Spring AOP详细介绍
什么是AOP
AOP（Aspect-OrientedProgramming，面向切面编程），可以说是OOP（Object-Oriented Programing，面向对象编程）的补充和完善。OOP引入封装、继承和多态性等概念来建立一种对象层次结构，用以模拟公共行为的一个集合。当我们需要为分散的对象引入公共行为的时候，OOP则显得无能为力。也就是说，OOP允许你定义从上到下的关系，但并不适合定义从左到右的关系。例如日志功能。日志代码往往水平地散布在所有对象层次中，而与它所散布到的对象的核心功能毫无关系。对于其他类型的代码，如安全性、异常处理和透明的持续性也是如此。这种散布在各处的无关的代码被称为横切（cross-cutting）代码，在OOP设计中，它导致了大量代码的重复，而不利于各个模块的重用。
而AOP技术则恰恰相反，它利用一种称为“横切”的技术，剖解开封装的对象内部，并将那些影响了多个类的公共行为封装到一个可重用模块，并将其名为“Aspect”，即方面。所谓“方面”，简单地说，就是将那些与业务无关，却为业务模块所共同调用的逻辑或责任封装起来，便于减少系统的重复代码，降低模块间的耦合度，并有利于未来的可操作性和可维护性。AOP代表的是一个横向的关系，如果说“对象”是一个空心的圆柱体，其中封装的是对象的属性和行为；那么面向方面编程的方法，就仿佛一把利刃，将这些空心圆柱体剖开，以获得其内部的消息。而剖开的切面，也就是所谓的“方面”了。然后它又以巧夺天功的妙手将这些剖开的切面复原，不留痕迹。
一 AOP的基本概念
- (1)Aspect(切面):通常是一个类，里面可以定义切入点和通知
- (2)JointPoint(连接点):程序执行过程中明确的点，一般是方法的调用
- (3)Advice(通知):AOP在特定的切入点上执行的增强处理，有before,after,afterReturning,afterThrowing,around
- (4)Pointcut(切入点):就是带有通知的连接点，在程序中主要体现为书写切入点表达式
- (5)AOP代理：AOP框架创建的对象，代理就是目标对象的加强。Spring中的AOP代理可以使JDK动态代理，也可以是CGLIB代理，前者基于接口，后者基于子类
通知方法:
- 前置通知:在我们执行目标方法之前运行(@Before)
- 后置通知:在我们目标方法运行结束之后 ,不管有没有异常(@After)
- 返回通知:在我们的目标方法正常返回值后运行(@AfterReturning)
- 异常通知:在我们的目标方法出现异常后运行(@AfterThrowing)
- 环绕通知:动态代理, 需要手动执行joinPoint.procced()(其实就是执行我们的目标方法执行之前相当于前置通知, 执行之后就相当于我们后置通知(@Around)
二 Spring AOP
Spring中的AOP代理还是离不开Spring的IOC容器，代理的生成，管理及其依赖关系都是由IOC容器负责，Spring默认使用JDK动态代理，在需要代理类而不是代理接口的时候，Spring会自动切换为使用CGLIB代理，不过现在的项目都是面向接口编程，所以JDK动态代理相对来说用的还是多一些。
三 基于注解的AOP配置方式
切面类：
package com.enjoy.cap10.aop;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.After;
import org.aspectj.lang.annotation.AfterReturning;
import org.aspectj.lang.annotation.AfterThrowing;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
//日志切面类
@Aspect
public class LogAspects {
@Pointcut("execution(public int com.enjoy.cap10.aop.Calculator.*(..))")
public void pointCut(){};
//@before代表在目标方法执行前切入, 并指定在哪个方法前切入
@Before("pointCut()")
public void logStart(){
System.out.println("除法运行....参数列表是:{}");
}
@After("pointCut()")
public void logEnd(){
System.out.println("除法结束......");
}
@AfterReturning("pointCut()")
public void logReturn(){
System.out.println("除法正常返回......运行结果是:{}");
}
@AfterThrowing("pointCut()")
public void logException(){
System.out.println("运行异常......异常信息是:{}");
}
@Around("pointCut()")
public Object Around(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable{
System.out.println("@Arount:执行目标方法之前...");
Object obj = proceedingJoinPoint.proceed();//相当于开始调div地
System.out.println("@Arount:执行目标方法之后...");
return obj;
}
}目标方法：
package com.enjoy.cap10.aop;
public class Calculator {
//业务逻辑方法
public int div(int i, int j){
System.out.println("--------");
return i/j;
}
}配置类：
package com.enjoy.cap10.config;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.context.annotation.EnableAspectJAutoProxy;
import com.enjoy.cap10.aop.Calculator;
import com.enjoy.cap10.aop.LogAspects;
@Configuration
@EnableAspectJAutoProxy
public class Cap10MainConfig {
@Bean
public Calculator calculator(){
return new Calculator();
}
@Bean
public LogAspects logAspects(){
return new LogAspects();
}
}测试类：
public class Cap10Test {
@Test
public void test01(){
AnnotationConfigApplicationContext app = new AnnotationConfigApplicationContext(Cap10MainConfig.class);
Calculator c = app.getBean(Calculator.class);
int result = c.div(4, 3);
System.out.println(result);
app.close();
}
}结果：
@Arount:执行目标方法之前...
