Spring源码剖析7：AOP实现原理详解
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本文是微信公众号【Java技术江湖】的《Spring和SpringMVC源码分析》其中一篇，本文部分内容来源于网络，为了把本文主题讲得清晰透彻，也整合了很多我认为不错的技术博客内容，引用其中了一些比较好的博客文章，如有侵权，请联系作者。
该系列博文会告诉你如何从spring基础入手，一步步地学习spring基础和springmvc的框架知识，并上手进行项目实战，spring框架是每一个Java工程师必须要学习和理解的知识点，进一步来说，你还需要掌握spring甚至是springmvc的源码以及实现原理，才能更完整地了解整个spring技术体系，形成自己的知识框架。
后续还会有springboot和springcloud的技术专题，陆续为大家带来，敬请期待。
为了更好地总结和检验你的学习成果，本系列文章也会提供部分知识点对应的面试题以及参考答案。
如果对本系列文章有什么建议，或者是有什么疑问的话，也可以关注公众号【Java技术江湖】联系作者，欢迎你参与本系列博文的创作和修订。
前言
前面写了六篇文章详细地分析了Spring Bean加载流程，这部分完了之后就要进入一个比较困难的部分了，就是AOP的实现原理分析。为了探究AOP实现原理，首先定义几个类，一个Dao接口：
public interface Dao {
public void select();
public void insert();
}
Dao接口的实现类DaoImpl：
public class DaoImpl implements Dao {
@Override
public void select() {
System.out.println("Enter DaoImpl.select()");
}
@Override
public void insert() {
System.out.println("Enter DaoImpl.insert()");
}
}
定义一个TimeHandler，用于方法调用前后打印时间，在AOP中，这扮演的是横切关注点的角色：
public class TimeHandler {
public void printTime() {
System.out.println("CurrentTime:" + System.currentTimeMillis());
}
}
定义一个XML文件aop.xml：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd
http://www.springframework.org/schema/aop
http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd">
<bean id="daoImpl" class="org.xrq.action.aop.DaoImpl" />
<bean id="timeHandler" class="org.xrq.action.aop.TimeHandler" />
</beans>
写一段测试代码TestAop.java：
public class TestAop {
@Test
public void testAop() {
ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("spring/aop.xml");
Dao dao = (Dao)ac.getBean("daoImpl");
dao.select();
}
}
代码运行结果就不看了，有了以上的内容，我们就可以根据这些跟一下代码，看看Spring到底是如何实现AOP的。
AOP实现原理——找到Spring处理AOP的源头
有很多朋友不愿意去看AOP源码的一个很大原因是因为找不到AOP源码实现的入口在哪里，这个确实是。不过我们可以看一下上面的测试代码，就普通Bean也好、AOP也好，最终都是通过getBean方法获取到Bean并调用方法的，getBean之后的对象已经前后都打印了TimeHandler类printTime()方法里面的内容，可以想见它们已经是被Spring容器处理过了。
既然如此，那无非就两个地方处理：
加载Bean定义的时候应该有过特殊的处理
getBean的时候应该有过特殊的处理
因此，本文围绕【1.加载Bean定义的时候应该有过特殊的处理】展开，先找一下到底是哪里Spring对AOP做了特殊的处理。代码直接定位到DefaultBeanDefinitionDocumentReader的parseBeanDefinitions方法：
protected void parseBeanDefinitions(Element root, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
if (delegate.isDefaultNamespace(root)) {
NodeList nl = root.getChildNodes();
for (int i = 0; i < nl.getLength(); i++) {
Node node = nl.item(i);
if (node instanceof Element) {
Element ele = (Element) node;
if (delegate.isDefaultNamespace(ele)) {
parseDefaultElement(ele, delegate);
}
else {
delegate.parseCustomElement(ele);
}
}
}
}
else {
delegate.parseCustomElement(root);
}
}
正常来说，遇到<bean id=”daoImpl”…>、<bean id=”timeHandler”…>这两个标签的时候，都会执行第9行的代码，因为<bean>标签是默认的Namespace。但是在遇到后面的标签的时候就不一样了，并不是默认的Namespace，因此会执行第12行的代码，看一下：
public BeanDefinition parseCustomElement(Element ele, BeanDefinition containingBd) {
String namespaceUri = getNamespaceURI(ele);
NamespaceHandler handler = this.readerContext.getNamespaceHandlerResolver().resolve(namespaceUri);
if (handler == null) {
error("Unable to locate Spring NamespaceHandler for XML schema namespace [" + namespaceUri + "]", ele);
return null;
}
return handler.parse(ele, new ParserContext(this.readerContext, this, containingBd));
}
因为之前把整个XML解析为了org.w3c.dom.Document，org.w3c.dom.Document以树的形式表示整个XML，具体到每一个节点就是一个Node。
首先第2行从这个Node（参数Element是Node接口的子接口）中拿到Namespace=”http://www.springframework.org/schema/aop“，第3行的代码根据这个Namespace获取对应的NamespaceHandler即Namespace处理器，具体到aop这个Namespace的NamespaceHandler是org.springframework.aop.config.AopNamespaceHandler类，也就是第3行代码获取到的结果。具体到AopNamespaceHandler里面，有几个Parser，是用于具体标签转换的，分别为：
config–>ConfigBeanDefinitionParser
aspectj-autoproxy–>AspectJAutoProxyBeanDefinitionParser
