spring aop底层原理及实现方法

这篇文章主要介绍spring aop底层原理及实现方法，文中介绍的非常详细，具有一定的参考价值，感兴趣的小伙伴们一定要看完！

使用

要分析spring aop的底层原理，首先要会使用，先创建一个普通maven webapp项目，引入spring-context依赖，版本为5.1.1RELEASE

<dependency>       <groupId>org.springframework</groupId>       <artifactId>spring-context</artifactId>       <version>5.1.1.RELEASE</version>     </dependency>

然后我使用aspectj作为aop的语法实现，和spring整合起来

<dependency>       <groupId>org.aspectj</groupId>       <artifactId>aspectjweaver</artifactId>       <version>1.9.4</version>     </dependency>

接下来我全称用注解的形式来模拟spring aop的使用，先创建一个配置类去扫描包，开启aspectJ的自动代理支持

@Configuration @EnableAspectJAutoProxy @ComponentScan("com.ww") public class Wconfig { }

然后新建一个接口和接口的实现类

public interface Dao {     void query(); } @Component public class IndexDao implements Dao{     @Override     public void query() {         System.out.println("query......");     } }

创建切面

//代表是一个切面 @Aspect @Component public class WAspect {     /**      * execution表达式，可以百度写法      */     @Pointcut("execution(* com.ww.dao.*.*(..))")     public void point(){     }     /**      * 在切点上进行前置通知      */     @Before("point()")     public void beforeAd(){         System.out.println("before-------------");     } }

创建测试方法

public class TestAspect {     public static void main(String[] args) {         AnnotationConfigApplicationContext configApplicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(Wconfig.class);         Dao dao = configApplicationContext.getBean(Dao.class);         dao.query();     } }

执行方法，可以看到在打印query...之前打印了before----------

这个时候我们很想知道为什么这句before会打印在query之前呢，稍微对spring aop有所了解的人应该知道，spring是通过动态代理和字节码技术来实现aop操作的，也就是经常说的jdk动态代理和cglib动态代理两种模式，那么，spring究竟是怎么创建的代理对象，又是什么时候产生的代理对象呢，下面我们来一起探究一下源码，来揭开这个谜底

源码分析

首先我们透过现象看本质，我先把断点打在测试方法的最后一行，我们来看这个时候的dao对象

那么接下来我们就要去找到什么时候这个dao对象变成了动态代理对象的，既然在最后一行的时候对象已经变成了代理对象，那么我门自然就猜想是在上一句代码的位置spring执行了创建代理对象的操作，我们把断点移到上一行，debug进去

再往下走

这行代码我看方法名觉得应该是有用的代码，方法意思应该是spring处理好的bean，跟进去看看

@Nullable	private <T> T resolveBean(ResolvableType requiredType, @Nullable Object[] args, boolean nonUniqueAsNull) {         //这行代码最有用，处理有beanName的bean，debug进入看一下	NamedBeanHolder<T> namedBean = resolveNamedBean(requiredType, args, nonUniqueAsNull);	if (namedBean != null) {	return namedBean.getBeanInstance();	}	BeanFactory parent = getParentBeanFactory();	if (parent instanceof DefaultListableBeanFactory) {	return ((DefaultListableBeanFactory) parent).resolveBean(requiredType, args, nonUniqueAsNull);	}	else if (parent != null) {	ObjectProvider<T> parentProvider = parent.getBeanProvider(requiredType);	if (args != null) {	return parentProvider.getObject(args);	}	else {	return (nonUniqueAsNull ? parentProvider.getIfUnique() : parentProvider.getIfAvailable());	}	}	return null;	}