除法运行....参数列表是:{}
--------
@Arount:执行目标方法之后...
除法结束......
除法正常返回......运行结果是:{}
1AOP源码赏析
在这个注解比较流行的年代里,当我们想要使用spring 的某些功能时只需要加上一行代码就可以了,比如:
- @EnableAspectJAutoProxy开启AOP
- @EnableTransactionManagement开启spring事务管理,
- @EnableCaching开启spring缓存
- @EnableWebMvc 开启webMvc
对于我们使用者而言十分简单便利,然而,其背后所做的事,却远远比一个注解复杂的多了,本篇只是简略的介绍一下@EnableAspectJAutoProxy背后所发生的那些事,了解其工作原理,才能更好的运用,并从中领略大师的智慧.
废话不多说,先来看一下源码:
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Import(AspectJAutoProxyRegistrar.class)
public @interface EnableAspectJAutoProxy {
/**
* Indicate whether subclass-based (CGLIB) proxies are to be created as opposed
* to standard Java interface-based proxies. The default is {@code false}.
*/
boolean proxyTargetClass() default false;
/**
* Indicate that the proxy should be exposed by the AOP framework as a {@code ThreadLocal}
* for retrieval via the {@link org.springframework.aop.framework.AopContext} class.
* Off by default, i.e. no guarantees that {@code AopContext} access will work.
* @since 4.3.1
*/
boolean exposeProxy() default false;
}英文注解已经很详细了,这里简单介绍一下两个参数,一个是控制aop的具体实现方式,为true 的话使用cglib,为false的话使用java的Proxy,默认为false,第二个参数控制代理的暴露方式,解决内部调用不能使用代理的场景，默认为false.
这里核心是@Import(AspectJAutoProxyRegistrar.class);在AspectJAutoProxyRegistrar里,核心的地方是
AopConfigUtils.registerAspectJAnnotationAutoProxyCreatorIfNecessary(registry);一个AOP的工具类,这个工具类的主要作用是把AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator这个类定义为BeanDefinition放到spring容器中,这是通过实现ImportBeanDefinitionRegistrar接口来装载的,具体装载过程不是本篇的重点,这里就不赘述,我们重点看AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator这个类.
首先看看这个类图:
从类图是可以大致了解AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator这个类的功能.它实现了一系列Aware的接口,在Bean装载的时候获取BeanFactory(Bean容器),Bean的ClassLoader,还实现了order接口,继承了PorxyConfig,ProxyConfig中主要封装了代理的通用处理逻辑,比如设置目标类,设置使用cglib还是java proxy等一些基础配置.
而能够让这个类参与到bean初始化功能,并为bean添加代理功能的还是因为它实现了BeanPostProcessor这个接口.这个接口的postProcessAfterInitialization方法会在bean初始化结束后(赋值完成)被调用。
这里先看一下最顶部的抽象类:AbstractAutoProxyCreator,这个抽象类主要抽象了实现代理的逻辑:
@Override
public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) {
return bean;
}
// 主要看这个方法，在bean初始化之后对生产出的bean进行包装
@Override
public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
if (bean != null) {
Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);
if (!this.earlyProxyReferences.contains(cacheKey)) {
return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);
}
}
return bean;
}
// wrapIfNecessary
protected Object wrapIfNecessary(Object bean, String beanName, Object cacheKey) {
if (beanName != null && 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.
