Spring注解之五AOP

2019-11-27  本文已影响0人  Java及SpringBoot

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1.5. AOP

代理分类

AOP注解使用

  1. 导入aop模块；Spring AOP：(spring-aspects)
  2. 定义一个业务逻辑类（MathCalculator）；在业务逻辑运行的时候将日志进行打印（方法之前、方法运行结束、方法出现异常，xxx）
  3. 定义一个日志切面类（LogAspects）：切面类里面的方法需要动态感知MathCalculator.div运行到哪里然后执行；
    1. 通知方法：
      1. 前置通知(@Before)：logStart：在目标方法(div)运行之前运行
      2. 后置通知(@After)：logEnd：在目标方法(div)运行结束之后运行（无论方法正常结束还是异常结束）
      3. 返回通知(@AfterReturning)：logReturn：在目标方法(div)正常返回之后运行
      4. 异常通知(@AfterThrowing)：logException：在目标方法(div)出现异常以后运行
      5. 环绕通知(@Around)：动态代理，手动推进目标方法运行（joinPoint.procced()）
  4. 给切面类的目标方法标注何时何地运行（通知注解）；
  5. 将切面类和业务逻辑类（目标方法所在类）都加入到容器中;
  6. 必须告诉Spring哪个类是切面类(给切面类上加一个注解：@Aspect)
  7. 给配置类中加 @EnableAspectJAutoProxy 【开启基于注解的aop模式】，在Spring中很多的 @EnableXXX;
public class MathCalculator {

    public int div(int i, int j) {
        System.out.println("MathCalculator...div...");
        return i / j;
    }
}

/**
 * 切面类
 *
 * @author xubh
 * @Aspect： 告诉Spring当前类是一个切面类
 */
@Aspect
public class LogAspects {

    //抽取公共的切入点表达式
    //1、本类引用
    //2、其他的切面引用
    @Pointcut("execution(public int com.xubh.aop.MathCalculator.*(..))")
    public void pointCut() {
    }

    ;

    //@Before在目标方法之前切入；切入点表达式（指定在哪个方法切入）
    @Before("pointCut()")
    public void logStart(JoinPoint joinPoint) {
        Object[] args = joinPoint.getArgs();
        System.out.println("" + joinPoint.getSignature().getName() + "运行。。。@Before:参数列表是：{" + Arrays.asList(args) + "}");
    }

    @After("com.xubh.aop.LogAspects.pointCut()")
    public void logEnd(JoinPoint joinPoint) {
        System.out.println("" + joinPoint.getSignature().getName() + "结束。。。@After");
    }

    //JoinPoint一定要出现在参数表的第一位
    @AfterReturning(value = "pointCut()", returning = "result")
    public void logReturn(JoinPoint joinPoint, Object result) {
        System.out.println("" + joinPoint.getSignature().getName() + "正常返回。。。@AfterReturning:运行结果：{" + result + "}");
    }

    @AfterThrowing(value = "pointCut()", throwing = "exception")
    public void logException(JoinPoint joinPoint, Exception exception) {
        System.out.println("" + joinPoint.getSignature().getName() + "异常。。。异常信息：{" + exception + "}");
    }

}

/**
 * AOP：【动态代理】
 * 三步：
 * 1）、将业务逻辑组件和切面类都加入到容器中；告诉Spring哪个是切面类（@Aspect）
 * 2）、在切面类上的每一个通知方法上标注通知注解，告诉Spring何时何地运行（切入点表达式）
 * 3）、开启基于注解的aop模式；@EnableAspectJAutoProxy
 */
@EnableAspectJAutoProxy
@Configuration
public class MainConfigOfAOP {

    //业务逻辑类加入容器中
    @Bean
    public MathCalculator calculator() {
        return new MathCalculator();
    }

    //切面类加入到容器中
    @Bean
    public LogAspects logAspects() {
        return new LogAspects();
    }
}

public class IOCTest_AOP {

    @Test
    public void test01(){
        AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(MainConfigOfAOP.class);