@SuppressWarnings("unchecked")	@Nullable	private <T> NamedBeanHolder<T> resolveNamedBean(	ResolvableType requiredType, @Nullable Object[] args, boolean nonUniqueAsNull) throws BeansException {	Assert.notNull(requiredType, "Required type must not be null");	Class<?> clazz = requiredType.getRawClass();	Assert.notNull(clazz, "Required type must have a raw Class");         //候选name列表，直觉告诉我这行代码比较重要	String[] candidateNames = getBeanNamesForType(requiredType);	if (candidateNames.length > 1) {	List<String> autowireCandidates = new ArrayList<>(candidateNames.length);	for (String beanName : candidateNames) {	if (!containsBeanDefinition(beanName) || getBeanDefinition(beanName).isAutowireCandidate()) {	autowireCandidates.add(beanName);	}	}	if (!autowireCandidates.isEmpty()) {	candidateNames = StringUtils.toStringArray(autowireCandidates);	}	}         //因为我的代码里只有一个bean，所以我觉得应该会执行这里的代码	if (candidateNames.length == 1) {	String beanName = candidateNames[0];	return new NamedBeanHolder<>(beanName, (T) getBean(beanName, clazz, args));	}	else if (candidateNames.length > 1) {	Map<String, Object> candidates = new LinkedHashMap<>(candidateNames.length);	for (String beanName : candidateNames) {	if (containsSingleton(beanName) && args == null) {	Object beanInstance = getBean(beanName);	candidates.put(beanName, (beanInstance instanceof NullBean ? null : beanInstance));	}	else {	candidates.put(beanName, getType(beanName));	}	}	String candidateName = determinePrimaryCandidate(candidates, clazz);	if (candidateName == null) {	candidateName = determineHighestPriorityCandidate(candidates, clazz);	}	if (candidateName != null) {	Object beanInstance = candidates.get(candidateName);	if (beanInstance == null || beanInstance instanceof Class) {	beanInstance = getBean(candidateName, clazz, args);	}	return new NamedBeanHolder<>(candidateName, (T) beanInstance);	}	if (!nonUniqueAsNull) {	throw new NoUniqueBeanDefinitionException(requiredType, candidates.keySet());	}	}	return null;	}

执行完getBeanNamesForType(requiredType)后，我们看idea的变量显示，果然有一个bean，name是IndexDao

那么接下来自然会进到length==1的那个代码块，这时候我再debug进入，这里还是一个getBean方法

在spring容器中还有一些没有name的其他的bean需要被创建，所以这里我用上了条件断点，当beanName等于indexDao的时候，才会进入断点，但是当我F8跑完这行代码的时候，出乎意料的事情发生了

惊不惊喜，意不意外，getSingleton这行代码执行结束之后，代理对象就已经被创建了，所以需要debug进入这行代码去看

protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {         //spring所有的bean被放在ioc容器中的地方，就是这个singletonObjects，这是一个concorrentHashMap。	Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);	if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {	synchronized (this.singletonObjects) {	singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);	if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {	ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);	if (singletonFactory != null) {	singletonObject = singletonFactory.getObject();	this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);	this.singletonFactories.remove(beanName);	}	}	}	}	return singletonObject;	}

但是我在这里只看到了get方法，那么这些bean是什么时候放到singletonObjects里的呢，我来找找

protected void addSingleton(String beanName, Object singletonObject) {	synchronized (this.singletonObjects) {	this.singletonObjects.put(beanName, singletonObject);	this.singletonFactories.remove(beanName);	this.earlySingletonObjects.remove(beanName);	this.registeredSingletons.add(beanName);	}	}

在DefaultSingletonBeanRegistry注册器中，我找到了singletonObjects.put方法，代表bean是这个时候被放到这个map里去的，接下来我在这行代码上进行条件断点，然后我们来看它的调用链，找出是什么时候执行的addSingleton方法，其实从这个时候我已经知道，断点打在测试方法的倒数第二行是不对的，在getBean之前其实代理对象已经产生了

// Create bean instance.	if (mbd.isSingleton()) {	sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {	try {                             //创建bean，核心代码	return createBean(beanName, mbd, args);	}	catch (BeansException ex) {	// Explicitly remove instance from singleton cache: It might have been put there	// eagerly by the creation process, to allow for circular reference resolution.	// Also remove any beans that received a temporary reference to the bean.	destroySingleton(beanName);	throw ex;	}	});	bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);	}