// 意思就是如果该类有advice则创建proxy，
Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(bean.getClass(), beanName, null);
if (specificInterceptors != DO_NOT_PROXY) {
this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.TRUE);
// 1.通过方法名也能简单猜测到，这个方法就是把bean包装为proxy的主要方法，
Object proxy = createProxy(
bean.getClass(), beanName, specificInterceptors, new SingletonTargetSource(bean));
this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass());
// 2.返回该proxy代替原来的bean
return proxy;
}
this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);
return bean;
}
总结：
- 1）将AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator注册到Spring容器中
-
2）AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator类的postProcessAfterInitialization()方法将所有有advice的bean重新包装成proxy
创建proxy过程分析
通过之前的代码结构分析，我们知道，所有的bean在返回给用户使用之前都需要经过AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator类的postProcessAfterInitialization()方法，而该方法的主要作用也就是将所有拥有advice的bean重新包装为proxy，那么我们接下来直接分析这个包装为proxy的方法即可，看一下bean如何被包装为proxy，proxy在被调用方法时，是具体如何执行的
以下是AbstractAutoProxyCreator.wrapIfNecessary(Object bean, String beanName, Object cacheKey)中的createProxy()代码片段分析
protected Object createProxy(
Class<?> beanClass, String beanName, Object[] specificInterceptors, TargetSource targetSource) {
if (this.beanFactory instanceof ConfigurableListableBeanFactory) {
AutoProxyUtils.exposeTargetClass((ConfigurableListableBeanFactory) this.beanFactory, beanName, beanClass);
}
// 1.创建proxyFactory，proxy的生产主要就是在proxyFactory做的
ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory();
proxyFactory.copyFrom(this);
if (!proxyFactory.isProxyTargetClass()) {
if (shouldProxyTargetClass(beanClass, beanName)) {
proxyFactory.setProxyTargetClass(true);
}
else {
evaluateProxyInterfaces(beanClass, proxyFactory);
}
}
// 2.将当前bean适合的advice，重新封装下，封装为Advisor类，然后添加到ProxyFactory中
Advisor[] advisors = buildAdvisors(beanName, specificInterceptors);
for (Advisor advisor : advisors) {
proxyFactory.addAdvisor(advisor);
}
proxyFactory.setTargetSource(targetSource);
customizeProxyFactory(proxyFactory);
proxyFactory.setFrozen(this.freezeProxy);
if (advisorsPreFiltered()) {
proxyFactory.setPreFiltered(true);
}
// 3.调用getProxy获取bean对应的proxy
return proxyFactory.getProxy(getProxyClassLoader());
}TargetSource中存放被代理的对象,这段代码主要是为了构建ProxyFactory,将配置信息(是否使用java proxy,是否threadlocal等),目标类,切面,传入ProxyFactory中
1）创建何种类型的Proxy？JDKProxy还是CGLIBProxy？
// getProxy()方法
public Object getProxy(ClassLoader classLoader) {
return createAopProxy().getProxy(classLoader);
}
// createAopProxy()方法就是决定究竟创建何种类型的proxy
protected final synchronized AopProxy createAopProxy() {
if (!this.active) {
activate();
}
// 关键方法createAopProxy()
return getAopProxyFactory().createAopProxy(this);
}
// createAopProxy()
public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException {
// 1.config.isOptimize()是否使用优化的代理策略，目前使用与CGLIB
// config.isProxyTargetClass() 是否目标类本身被代理而不是目标类的接口
// hasNoUserSuppliedProxyInterfaces()是否存在代理接口
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.");
}
// 2.如果目标类是接口或者是代理类，则直接使用JDKproxy
if (targetClass.isInterface() || Proxy.isProxyClass(targetClass)) {
return new JdkDynamicAopProxy(config);
}
// 3.其他情况则使用CGLIBproxy
return new ObjenesisCglibAopProxy(config);
}
else {
return new JdkDynamicAopProxy(config);
}
}2）getProxy()方法
由1）可知，通过createAopProxy()方法来确定具体使用何种类型的Proxy，针对于该示例，我们具体使用的为JdkDynamicAopProxy，下面来看下JdkDynamicAopProxy.getProxy()方法
final class JdkDynamicAopProxy implements AopProxy, InvocationHandler, Serializable// JdkDynamicAopProxy类结构，由此可知，其实现了InvocationHandler，则必定有invoke方法，来被调用，也就是用户调用bean相关方法时，此invoke()被真正调用
// getProxy()
public Object getProxy(ClassLoader classLoader) {
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Creating JDK dynamic proxy: target source is " + this.advised.getTargetSource());
}
Class<?>[] proxiedInterfaces = AopProxyUtils.completeProxiedInterfaces(this.advised, true);
findDefinedEqualsAndHashCodeMethods(proxiedInterfaces);
// JDK proxy 动态代理的标准用法
return Proxy.newProxyInstance(classLoader, proxiedInterfaces, this);
}3）invoke()方法
以上的代码模式可以很明确的看出来，使用了JDK动态代理模式，真正的方法执行在invoke()方法里，下面我们来看下该方法，来看下bean方法如何被代理执行的
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
MethodInvocation invocation;
Object oldProxy = null;
boolean setProxyContext = false;
TargetSource targetSource = this.advised.targetSource;
Class<?> targetClass = null;
Object target = null;
try {
// 1.以下的几个判断，主要是为了判断method是否为equals、hashCode等Object的方法
if (!this.equalsDefined && AopUtils.isEqualsMethod(method)) {
// The target does not implement the equals(Object) method itself.