scoped-proxy–>ScopedProxyBeanDefinitionDecorator
spring-configured–>SpringConfiguredBeanDefinitionParser
接着，就是第8行的代码，利用AopNamespaceHandler的parse方法，解析下的内容了。
解析增强器advisor
AOP Bean定义加载——根据织入方式将、转换成名为adviceDef的RootBeanDefinition
上面经过分析，已经找到了Spring是通过AopNamespaceHandler处理的AOP，那么接着进入AopNamespaceHandler的parse方法源代码：
public BeanDefinition parse(Element element, ParserContext parserContext) {
return findParserForElement(element, parserContext).parse(element, parserContext);
}
首先获取具体的Parser，因为当前节点是，上一部分最后有列，config是通过ConfigBeanDefinitionParser来处理的，因此findParserForElement(element, parserContext)这一部分代码获取到的是ConfigBeanDefinitionParser，接着看ConfigBeanDefinitionParser的parse方法：
public BeanDefinition parse(Element element, ParserContext parserContext) {
CompositeComponentDefinition compositeDef =
new CompositeComponentDefinition(element.getTagName(), parserContext.extractSource(element));
parserContext.pushContainingComponent(compositeDef);
configureAutoProxyCreator(parserContext, element);
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;
}
重点先提一下第6行的代码，该行代码的具体实现不跟了但它非常重要，configureAutoProxyCreator方法的作用我用几句话说一下：
向Spring容器注册了一个BeanName为org.springframework.aop.config.internalAutoProxyCreator的Bean定义，可以自定义也可以使用Spring提供的（根据优先级来）
Spring默认提供的是org.springframework.aop.aspectj.autoproxy.AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator，这个类是AOP的核心类，留在下篇讲解
在这个方法里面也会根据配置proxy-target-class和expose-proxy，设置是否使用CGLIB进行代理以及是否暴露最终的代理。
下的节点为，想见必然是执行第18行的代码parseAspect，跟进去：
private void parseAspect(Element aspectElement, ParserContext parserContext) {
String aspectId = aspectElement.getAttribute(ID);
String aspectName = aspectElement.getAttribute(REF);
try {
this.parseState.push(new AspectEntry(aspectId, aspectName));
List<BeanDefinition> beanDefinitions = new ArrayList<BeanDefinition>();
List<BeanReference> beanReferences = new ArrayList<BeanReference>();
List<Element> declareParents = DomUtils.getChildElementsByTagName(aspectElement, DECLARE_PARENTS);
for (int i = METHOD_INDEX; i < declareParents.size(); i++) {
Element declareParentsElement = declareParents.get(i);
beanDefinitions.add(parseDeclareParents(declareParentsElement, parserContext));
}
// We have to parse "advice" and all the advice kinds in one loop, to get the
// ordering semantics right.
NodeList nodeList = aspectElement.getChildNodes();
boolean adviceFoundAlready = false;
for (int i = 0; i < nodeList.getLength(); i++) {
Node node = nodeList.item(i);
if (isAdviceNode(node, parserContext)) {
if (!adviceFoundAlready) {
adviceFoundAlready = true;
if (!StringUtils.hasText(aspectName)) {
parserContext.getReaderContext().error(
" tag needs aspect bean reference via 'ref' attribute when declaring advices.",
aspectElement, this.parseState.snapshot());
return;
}
beanReferences.add(new RuntimeBeanReference(aspectName));
}
AbstractBeanDefinition advisorDefinition = parseAdvice(
aspectName, i, aspectElement, (Element) node, parserContext, beanDefinitions, beanReferences);
beanDefinitions.add(advisorDefinition);
}
}
AspectComponentDefinition aspectComponentDefinition = createAspectComponentDefinition(
aspectElement, aspectId, beanDefinitions, beanReferences, parserContext);
parserContext.pushContainingComponent(aspectComponentDefinition);
List<Element> pointcuts = DomUtils.getChildElementsByTagName(aspectElement, POINTCUT);
for (Element pointcutElement : pointcuts) {
parsePointcut(pointcutElement, parserContext);
}
parserContext.popAndRegisterContainingComponent();
}
finally {
this.parseState.pop();
}
}
从第20行~第37行的循环开始关注这个方法。这个for循环有一个关键的判断就是第22行的ifAdviceNode判断，看下ifAdviceNode方法做了什么：
