Spring AOP源码分析

在实际项目中会碰到这样一种场景,在不改动业务情况下,记录接口执行日志。通常解决方案是使用基于AOP的Aspectj注解。那问题来了Sping AOP与Aspectj有何区别?

一 什么是AOP ?什么是Spring AOP?什么是AspectJ?

1 AOP 全称是“Aspect Oriented Programming”,即面向切面编程。主要作用是在不改变业务代码情况下,为业务添加另外的通用功能,AOP是代理模式的应用。适用于日志记录,事务管理,参数检验等场景。

常见术语:

Joinpoint(连接点)在 Spring 中,指可以被动态代理拦截目标类的方法(某个目标实例的函数)。

Pointcut(切入点)目标对象功能集合。

Advice(通知)指拦截到 Joinpoint 之后要做的事情,即对切入点增强的内容。

Target(目标)指代理的目标对象。

Weaving(植入)指把增强代码应用到目标上,生成代理对象的过程。

Proxy(代理)指生成的代理对象。

Aspect(切面)切入点和通知的结合。

2 Spring AOP是基于 AOP 编程模式的一个框架,常见的实现方式基于接口的 JDK 动态代理和基于继承的 CGLIB 动态代理。

3AspectJ是一个基于 Java 语言的 AOP 框架。

3.1AspectJ不同的开启方法

3.1.1 Java 配置启用 @AspectJ 支持

@Configuration

@EnableAspectJAutoProxy

public class AppConfig {

}

注解定义切面和增强示例

@Aspect

@Component

public class AspectTest {

// 定义切入点

@Pointcut("execution(* test.X.*(..))")

public void point() {}

// 前置通知

@Before("point()")

public void before() {

System.out.println("前置");

}

// 后置通知 始终会执行

@After("point()")

public void after() {

System.out.println("后置");

}

// 环绕通知

@Around("point()")

public Object around(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {

System.out.println("环绕前");

Object result = pjp.proceed();

System.out.println("环绕后");

return result;

}

// 后置 发生异常时不会执行

@AfterReturning("point()")

public void returning() {

System.out.println("After returning 后置");

}

// 发生异常

@AfterThrowing("point()")

public void throwing() {

System.out.println("发生异常了");

}

}

3.1.2 XML 配置启用 @AspectJ 支持

<aop:aspectj-autoproxy/>

基于 XML定义切面和通知(增强)示例

<aop:config>

    <aop:aspect id="myAspect" ref="aBean">

        <aop:pointcut id="businessService"

            expression="execution(* com.xyz.myapp.service.*.*(..))"/>

        <aop:before pointcut-ref="businessService" method="monitor"/>

    </aop:aspect>

</aop:config>

4 Spring(版本5.1.0.RELEASE) + Aspectj源码分析。以下面这种形式分析

    AnnotationConfigApplicationContext context =

          new AnnotationConfigApplicationContext(Cfg.class);

    X x=(X)context.getBean("x");

x.getY();

4.1 解析加了@componentScan属性的配置类并注册到bean定义中心。

4.2 后置处理器注册

执行函数PostProcessorRegistrationDelegate.invokeBeanFactoryPostProcessors,循环执行后置处理器,当后置处理器为ConfigurationClassPostProcessor实例时,调用函数postProcessBeanDefinitionRegistry(registry)在内部执行函数loadBeanDefinitionsFromRegistrars(configClass.getImportBeanDefinitionRegistrars());

4.3 AspectJAutoProxyRegistrar注册到bean定义中心

执行函数processConfigBeanDefinitions解析配置类里@componentScan注解的backpages属性值加载包路径下class文件封装到Resource实例中返回Resource数组。循环遍历Resource数组,获取加了@Componet注解或注解的注解有加@Componet,创建beandefinition封装解析到属性值,注册到bean定义中心,最后返回Set<ConfigurationClass> 实例赋值给变量configClasses。循环遍历configClasses取出实例执行函数loadBeanDefinitionsForConfigurationClass,当配置类有加@EnableAspectJAutoProxy注解时执行到函数loadBeanDefinitionsFromRegistrars时会把@EnableAspectJAutoProxy定义的注解@Import(AspectJAutoProxyRegistrar.class)创建beandefinition实例注册进beandefinition中心。

AspectJAutoProxyRegistrar注册执行调用栈

4.4 循环实例化懒加载bean

执实例DefaultListableBeanFactory的函数preInstantiateSingletons() ,加载非懒加载bean循环遍历DefaultListableBeanFactory属性beannames集合,执行dogetBean函数实例化bean,再执行函数populateBean对实例属性进行赋值,最后执行函数initializeBean。

4.5 获取加了@Apsectj类下面的增强函数,并创建代理对象

在函数initializeBean内部 循环取出后置处理器,当后置处理器AbstractAutoProxyCreator实例 执行函数postProcessAfterInitialization函数内部的函数wrapIfNecessary,调用函数findCandidateAdvisors获取不到增强,再执行this.aspectJAdvisorsBuilder.buildAspectJAdvisors()函数内循环遍历beanames集合实例,获取加了@Aspect注解的类,解析类加了增强注解函数并创建Advice实例封装解析到的值返回List集合实例,再执行findAdvisorsThatCanApply(List<Advisor> candidateAdvisors, Class<?> beanClass, String beanName)函数,校验当前类是否跟@PointCut注解属性表达式匹配,匹配上返回增强集合,否则不返回了。根据增强集合有值创建对应beanname的代理对象。

获取增强和代理对象创建调用栈1

获取增强和代理对象创建调用栈2

获取增强和代理对象创建调用栈3

4.6 切面类增强函数织入目标函数中

当通过代理对象调用目标对象函数时,执行CglibAopProxy类下面的内部类DynamicAdvisedInterceptor函数intercept,函数proceed()内部首先校验currentInterceptorIndex变量与增强器集合个数是否一致,如果一致执行目标实例函数。如果不一致currentInterceptorIndex增加1,传给增强器集合实例函数get取出实例,再执行取出的增强实例的函数invoke(this),内部去执行增强函数,一直递归调用直到最后执行目标实例函数。

执行目标函数切入增强功能调用栈

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