return equals(args[0]);
}
else if (!this.hashCodeDefined && AopUtils.isHashCodeMethod(method)) {
// The target does not implement the hashCode() method itself.
return hashCode();
}
else if (method.getDeclaringClass() == DecoratingProxy.class) {
// There is only getDecoratedClass() declared -> dispatch to proxy config.
return AopProxyUtils.ultimateTargetClass(this.advised);
}
else if (!this.advised.opaque && method.getDeclaringClass().isInterface() &&
method.getDeclaringClass().isAssignableFrom(Advised.class)) {
// Service invocations on ProxyConfig with the proxy config...
return AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection(this.advised, method, args);
}
Object retVal;
if (this.advised.exposeProxy) {
// Make invocation available if necessary.
oldProxy = AopContext.setCurrentProxy(proxy);
setProxyContext = true;
}
// May be null. Get as late as possible to minimize the time we "own" the target,
// in case it comes from a pool.
target = targetSource.getTarget();
if (target != null) {
targetClass = target.getClass();
}
// 2.获取当前bean被拦截方法链表
List<Object> chain = this.advised.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(method, targetClass);
// 3.如果为空，则直接调用target的method
if (chain.isEmpty()) {
Object[] argsToUse = AopProxyUtils.adaptArgumentsIfNecessary(method, args);
retVal = AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection(target, method, argsToUse);
}
// 4.不为空，则逐一调用chain中的每一个拦截方法的proceed
else {
// We need to create a method invocation...
invocation = new ReflectiveMethodInvocation(proxy, target, method, args, targetClass, chain);
// Proceed to the joinpoint through the interceptor chain.
retVal = invocation.proceed();
}
...
return retVal;
}
...
}4）拦截方法真正被执行调用invocation.proceed()
public Object proceed() throws Throwable {
// We start with an index of -1 and increment early.
if (this.currentInterceptorIndex == this.interceptorsAndDynamicMethodMatchers.size() - 1) {
return invokeJoinpoint();
}
Object interceptorOrInterceptionAdvice =
this.interceptorsAndDynamicMethodMatchers.get(++this.currentInterceptorIndex);
if (interceptorOrInterceptionAdvice instanceof InterceptorAndDynamicMethodMatcher) {
// Evaluate dynamic method matcher here: static part will already have
// been evaluated and found to match.
InterceptorAndDynamicMethodMatcher dm =
(InterceptorAndDynamicMethodMatcher) interceptorOrInterceptionAdvice;
if (dm.methodMatcher.matches(this.method, this.targetClass, this.arguments)) {
return dm.interceptor.invoke(this);
}
else {
// Dynamic matching failed.
// Skip this interceptor and invoke the next in the chain.
return proceed();
}
}
else {
// It's an interceptor, so we just invoke it: The pointcut will have
// been evaluated statically before this object was constructed.
return ((MethodInterceptor) interceptorOrInterceptionAdvice).invoke(this);
}
}总结4：依次遍历拦截器链的每个元素，然后调用其实现，将真正调用工作委托给各个增强器
总结：
纵观以上过程可知：实际就是为bean创建一个proxy，JDKproxy或者CGLIBproxy，然后在调用bean的方法时，会通过proxy来调用bean方法
重点过程可分为：
1）将AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator注册到Spring容器中
2）AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator类的postProcessAfterInitialization()方法将所有有advice的bean重新包装成proxy
3）调用bean方法时通过proxy来调用，proxy依次调用增强器的相关方法，来实现方法切
转载：https://blog.csdn.net/qq_26323323/article/details/81012855
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