private boolean isAdviceNode(Node aNode, ParserContext parserContext) {
if (!(aNode instanceof Element)) {
return false;
}
else {
String name = parserContext.getDelegate().getLocalName(aNode);
return (BEFORE.equals(name) || AFTER.equals(name) || AFTER_RETURNING_ELEMENT.equals(name) ||
AFTER_THROWING_ELEMENT.equals(name) || AROUND.equals(name));
}
}
即这个for循环只用来处理标签下的、、、、这五个标签的。
接着，如果是上述五种标签之一，那么进入第33行~第34行的parseAdvice方法：
private AbstractBeanDefinition parseAdvice(
String aspectName, int order, Element aspectElement, Element adviceElement, ParserContext parserContext,
List<BeanDefinition> beanDefinitions, List<BeanReference> beanReferences) {
try {
this.parseState.push(new AdviceEntry(parserContext.getDelegate().getLocalName(adviceElement)));
// create the method factory bean
RootBeanDefinition methodDefinition = new RootBeanDefinition(MethodLocatingFactoryBean.class);
methodDefinition.getPropertyValues().add("targetBeanName", aspectName);
methodDefinition.getPropertyValues().add("methodName", adviceElement.getAttribute("method"));
methodDefinition.setSynthetic(true);
// create instance factory definition
RootBeanDefinition aspectFactoryDef =
new RootBeanDefinition(SimpleBeanFactoryAwareAspectInstanceFactory.class);
aspectFactoryDef.getPropertyValues().add("aspectBeanName", aspectName);
aspectFactoryDef.setSynthetic(true);
// register the pointcut
AbstractBeanDefinition adviceDef = createAdviceDefinition(
adviceElement, parserContext, aspectName, order, methodDefinition, aspectFactoryDef,
beanDefinitions, beanReferences);
// configure the advisor
RootBeanDefinition advisorDefinition = new RootBeanDefinition(AspectJPointcutAdvisor.class);
advisorDefinition.setSource(parserContext.extractSource(adviceElement));
advisorDefinition.getConstructorArgumentValues().addGenericArgumentValue(adviceDef);
if (aspectElement.hasAttribute(ORDER_PROPERTY)) {
advisorDefinition.getPropertyValues().add(
ORDER_PROPERTY, aspectElement.getAttribute(ORDER_PROPERTY));
}
// register the final advisor
parserContext.getReaderContext().registerWithGeneratedName(advisorDefinition);
return advisorDefinition;
}
finally {
this.parseState.pop();
}
}
方法主要做了三件事：
根据织入方式（before、after这些）创建RootBeanDefinition，名为adviceDef即advice定义
将上一步创建的RootBeanDefinition写入一个新的RootBeanDefinition，构造一个新的对象，名为advisorDefinition，即advisor定义
将advisorDefinition注册到DefaultListableBeanFactory中
下面来看做的第一件事createAdviceDefinition方法定义：
private AbstractBeanDefinition createAdviceDefinition(
Element adviceElement, ParserContext parserContext, String aspectName, int order,
RootBeanDefinition methodDef, RootBeanDefinition aspectFactoryDef,
List<BeanDefinition> beanDefinitions, List<BeanReference> beanReferences) {
RootBeanDefinition adviceDefinition = new RootBeanDefinition(getAdviceClass(adviceElement, parserContext));
adviceDefinition.setSource(parserContext.extractSource(adviceElement));
adviceDefinition.getPropertyValues().add(ASPECT_NAME_PROPERTY, aspectName);
adviceDefinition.getPropertyValues().add(DECLARATION_ORDER_PROPERTY, order);
if (adviceElement.hasAttribute(RETURNING)) {
adviceDefinition.getPropertyValues().add(
RETURNING_PROPERTY, adviceElement.getAttribute(RETURNING));
}
if (adviceElement.hasAttribute(THROWING)) {
adviceDefinition.getPropertyValues().add(
THROWING_PROPERTY, adviceElement.getAttribute(THROWING));
}
if (adviceElement.hasAttribute(ARG_NAMES)) {
adviceDefinition.getPropertyValues().add(
ARG_NAMES_PROPERTY, adviceElement.getAttribute(ARG_NAMES));
}
ConstructorArgumentValues cav = adviceDefinition.getConstructorArgumentValues();
cav.addIndexedArgumentValue(METHOD_INDEX, methodDef);