在createBean方法上，我也加上条件断点，然后debug进入

@Override	protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)	throws BeanCreationException {	if (logger.isTraceEnabled()) {	logger.trace("Creating instance of bean '" + beanName + "'");	}	RootBeanDefinition mbdToUse = mbd;	// Make sure bean class is actually resolved at this point, and	// clone the bean definition in case of a dynamically resolved Class	// which cannot be stored in the shared merged bean definition.	Class<?> resolvedClass = resolveBeanClass(mbd, beanName);	if (resolvedClass != null && !mbd.hasBeanClass() && mbd.getBeanClassName() != null) {	mbdToUse = new RootBeanDefinition(mbd);	mbdToUse.setBeanClass(resolvedClass);	}	// Prepare method overrides.	try {	mbdToUse.prepareMethodOverrides();	}	catch (BeanDefinitionValidationException ex) {	throw new BeanDefinitionStoreException(mbdToUse.getResourceDescription(),	beanName, "Validation of method overrides failed", ex);	}	try {	// Give BeanPostProcessors a chance to return a proxy instead of the target bean instance.	Object bean = resolveBeforeInstantiation(beanName, mbdToUse);	if (bean != null) {	return bean;	}	}	catch (Throwable ex) {	throw new BeanCreationException(mbdToUse.getResourceDescription(), beanName,	"BeanPostProcessor before instantiation of bean failed", ex);	}	try {             //核心代码，创建bean实例，需要断点进入	Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);	if (logger.isTraceEnabled()) {	logger.trace("Finished creating instance of bean '" + beanName + "'");	}	return beanInstance;	}	catch (BeanCreationException | ImplicitlyAppearedSingletonException ex) {	// A previously detected exception with proper bean creation context already,	// or illegal singleton state to be communicated up to DefaultSingletonBeanRegistry.	throw ex;	}	catch (Throwable ex) {	throw new BeanCreationException(	mbdToUse.getResourceDescription(), beanName, "Unexpected exception during bean creation", ex);	}	}

接下来我debug进入doCreateBean方法

debug跟进initializeBean方法，条件断点在两个初始化处理器上，我隐约觉得代理对象就是从这两个方法中产生的，我们拭目以待

protected Object initializeBean(final String beanName, final Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd) {	if (System.getSecurityManager() != null) {	AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction<Object>) () -> {	invokeAwareMethods(beanName, bean);	return null;	}, getAccessControlContext());	}	else {	invokeAwareMethods(beanName, bean);	}         //包装的bean	Object wrappedBean = bean;	if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {             //执行前置初始化beanPostProcessor处理器	wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);	}	try {	invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);	}	catch (Throwable ex) {	throw new BeanCreationException(	(mbd != null ? mbd.getResourceDescription() : null),	beanName, "Invocation of init method failed", ex);	}	if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {             //执行初始化后的beanPostProcessor处理器	wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);	}	return wrappedBean;	}

执行完applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization方法，这个时候我们看到warppedBean还是indexDao，并没有产生代理对象

我猜想在下一个后置处理器中，代理对象将被创建，我debug进去

public Object applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(Object existingBean, String beanName)	throws BeansException {	Object result = existingBean;	for (BeanPostProcessor processor : getBeanPostProcessors()) {             //经过处理器处理后的bean，我先看看有多少个处理器	Object current = processor.postProcessAfterInitialization(result, beanName);	if (current == null) {	return result;	}	result = current;	}	return result;	}

可以看到我的猜想被证明是正确的，运行完这个后置处理器，代理对象就被创建出来了。 到了这里我们知道了代理对象是从哪里来的了，但是还是没搞清楚代理对象是怎么创建出来的，这时候我们就需要debug进入到这个处理器内部去瞧瞧了。

@Override	public Object postProcessAfterInitialization(@Nullable Object bean, String beanName) {	if (bean != null) {             //获取缓存key,不重要	Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);	if (!this.earlyProxyReferences.contains(cacheKey)) {                 //重要方法，需要debug进去看	return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);	}	}	return bean;	}