        //1、不要自己创建对象
//      MathCalculator mathCalculator = new MathCalculator();
//      mathCalculator.div(1, 1);
        MathCalculator mathCalculator = applicationContext.getBean(MathCalculator.class);

        mathCalculator.div(1, 0);

        applicationContext.close();
    }

}

AOP原理-@EnableAspectJAutoProxy

  1. @EnableAspectJAutoProxy是什么？

    ​ @Import(AspectJAutoProxyRegistrar.class)：给容器中导入AspectJAutoProxyRegistrar

    ​ 利用AspectJAutoProxyRegistrar自定义给容器中注册bean；BeanDefinetion

    ​ internalAutoProxyCreator=AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator

    给容器中注册一个AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator；

  2. AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator：

    ​ AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator

    ​ ->AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator

    ​ ->AbstractAdvisorAutoProxyCreator

    ​ ->AbstractAutoProxyCreator

    ​ implements SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor, BeanFactoryAware

    ​ 关注后置处理器（在bean初始化完成前后做事情）、自动装配BeanFactory

AOP原理-AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator分析

AbstractAutoProxyCreator.setBeanFactory()
  AbstractAutoProxyCreator.有后置处理器的逻辑；
  
  AbstractAdvisorAutoProxyCreator.setBeanFactory()->initBeanFactory()
 
  AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator.initBeanFactory()

AOP原理-注册AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator

流程：

  1. 传入配置类，创建ioc容器

  2. 注册配置类，调用refresh（）刷新容器；

  3. registerBeanPostProcessors(beanFactory);注册bean的后置处理器来方便拦截bean的创建；

    1. 先获取ioc容器已经定义了的需要创建对象的所有BeanPostProcessor
    2. 给容器中加别的BeanPostProcessor
    3. 优先注册实现了PriorityOrdered接口的BeanPostProcessor；
    4. 再给容器中注册实现了Ordered接口的BeanPostProcessor；
    5. 注册没实现优先级接口的BeanPostProcessor；
    6. 注册BeanPostProcessor，实际上就是创建BeanPostProcessor对象，保存在容器中； 创建internalAutoProxyCreator的BeanPostProcessor【AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator】
      1. 创建Bean的实例
      2. populateBean；给bean的各种属性赋值
      3. initializeBean：初始化bean；
        1. invokeAwareMethods()：处理Aware接口的方法回调
        2. applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization()：应用后置处理器的postProcessBeforeInitialization（）
        3. invokeInitMethods()；执行自定义的初始化方法
        4. applyBeanPostProcessorsAfterInitialization()；执行后置处理器的postProcessAfterInitialization（）；
      4. BeanPostProcessor(AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator)创建成功； -->aspectJAdvisorsBuilder
    7. 把BeanPostProcessor注册到BeanFactory中;beanFactory.addBeanPostProcessor(postProcessor);

    =======以上是创建和注册AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator的过程========

    AOP原理-AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator执行时机

  4. finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);完成BeanFactory初始化工作；创建剩下的单实例bean

    1. 遍历获取容器中所有的Bean，依次创建对象getBean(beanName);

      1. getBean->doGetBean()->getSingleton()->

    2. 创建bean，【AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator在所有bean创建之前会有一个拦截，InstantiationAwareBeanPostProcessor，会调用postProcessBeforeInstantiation()】

      1. 先从缓存中获取当前bean，如果能获取到，说明bean是之前被创建过的，直接使用，否则再创建；只要创建好的Bean都会被缓存起来

      2. createBean（）;创建bean；AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 会在任何bean创建之前先尝试返回bean的实例；【BeanPostProcessor是在Bean对象创建完成初始化前后调用的】【InstantiationAwareBeanPostProcessor是在创建Bean实例之前先尝试用后置处理器返回对象的】

        1. resolveBeforeInstantiation(beanName, mbdToUse);解析BeforeInstantiation；希望后置处理器在此能返回一个代理对象；如果能返回代理对象就使用，如果不能就继续

          1. 后置处理器先尝试返回对象；
          bean = applyBeanPostProcessorsBeforeInstantiation（）：
拿到所有后置处理器，如果是InstantiationAwareBeanPostProcessor;
就执行postProcessBeforeInstantiation
if (bean != null) {
    bean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(bean, beanName);
}

        2. doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);真正的去创建一个bean实例；和3.6流程一样；