Object pointcut = parsePointcutProperty(adviceElement, parserContext);
if (pointcut instanceof BeanDefinition) {
cav.addIndexedArgumentValue(POINTCUT_INDEX, pointcut);
beanDefinitions.add((BeanDefinition) pointcut);
}
else if (pointcut instanceof String) {
RuntimeBeanReference pointcutRef = new RuntimeBeanReference((String) pointcut);
cav.addIndexedArgumentValue(POINTCUT_INDEX, pointcutRef);
beanReferences.add(pointcutRef);
}
cav.addIndexedArgumentValue(ASPECT_INSTANCE_FACTORY_INDEX, aspectFactoryDef);
return adviceDefinition;
}
首先可以看到，创建的AbstractBeanDefinition实例是RootBeanDefinition，这和普通Bean创建的实例为GenericBeanDefinition不同。然后进入第6行的getAdviceClass方法看一下：
private Class getAdviceClass(Element adviceElement, ParserContext parserContext) {
String elementName = parserContext.getDelegate().getLocalName(adviceElement);
if (BEFORE.equals(elementName)) {
return AspectJMethodBeforeAdvice.class;
}
else if (AFTER.equals(elementName)) {
return AspectJAfterAdvice.class;
}
else if (AFTER_RETURNING_ELEMENT.equals(elementName)) {
return AspectJAfterReturningAdvice.class;
}
else if (AFTER_THROWING_ELEMENT.equals(elementName)) {
return AspectJAfterThrowingAdvice.class;
}
else if (AROUND.equals(elementName)) {
return AspectJAroundAdvice.class;
}
else {
throw new IllegalArgumentException("Unknown advice kind [" + elementName + "].");
}
}
既然创建Bean定义，必然该Bean定义中要对应一个具体的Class，不同的切入方式对应不同的Class：
before对应AspectJMethodBeforeAdvice
After对应AspectJAfterAdvice
after-returning对应AspectJAfterReturningAdvice
after-throwing对应AspectJAfterThrowingAdvice
around对应AspectJAroundAdvice
createAdviceDefinition方法剩余逻辑没什么，就是判断一下标签里面的属性并设置一下相应的值而已，至此、两个标签对应的AbstractBeanDefinition就创建出来了。
AOP Bean定义加载——将名为adviceDef的RootBeanDefinition转换成名为advisorDefinition的RootBeanDefinition
下面我们看一下第二步的操作，将名为adviceDef的RootBeanD转换成名为advisorDefinition的RootBeanDefinition，跟一下上面一部分ConfigBeanDefinitionParser类parseAdvice方法的第26行~32行的代码：
RootBeanDefinition advisorDefinition = new RootBeanDefinition(AspectJPointcutAdvisor.class);
advisorDefinition.setSource(parserContext.extractSource(adviceElement));
advisorDefinition.getConstructorArgumentValues().addGenericArgumentValue(adviceDef);
if (aspectElement.hasAttribute(ORDER_PROPERTY)) {
advisorDefinition.getPropertyValues().add(
ORDER_PROPERTY, aspectElement.getAttribute(ORDER_PROPERTY));
}
这里相当于将上一步生成的RootBeanDefinition包装了一下，new一个新的RootBeanDefinition出来，Class类型是org.springframework.aop.aspectj.AspectJPointcutAdvisor。
第4行~第7行的代码是用于判断标签中有没有”order”属性的，有就设置一下，”order”属性是用来控制切入方法优先级的。
AOP Bean定义加载——将BeanDefinition注册到DefaultListableBeanFactory中
最后一步就是将BeanDefinition注册到DefaultListableBeanFactory中了，代码就是前面ConfigBeanDefinitionParser的parseAdvice方法的最后一部分了：
// register the final advisor
parserContext.getReaderContext().registerWithGeneratedName(advisorDefinition);
...
跟一下registerWithGeneratedName方法的实现：
public String registerWithGeneratedName(BeanDefinition beanDefinition) {
String generatedName = generateBeanName(beanDefinition);
getRegistry().registerBeanDefinition(generatedName, beanDefinition);
return generatedName;
}
第2行获取注册的名字BeanName，和<bean>的注册差不多，使用的是Class全路径+”#”+全局计数器的方式，其中的Class全路径为org.springframework.aop.aspectj.AspectJPointcutAdvisor，依次类推，每一个BeanName应当为org.springframework.aop.aspectj.AspectJPointcutAdvisor#0、org.springframework.aop.aspectj.AspectJPointcutAdvisor#1、org.springframework.aop.aspectj.AspectJPointcutAdvisor#2这样下去。
第3行向DefaultListableBeanFactory中注册，BeanName已经有了，剩下的就是Bean定义，Bean定义的解析流程之前已经看过了，就不说了。
解析切面的过程
AOP Bean定义加载——AopNamespaceHandler处理流程
回到ConfigBeanDefinitionParser的parseAspect方法：
private void parseAspect(Element aspectElement, ParserContext parserContext) {
...
