写在前面的话

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工程代码地址 思维导图地址

工程结构图:

概要

本篇是接着上一篇讲的,为了避免不必要的重复,请大家先看下前一篇。

曹工说Spring Boot源码(16)-- Spring从xml文件里到底得到了什么(aop:config完整解析【上】)

本篇主要讲一个主题,解析xml后,获取到了哪些bean definition。

解析xml,获取业务相关的切点、切面等bean definition

为了讲述方便,这里贴一下spring要解析的xml:

<!--目标对象-->
<bean id="performer" class="foo.Performer"/> <!--切面-->
<bean id="performAspect" class="foo.PerformAspect"/> <!--配置切入点-->
<aop:config>
<aop:pointcut id="mypointcut" expression="execution(public * foo.Perform.sing(..))"/>
<aop:aspect id="myAspect" ref="performAspect">
<aop:after method="afterPerform" pointcut-ref="mypointcut"/>
</aop:aspect>
</aop:config>

前面两个业务bean,没啥说的,一个是target对象,一个是切面对象。核心的解析主要是aop:config,在spring里,解析该元素的代码在:

public class AopNamespaceHandler extends NamespaceHandlerSupport {

   public void init() {
// In 2.0 XSD as well as in 2.1 XSD.
registerBeanDefinitionParser("config", new ConfigBeanDefinitionParser());
registerBeanDefinitionParser("aspectj-autoproxy", new AspectJAutoProxyBeanDefinitionParser());
registerBeanDefinitionDecorator("scoped-proxy", new ScopedProxyBeanDefinitionDecorator()); // Only in 2.0 XSD: moved to context namespace as of 2.1 这个已经移到context命名空间了
registerBeanDefinitionParser("spring-configured", new SpringConfiguredBeanDefinitionParser());
} }

aop命名空间里,一共4个元素,其中一个"spring-configured"移到了context命名空间了,所以剩三个。这三个元素,对应的解析类,在上面的init方法中一目了然。其中,aop:config对应的解析类,为ConfigBeanDefinitionParser。

在下面的parse方法中,参数element即为当前解析到的aop:config,首先,创建了一个用于代理创建的bean definition;然后获取本元素的子元素,子元素可能是 aop:pointcut,aop:aspect,aop:advisor,然后对其进行相应的处理。

public BeanDefinition parse(Element element, ParserContext parserContext) {
// 配置代理创建bean definition,是一个beanPostProcessor类型的bean definition
configureAutoProxyCreator(parserContext, element); // 获取aop元素下的子元素
List<Element> childElts = DomUtils.getChildElements(element);
for (Element elt: childElts) {
String localName = parserContext.getDelegate().getLocalName(elt);
// 如果元素名等于pointcut,则走下面
if (POINTCUT.equals(localName)) {
parsePointcut(elt, parserContext);
}
// 如果元素名等于 advisor,则走下面
else if (ADVISOR.equals(localName)) {
parseAdvisor(elt, parserContext);
}
// 如果元素名等于 aspect,则走下面
else if (ASPECT.equals(localName)) {
parseAspect(elt, parserContext);
}
} return null;
}

为了讲解清晰,我们先讲解几个子元素的解析过程。

aop:pointcut解析

#org.springframework.aop.config.ConfigBeanDefinitionParser#parsePointcut
private AbstractBeanDefinition parsePointcut(Element pointcutElement, ParserContext parserContext) {
//获取id和expression属性
String id = pointcutElement.getAttribute(ID);
String expression = pointcutElement.getAttribute(EXPRESSION); // 1. 根据expression,创建bean definition
AbstractBeanDefinition pointcutDefinition = createPointcutDefinition(expression);; // 2. 向ioc容器,注册bean definition,注册的操作是由下面的registerBeanDefinition调用完成
String pointcutBeanName = id;
if (StringUtils.hasText(pointcutBeanName)) {
parserContext.getRegistry().registerBeanDefinition(pointcutBeanName, pointcutDefinition);
}
else {
pointcutBeanName = parserContext.getReaderContext().registerWithGeneratedName(pointcutDefinition);
} return pointcutDefinition;
}

上面的代码,主要有2个步骤,生成bean definition和向BeanDefinitionRegistry(一般beanFactory实现了该接口)注册该bean definition。

生成beanDefinition的代码,主要在以下方法:

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;
}

大家可以看到,这里new了一个RootBeanDefinition,这是一个BeanDefinition接口的实现,框架内部的bean的beandefinition,一般都是这个类型。这里可以看到,这个bean definition的class类型为AspectJExpressionPointcut,scope为prototype,而且通过以下代码,设置了一个属性值。

beanDefinition.getPropertyValues().add(EXPRESSION, expression);

propertValues这个属性,大家可以理解为xml时代,像下面这样配置属性:

