (specificInterceptors != DO_NOT_PROXY) {
        this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.TRUE);
        Object proxy = createProxy(
            bean.getClass(), beanName, specificInterceptors, new SingletonTargetSource(bean)); // 建立代理對象
        this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass());
        return proxy;
    }

    this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);
    return bean;
}

好了，今天就到這兒吧，我是冰河，咱們下期見~~

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另外，我開源的各個PDF，後續我都會持續更新和維護，感謝你們長期以來對冰河的支持！！

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