于是乎我又进到了wrapIfNecessary这个方法内部

protected Object wrapIfNecessary(Object bean, String beanName, Object cacheKey) {	if (StringUtils.hasLength(beanName) && this.targetSourcedBeans.contains(beanName)) {	return bean;	}	if (Boolean.FALSE.equals(this.advisedBeans.get(cacheKey))) {	return bean;	}	if (isInfrastructureClass(bean.getClass()) || shouldSkip(bean.getClass(), beanName)) {	this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);	return bean;	}	// Create proxy if we have advice.         //看到上面这行注释，可以确定代理类就是从这里产生的，下面这个方法得到的都是一些包括切点信息，通知类型等等的信息	Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(bean.getClass(), beanName, null);	if (specificInterceptors != DO_NOT_PROXY) {	this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.TRUE);             //顾名思义，创建代理，bebug进入看看	Object proxy = createProxy(	bean.getClass(), beanName, specificInterceptors, new SingletonTargetSource(bean));	this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass());	return proxy;	}	this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);	return bean;	}

protected Object createProxy(Class<?> beanClass, @Nullable String beanName,	@Nullable Object[] specificInterceptors, TargetSource targetSource) {	if (this.beanFactory instanceof ConfigurableListableBeanFactory) {	AutoProxyUtils.exposeTargetClass((ConfigurableListableBeanFactory) this.beanFactory, beanName, beanClass);	}	ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory();	proxyFactory.copyFrom(this);	if (!proxyFactory.isProxyTargetClass()) {	if (shouldProxyTargetClass(beanClass, beanName)) {	proxyFactory.setProxyTargetClass(true);	}	else {	evaluateProxyInterfaces(beanClass, proxyFactory);	}	}	Advisor[] advisors = buildAdvisors(beanName, specificInterceptors);	proxyFactory.addAdvisors(advisors);	proxyFactory.setTargetSource(targetSource);	customizeProxyFactory(proxyFactory);	proxyFactory.setFrozen(this.freezeProxy);	if (advisorsPreFiltered()) {	proxyFactory.setPreFiltered(true);	}         //重要的地方在这里，代理对象是通过这个方法生成的	return proxyFactory.getProxy(getProxyClassLoader());	}     public Object getProxy(@Nullable ClassLoader classLoader) {         //debug进去看看	return createAopProxy().getProxy(classLoader);	}

protected final synchronized AopProxy createAopProxy() {	if (!this.active) {	activate();	}         //同样需要debug进入看看	return getAopProxyFactory().createAopProxy(this);	}

我们看到这里有一个if语句，当config中的isOptimize和isProxyTargetClass还有hasNoUserSuppliedProxyInterfaces三个判断条件只要有一个满足的话，spring就会选择cglib的方式进行动态代理，而config中的两个boolean变量的默认值都是false，而我们的被代理对象又是实现接口的，所以spring会选择jdk动态代理的实现形式来完成动态代理，当然，我们也可以在这种情况下手动的配置config值来让spring选择cglib作为动态代理的实现方式，稍后我会演示

@Override	public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException {	if (config.isOptimize() || config.isProxyTargetClass() || hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)) {	Class<?> targetClass = config.getTargetClass();	if (targetClass == null) {	throw new AopConfigException("TargetSource cannot determine target class: " +	"Either an interface or a target is required for proxy creation.");	}	if (targetClass.isInterface() || Proxy.isProxyClass(targetClass)) {	return new JdkDynamicAopProxy(config);	}	return new ObjenesisCglibAopProxy(config);	}	else {             //现在知道为什么我们的代理类是动态代理了吗	return new JdkDynamicAopProxy(config);	}	}

总结

我以spring aop实现的调用链图来结束这次的总结

以上是“spring aop底层原理及实现方法”这篇文章的所有内容，感谢各位的阅读！希望分享的内容对大家有帮助，更多相关知识，欢迎关注亿速云行业资讯频道！