AspectComponentDefinition aspectComponentDefinition = createAspectComponentDefinition(
aspectElement, aspectId, beanDefinitions, beanReferences, parserContext);
parserContext.pushContainingComponent(aspectComponentDefinition);
List<Element> pointcuts = DomUtils.getChildElementsByTagName(aspectElement, POINTCUT);
for (Element pointcutElement : pointcuts) {
parsePointcut(pointcutElement, parserContext);
}
parserContext.popAndRegisterContainingComponent();
}
finally {
this.parseState.pop();
}
}
省略号部分表示是解析的是、这种标签，上部分已经说过了，就不说了，下面看一下解析部分的源码。
第5行~第7行的代码构建了一个Aspect标签组件定义，并将Apsect标签组件定义推到ParseContext即解析工具上下文中，这部分代码不是关键。
第9行的代码拿到所有下的pointcut标签，进行遍历，由parsePointcut方法进行处理：
private AbstractBeanDefinition parsePointcut(Element pointcutElement, ParserContext parserContext) {
String id = pointcutElement.getAttribute(ID);
String expression = pointcutElement.getAttribute(EXPRESSION);
AbstractBeanDefinition pointcutDefinition = null;
try {
this.parseState.push(new PointcutEntry(id));
pointcutDefinition = createPointcutDefinition(expression);
pointcutDefinition.setSource(parserContext.extractSource(pointcutElement));
String pointcutBeanName = id;
if (StringUtils.hasText(pointcutBeanName)) {
parserContext.getRegistry().registerBeanDefinition(pointcutBeanName, pointcutDefinition);
}
else {
pointcutBeanName = parserContext.getReaderContext().registerWithGeneratedName(pointcutDefinition);
}
parserContext.registerComponent(
new PointcutComponentDefinition(pointcutBeanName, pointcutDefinition, expression));
}
finally {
this.parseState.pop();
}
return pointcutDefinition;
}
第2行~第3行的代码获取标签下的”id”属性与”expression”属性。
第8行的代码推送一个PointcutEntry，表示当前Spring上下文正在解析Pointcut标签。
第9行的代码创建Pointcut的Bean定义，之后再看，先把其他方法都看一下。
第10行的代码不管它，最终从NullSourceExtractor的extractSource方法获取Source，就是个null。
第12行~第18行的代码用于注册获取到的Bean定义，默认pointcutBeanName为标签中定义的id属性：
如果标签中配置了id属性就执行的是第13行~第15行的代码，pointcutBeanName=id
如果标签中没有配置id属性就执行的是第16行~第18行的代码，和Bean不配置id属性一样的规则，pointcutBeanName=org.springframework.aop.aspectj.AspectJExpressionPointcut#序号（从0开始累加）
第20行~第21行的代码向解析工具上下文中注册一个Pointcut组件定义
第23行~第25行的代码，finally块在标签解析完毕后，让之前推送至栈顶的PointcutEntry出栈，表示此次标签解析完毕。
最后回头来一下第9行代码createPointcutDefinition的实现，比较简单：
protected AbstractBeanDefinition createPointcutDefinition(String expression) {
RootBeanDefinition beanDefinition = new RootBeanDefinition(AspectJExpressionPointcut.class);
beanDefinition.setScope(BeanDefinition.SCOPE_PROTOTYPE);
beanDefinition.setSynthetic(true);
beanDefinition.getPropertyValues().add(EXPRESSION, expression);
return beanDefinition;
}
关键就是注意一下两点：
标签对应解析出来的BeanDefinition是RootBeanDefinition，且RootBenaDefinitoin中的Class是org.springframework.aop.aspectj.AspectJExpressionPointcut
标签对应的Bean是prototype即原型的
这样一个流程下来，就解析了标签中的内容并将之转换为RootBeanDefintion存储在Spring容器中。
AOP为Bean生成代理的时机分析
上篇文章说了，org.springframework.aop.aspectj.autoproxy.AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator这个类是Spring提供给开发者的AOP的核心类，就是AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator完成了【类/接口–>代理】的转换过程，首先我们看一下AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator的层次结构：
这里最值得注意的一点是最左下角的那个方框，我用几句话总结一下：
AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator是BeanPostProcessor接口的实现类
postProcessBeforeInitialization方法与postProcessAfterInitialization方法实现在父类AbstractAutoProxyCreator中
postProcessBeforeInitialization方法是一个空实现
逻辑代码在postProcessAfterInitialization方法中
基于以上的分析，将Bean生成代理的时机已经一目了然了：在每个Bean初始化之后，如果需要，调用AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator中的postProcessBeforeInitialization为Bean生成代理。
代理对象实例化—-判断是否为<bean>生成代理
上文分析了Bean生成代理的时机是在每个Bean初始化之后，下面把代码定位到Bean初始化之后，先是AbstractAutowireCapableBeanFactory的initializeBean方法进行初始化：
protected Object initializeBean(final String beanName, final Object bean, RootBeanDefinition mbd) {
if (System.getSecurityManager() != null) {
AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Object>() {
public Object run() {
invokeAwareMethods(beanName, bean);
return null;
}
}, getAccessControlContext());
}
else {
invokeAwareMethods(beanName, bean);
}
Object wrappedBean = bean;
if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
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()) {
wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);
}
return wrappedBean;
}
初始化之前是第16行的applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization方法，初始化之后即29行的applyBeanPostProcessorsAfterInitialization方法：
public Object applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(Object existingBean, String beanName)
throws BeansException {
Object result = existingBean;
for (BeanPostProcessor beanProcessor : getBeanPostProcessors()) {
result = beanProcessor.postProcessAfterInitialization(result, beanName);
if (result == null) {
return result;
}
}
return result;
}
这里调用每个BeanPostProcessor的postProcessBeforeInitialization方法。按照之前的分析，看一下AbstractAutoProxyCreator的postProcessAfterInitialization方法实现：
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;
}
跟一下第5行的方法wrapIfNecessary：
protected Object wrapIfNecessary(Object bean, String beanName, Object cacheKey) {
if (this.targetSourcedBeans.contains(beanName)) {
return bean;
}
if (this.nonAdvisedBeans.contains(cacheKey)) {
return bean;
}
if (isInfrastructureClass(bean.getClass()) || shouldSkip(bean.getClass(), beanName)) {
this.nonAdvisedBeans.add(cacheKey);
return bean;
}
// Create proxy if we have advice.
Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(bean.getClass(), beanName, null);
if (specificInterceptors != DO_NOT_PROXY) {
this.advisedBeans.add(cacheKey);
Object proxy = createProxy(bean.getClass(), beanName, specificInterceptors, new SingletonTargetSource(bean));
this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass());
return proxy;
}
this.nonAdvisedBeans.add(cacheKey);
return bean;
}
第2行~第11行是一些不需要生成代理的场景判断，这里略过。首先我们要思考的第一个问题是：哪些目标对象需要生成代理？因为配置文件里面有很多Bean，肯定不能对每个Bean都生成代理，因此需要一套规则判断Bean是不是需要生成代理，这套规则就是第14行的代码getAdvicesAndAdvisorsForBean：
protected List<Advisor> findEligibleAdvisors(Class beanClass, String beanName) {
List<Advisor> candidateAdvisors = findCandidateAdvisors();
List<Advisor> eligibleAdvisors = findAdvisorsThatCanApply(candidateAdvisors, beanClass, beanName);
extendAdvisors(eligibleAdvisors);
if (!eligibleAdvisors.isEmpty()) {
eligibleAdvisors = sortAdvisors(eligibleAdvisors);
}
return eligibleAdvisors;
}
顾名思义，方法的意思是为指定class寻找合适的Advisor。
第2行代码，寻找候选Advisors，根据上文的配置文件，有两个候选Advisor，分别是节点下的和这两个，这两个在XML解析的时候已经被转换生成了RootBeanDefinition。
跳过第3行的代码，先看下第4行的代码extendAdvisors方法，之后再重点看一下第3行的代码。第4行的代码extendAdvisors方法作用是向候选Advisor链的开头（也就是List.get(0)的位置）添加一个org.springframework.aop.support.DefaultPointcutAdvisor。
第3行代码，根据候选Advisors，寻找可以使用的Advisor，跟一下方法实现：
public static List<Advisor> findAdvisorsThatCanApply(List<Advisor> candidateAdvisors, Class<?> clazz) {
if (candidateAdvisors.isEmpty()) {
return candidateAdvisors;
}
List<Advisor> eligibleAdvisors = new LinkedList<Advisor>();
for (Advisor candidate : candidateAdvisors) {
if (candidate instanceof IntroductionAdvisor && canApply(candidate, clazz)) {
eligibleAdvisors.add(candidate);
}
}
boolean hasIntroductions = !eligibleAdvisors.isEmpty();
for (Advisor candidate : candidateAdvisors) {
if (candidate instanceof IntroductionAdvisor) {
// already processed
continue;
}
if (canApply(candidate, clazz, hasIntroductions)) {
eligibleAdvisors.add(candidate);
}
}
return eligibleAdvisors;
}
整个方法的主要判断都围绕canApply展开方法：
public static boolean canApply(Advisor advisor, Class<?> targetClass, boolean hasIntroductions) {
if (advisor instanceof IntroductionAdvisor) {
return ((IntroductionAdvisor) advisor).getClassFilter().matches(targetClass);
}
else if (advisor instanceof PointcutAdvisor) {
PointcutAdvisor pca = (PointcutAdvisor) advisor;
return canApply(pca.getPointcut(), targetClass, hasIntroductions);
}
else {
// It doesn't have a pointcut so we assume it applies.
return true;
}
}
第一个参数advisor的实际类型是AspectJPointcutAdvisor，它是PointcutAdvisor的子类，因此执行第7行的方法：
public static boolean canApply(Pointcut pc, Class<?> targetClass, boolean hasIntroductions) {
if (!pc.getClassFilter().matches(targetClass)) {
return false;
}
MethodMatcher methodMatcher = pc.getMethodMatcher();
IntroductionAwareMethodMatcher introductionAwareMethodMatcher = null;
if (methodMatcher instanceof IntroductionAwareMethodMatcher) {
introductionAwareMethodMatcher = (IntroductionAwareMethodMatcher) methodMatcher;
}
Set<Class> classes = new HashSet<Class>(ClassUtils.getAllInterfacesForClassAsSet(targetClass));
classes.add(targetClass);
for (Class<?> clazz : classes) {
Method[] methods = clazz.getMethods();
for (Method method : methods) {
if ((introductionAwareMethodMatcher != null &&
introductionAwareMethodMatcher.matches(method, targetClass, hasIntroductions)) ||
methodMatcher.matches(method, targetClass)) {
return true;
}
}
}
return false;
}
这个方法其实就是拿当前Advisor对应的expression做了两层判断：
目标类必须满足expression的匹配规则
目标类中的方法必须满足expression的匹配规则，当然这里方法不是全部需要满足expression的匹配规则，有一个方法满足即可
如果以上两条都满足，那么容器则会判断该<bean>满足条件，需要被生成代理对象，具体方式为返回一个数组对象，该数组对象中存储的是<bean>对应的Advisor。
代理对象实例化过程
代理对象实例化—-为<bean>生成代理代码上下文梳理
上文分析了为<bean>生成代理的条件，现在就正式看一下Spring上下文是如何为<bean>生成代理的。回到AbstractAutoProxyCreator的wrapIfNecessary方法：
protected Object wrapIfNecessary(Object bean, String beanName, Object cacheKey) {
if (this.targetSourcedBeans.contains(beanName)) {
return bean;
}
if (this.nonAdvisedBeans.contains(cacheKey)) {
return bean;
}
if (isInfrastructureClass(bean.getClass()) || shouldSkip(bean.getClass(), beanName)) {
this.nonAdvisedBeans.add(cacheKey);
return bean;
}
// Create proxy if we have advice.
Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(bean.getClass(), beanName, null);
if (specificInterceptors != DO_NOT_PROXY) {
this.advisedBeans.add(cacheKey);
Object proxy = createProxy(bean.getClass(), beanName, specificInterceptors, new SingletonTargetSource(bean));
this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass());
return proxy;
}
this.nonAdvisedBeans.add(cacheKey);
return bean;
}
第14行拿到<bean>对应的Advisor数组，第15行判断只要Advisor数组不为空，那么就会通过第17行的代码为<bean>创建代理：
protected Object createProxy(
Class<?> beanClass, String beanName, Object[] specificInterceptors, TargetSource targetSource) {
ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory();
// Copy our properties (proxyTargetClass etc) inherited from ProxyConfig.
proxyFactory.copyFrom(this);
if (!shouldProxyTargetClass(beanClass, beanName)) {
// Must allow for introductions; can't just set interfaces to
// the target's interfaces only.
Class<?>[] targetInterfaces = ClassUtils.getAllInterfacesForClass(beanClass, this.proxyClassLoader);
for (Class<?> targetInterface : targetInterfaces) {
proxyFactory.addInterface(targetInterface);
}
}
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);
}
return proxyFactory.getProxy(this.proxyClassLoader);
}
第4行~第6行new出了一个ProxyFactory，Proxy，顾名思义，代理工厂的意思，提供了简单的方式使用代码获取和配置AOP代理。
第8行的代码做了一个判断，判断的内容是这个节点中proxy-target-class=”false”或者proxy-target-class不配置，即不使用CGLIB生成代理。如果满足条件，进判断，获取当前Bean实现的所有接口，讲这些接口Class对象都添加到ProxyFactory中。
第17行~第28行的代码没什么看的必要，向ProxyFactory中添加一些参数而已。重点看第30行proxyFactory.getProxy(this.proxyClassLoader)这句：
public Object getProxy(ClassLoader classLoader) {
return createAopProxy().getProxy(classLoader);
}
实现代码就一行，但是却明确告诉我们做了两件事情：
创建AopProxy接口实现类
通过AopProxy接口的实现类的getProxy方法获取<bean>对应的代理
就从这两个点出发，分两部分分析一下。
代理对象实例化—-创建AopProxy接口实现类
看一下createAopProxy()方法的实现，它位于DefaultAopProxyFactory类中：
protected final synchronized AopProxy createAopProxy() {
if (!this.active) {
activate();
}
return getAopProxyFactory().createAopProxy(this);
}
前面的部分没什么必要看，直接进入重点即createAopProxy方法：
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()) {
return new JdkDynamicAopProxy(config);
}
if (!cglibAvailable) {
throw new AopConfigException(
"Cannot proxy target class because CGLIB2 is not available. " +
"Add CGLIB to the class path or specify proxy interfaces.");
}
return CglibProxyFactory.createCglibProxy(config);
}
else {
return new JdkDynamicAopProxy(config);
}
}
平时我们说AOP原理三句话就能概括：
对类生成代理使用CGLIB
对接口生成代理使用JDK原生的Proxy
可以通过配置文件指定对接口使用CGLIB生成代理
这三句话的出处就是createAopProxy方法。看到默认是第19行的代码使用JDK自带的Proxy生成代理，碰到以下三种情况例外：
ProxyConfig的isOptimize方法为true，这表示让Spring自己去优化而不是用户指定
ProxyConfig的isProxyTargetClass方法为true，这表示配置了proxy-target-class=”true”
ProxyConfig满足hasNoUserSuppliedProxyInterfaces方法执行结果为true，这表示<bean>对象没有实现任何接口或者实现的接口是SpringProxy接口
在进入第2行的if判断之后再根据目标<bean>的类型决定返回哪种AopProxy。简单总结起来就是：
proxy-target-class没有配置或者proxy-target-class=”false”，返回JdkDynamicAopProxy
proxy-target-class=”true”或者<bean>对象没有实现任何接口或者只实现了SpringProxy接口，返回Cglib2AopProxy
当然，不管是JdkDynamicAopProxy还是Cglib2AopProxy，AdvisedSupport都是作为构造函数参数传入的，里面存储了具体的Advisor。
代理对象实例化—-通过getProxy方法获取<bean>对应的代理
其实代码已经分析到了JdkDynamicAopProxy和Cglib2AopProxy，剩下的就没什么好讲的了，无非就是看对这两种方式生成代理的熟悉程度而已。
Cglib2AopProxy生成代理的代码就不看了，对Cglib不熟悉的朋友可以看Cglib及其基本使用一文。
JdkDynamicAopProxy生成代理的方式稍微看一下：
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);
findDefinedEqualsAndHashCodeMethods(proxiedInterfaces);
return Proxy.newProxyInstance(classLoader, proxiedInterfaces, this);
}
这边解释一下第5行和第6行的代码，第5行代码的作用是拿到所有要代理的接口，第6行代码的作用是尝试寻找这些接口方法里面有没有equals方法和hashCode方法，同时都有的话打个标记，寻找结束，equals方法和hashCode方法有特殊处理。
最终通过第7行的Proxy.newProxyInstance方法获取接口/类对应的代理对象，Proxy是JDK原生支持的生成代理的方式。
代理方法调用原理
前面已经详细分析了为接口/类生成代理的原理，生成代理之后就要调用方法了，这里看一下使用JdkDynamicAopProxy调用方法的原理。
由于JdkDynamicAopProxy本身实现了InvocationHandler接口，因此具体代理前后处理的逻辑在invoke方法中：
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 {
if (!this.equalsDefined && AopUtils.isEqualsMethod(method)) {
// The target does not implement the equals(Object) method itself.