AOP原理-AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator执行时机

 参考上面步骤4

AOP原理-创建AOP代理

  1. 每一个bean创建之前，调用postProcessBeforeInstantiation(); 关心MathCalculator和LogAspect的创建
    1. 判断当前bean是否在advisedBeans中（保存了所有需要增强bean）
    2. 判断当前bean是否是基础类型的Advice、Pointcut、Advisor、AopInfrastructureBean，或者是否是切面（@Aspect）
    3. 是否需要跳过
      1. 获取候选的增强器（切面里面的通知方法）【List<Advisor> candidateAdvisors】每一个封装的通知方法的增强器是 InstantiationModelAwarePointcutAdvisor；判断每一个增强器是否是 AspectJPointcutAdvisor 类型的；返回true
      2. 永远返回false
  2. 创建对象,postProcessAfterInitialization；return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);//包装如果需要的情况下
    1. 获取当前bean的所有增强器（通知方法） Object[] specificInterceptors
      1. 找到候选的所有的增强器（找哪些通知方法是需要切入当前bean方法的）
      2. 获取到能在bean使用的增强器。
      3. 给增强器排序
    2. 保存当前bean在advisedBeans中；
    3. 如果当前bean需要增强，创建当前bean的代理对象；
      1. 获取所有增强器（通知方法）
      2. 保存到proxyFactory
      3. 创建代理对象：Spring自动决定；JdkDynamicAopProxy(config);jdk动态代理；ObjenesisCglibAopProxy(config);cglib的动态代理；
    4. 给容器中返回当前组件使用cglib增强了的代理对象；
    5. 以后容器中获取到的就是这个组件的代理对象，执行目标方法的时候，代理对象就会执行通知方法的流程；

AOP原理-获取拦截器链-MethodInterceptor

  1. 目标方法执行；容器中保存了组件的代理对象（cglib增强后的对象），这个对象里面保存了详细信息（比如增强器，目标对象，xxx）；
    1. CglibAopProxy.intercept();拦截目标方法的执行
    2. 根据ProxyFactory对象获取将要执行的目标方法拦截器链；List<Object> chain = this.advised.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(method, targetClass);
      1. List<Object> interceptorList保存所有拦截器 5；一个默认的ExposeInvocationInterceptor 和 4个增强器；
      2. 遍历所有的增强器，将其转为Interceptor；registry.getInterceptors(advisor);
      3. 将增强器转为List<MethodInterceptor>；如果是MethodInterceptor，直接加入到集合中；如果不是，使用AdvisorAdapter将增强器转为MethodInterceptor；转换完成返回MethodInterceptor数组；
    3. 如果没有拦截器链，直接执行目标方法;拦截器链（每一个通知方法又被包装为方法拦截器，利用MethodInterceptor机制）
    4. 如果有拦截器链，把需要执行的目标对象，目标方法，拦截器链等信息传入创建一个 CglibMethodInvocation 对象，并调用 Object retVal = mi.proceed();
    5. 拦截器链的触发过程;
      1. 如果没有拦截器执行执行目标方法，或者拦截器的索引和拦截器数组-1大小一样（指定到了最后一个拦截器）执行目标方法；
      2. 链式获取每一个拦截器，拦截器执行invoke方法，每一个拦截器等待下一个拦截器执行完成返回以后再来执行；拦截器链的机制，保证通知方法与目标方法的执行顺序；

AOP原理-链式调用通知方法及总结

  1. @EnableAspectJAutoProxy 开启AOP功能
  2. @EnableAspectJAutoProxy 会给容器中注册一个组件 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator
  3. AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator是一个后置处理器；
  4. 容器的创建流程：
    1. registerBeanPostProcessors（）注册后置处理器；创建AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator对象
    2. finishBeanFactoryInitialization（）初始化剩下的单实例bean
      1. 创建业务逻辑组件和切面组件
      2. AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator拦截组件的创建过程
      3. 组件创建完之后，判断组件是否需要增强；是：切面的通知方法，包装成增强器（Advisor）;给业务逻辑组件创建一个代理对象（cglib）；
  5. 执行目标方法：
    1. 代理对象执行目标方法
    2. CglibAopProxy.intercept()；
      1. 得到目标方法的拦截器链（增强器包装成拦截器MethodInterceptor）
      2. 利用拦截器的链式机制，依次进入每一个拦截器进行执行；
      3. 效果：
        1. 正常执行：前置通知-》目标方法-》后置通知-》返回通知
        2. 出现异常：前置通知-》目标方法-》后置通知-》异常通知
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