return equals(args[0]);
}
if (!this.hashCodeDefined && AopUtils.isHashCodeMethod(method)) {
// The target does not implement the hashCode() method itself.
return hashCode();
}
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();
}
// Get the interception chain for this method.
List<Object> chain = this.advised.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(method, targetClass);
// Check whether we have any advice. If we don't, we can fallback on direct
// reflective invocation of the target, and avoid creating a MethodInvocation.
if (chain.isEmpty()) {
// We can skip creating a MethodInvocation: just invoke the target directly
// Note that the final invoker must be an InvokerInterceptor so we know it does
// nothing but a reflective operation on the target, and no hot swapping or fancy proxying.
retVal = AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection(target, method, args);
}
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();
}
// Massage return value if necessary.
if (retVal != null && retVal == target && method.getReturnType().isInstance(proxy) &&
!RawTargetAccess.class.isAssignableFrom(method.getDeclaringClass())) {
// Special case: it returned "this" and the return type of the method
// is type-compatible. Note that we can't help if the target sets
// a reference to itself in another returned object.
retVal = proxy;
}
return retVal;
}
finally {
if (target != null && !targetSource.isStatic()) {
// Must have come from TargetSource.
targetSource.releaseTarget(target);
}
if (setProxyContext) {
// Restore old proxy.
AopContext.setCurrentProxy(oldProxy);
}
}
}
第11行~第18行的代码，表示equals方法与hashCode方法即使满足expression规则，也不会为之产生代理内容，调用的是JdkDynamicAopProxy的equals方法与hashCode方法。至于这两个方法是什么作用，可以自己查看一下源代码。
第19行~第23行的代码，表示方法所属的Class是一个接口并且方法所属的Class是AdvisedSupport的父类或者父接口，直接通过反射调用该方法。
第27行~第30行的代码，是用于判断是否将代理暴露出去的，由标签中的expose-proxy=”true/false”配置。
第41行的代码，获取AdvisedSupport中的所有拦截器和动态拦截器列表，用于拦截方法，具体到我们的实际代码，列表中有三个Object，分别是：
chain.get(0)：ExposeInvocationInterceptor，这是一个默认的拦截器，对应的原Advisor为DefaultPointcutAdvisor
chain.get(1)：MethodBeforeAdviceInterceptor，用于在实际方法调用之前的拦截，对应的原Advisor为AspectJMethodBeforeAdvice
chain.get(2)：AspectJAfterAdvice，用于在实际方法调用之后的处理
第45行~第50行的代码，如果拦截器列表为空，很正常，因为某个类/接口下的某个方法可能不满足expression的匹配规则，因此此时通过反射直接调用该方法。
第51行~第56行的代码，如果拦截器列表不为空，按照注释的意思，需要一个ReflectiveMethodInvocation，并通过proceed方法对原方法进行拦截，proceed方法感兴趣的朋友可以去看一下，里面使用到了递归的思想对chain中的Object进行了层层的调用。
CGLIB代理实现
下面我们来看一下CGLIB代理的方式，这里需要读者去了解一下CGLIB以及其创建代理的方式：
这里将拦截器链封装到了DynamicAdvisedInterceptor中，并加入了Callback，DynamicAdvisedInterceptor实现了CGLIB的MethodInterceptor，所以其核心逻辑在intercept方法中：
这里我们看到了与JDK动态代理同样的获取拦截器链的过程，并且CglibMethodInvokcation继承了我们在JDK动态代理看到的ReflectiveMethodInvocation，但是并没有重写其proceed方法，只是重写了执行目标方法的逻辑，所以整体上是大同小异的。
到这里，整个Spring 动态AOP的源码就分析完了，Spring还支持静态AOP，这里就不过多赘述了，有兴趣的读者可以查阅相关资料来学习。