<bean class="foo.TestPropertiesVO">
<property name="name" value="abc"/>
</bean>

其实也不能说是“像”,因为spring解析上面这个xml,就会使用beanDefinition.getPropertyValues().add(EXPRESSION, expression)这样的代码来解析。

ok,切点解析,我们就是得到了一个AspectJExpressionPointcut类型的bean definition。

aop:aspect解析

# org.springframework.aop.config.ConfigBeanDefinitionParser#parseAspect
# 去掉了部分无关代码
private void parseAspect(Element aspectElement, ParserContext parserContext) {
String aspectId = aspectElement.getAttribute(ID);
String aspectName = aspectElement.getAttribute(REF); List<BeanDefinition> beanDefinitions = new ArrayList<BeanDefinition>();
List<BeanReference> beanReferences = new ArrayList<BeanReference>(); NodeList nodeList = aspectElement.getChildNodes();
boolean adviceFoundAlready = false;
//遍历子元素
for (int i = 0; i < nodeList.getLength(); i++) {
Node node = nodeList.item(i);
if (isAdviceNode(node, parserContext)) {
if (!adviceFoundAlready) {
adviceFoundAlready = true;
// 这里其实是要把<aop:aspect ref="performAspect"> 这一句里面的ref引用的切面存起来
beanReferences.add(new RuntimeBeanReference(aspectName));
}
// 解析每一个子元素,获取一个bean definition。这里的子元素就是<aop:before> <aop:after>等
AbstractBeanDefinition advisorDefinition = parseAdvice(
aspectName, i, aspectElement, (Element) node, parserContext, beanDefinitions, beanReferences);
beanDefinitions.add(advisorDefinition);
}
}
}

上面这段代码,有3点要说明的。

  1. 这里通过 String aspectName = aspectElement.getAttribute(REF);获取了通知bean的bean name,也就是<aop:aspect ref="performAspect"> 这里面的那个performAspect。这个东西,后面会用;

  2. aspectElement.getChildNodes();获取了子元素,当前是<aop:aspect ref="performAspect">,那么子元素就是<aop:before><aop:after>这些。每次遍历,都会生成一个AbstractBeanDefinition advisorDefinition,也就是说,每次遍历都会生成一个bean definition。

  3. 具体的<aop:after>代码如下:

    private AbstractBeanDefinition parseAdvice(
    String aspectName, int order, Element aspectElement, Element adviceElement, ParserContext parserContext,
    List<BeanDefinition> beanDefinitions, List<BeanReference> beanReferences) { // 1.创建bean definition,类型为 MethodLocatingFactoryBean;会交给第三步使用
    RootBeanDefinition methodDefinition = new RootBeanDefinition(MethodLocatingFactoryBean.class);
    methodDefinition.getPropertyValues().add("targetBeanName", aspectName);
    methodDefinition.getPropertyValues().add("methodName", adviceElement.getAttribute("method"));
    methodDefinition.setSynthetic(true); // 2.创建bean definition,类型为SimpleBeanFactoryAwareAspectInstanceFactory;会交给第三步使用
    RootBeanDefinition aspectFactoryDef =
    new RootBeanDefinition(SimpleBeanFactoryAwareAspectInstanceFactory.class);
    aspectFactoryDef.getPropertyValues().add("aspectBeanName", aspectName);
    aspectFactoryDef.setSynthetic(true); // 3.创建aop:after对应的类型的bean definition;如果是aop:before,这里的类型不一样
    AbstractBeanDefinition adviceDef = createAdviceDefinition(
    adviceElement, parserContext, aspectName, order, methodDefinition, aspectFactoryDef,
    beanDefinitions, beanReferences); // 4. 创建bean definition,类型为 AspectJPointcutAdvisor
    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));
    } // 5. 注册第四步创建的AspectJPointcutAdvisor类型的bean definition
    parserContext.getReaderContext().registerWithGeneratedName(advisorDefinition); return advisorDefinition;
    }

    有人看到上面一坨,不要慌,其实不难。第一步和第二步,创建了2个bean definition,都是给第三步服务的。第三步,我这里给大家说,根据不同的子元素,bean definition的class是不一样的,大家直接看以下代码:

    org.springframework.aop.config.ConfigBeanDefinitionParser#getAdviceClass
    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 + "].");
    }
    }

    因为我们这里是aop:after,所以我们这里的bean 类型为AspectJAfterAdvice。

    我们进一步,看看AspectJAfterAdvice这个类的代码:

    public class AspectJAfterAdvice extends AbstractAspectJAdvice implements MethodInterceptor, AfterAdvice {
    
       public AspectJAfterAdvice(
    Method aspectJBeforeAdviceMethod, AspectJExpressionPointcut pointcut, AspectInstanceFactory aif) { super(aspectJBeforeAdviceMethod, pointcut, aif);
    }
    ...
    }

    可以看到,这个class,只有一个构造函数,需要三个参数。我们仔细看看,其实前面的第一步和第二步,创建的bean definition,就是给这个构造函数服务的。

    AspectJAfterAdvice构造函数参数 解析代码中创建的bean definition
    Method aspectJBeforeAdviceMethod 步骤1,类型为MethodLocatingFactoryBean。其实现了接口FactoryBean<Method>,通过ioc容器,获取factorybean,直接就能获取到其生产的对象,这里这个工厂,生产的对象,就是Method类型的
    AspectJExpressionPointcut pointcut 步骤3,todo
    AspectInstanceFactory aif 步骤2,类型为SimpleBeanFactoryAwareAspectInstanceFactory,其实现了AspectInstanceFactory接口

    大家看了这个表格,应该清楚了不少,其中第二个参数还没讲到,我们跳转到步骤3的具体实现中:

    private AbstractBeanDefinition createAdviceDefinition(
    Element adviceElement, ParserContext parserContext, String aspectName, int order,
    RootBeanDefinition methodDef, RootBeanDefinition aspectFactoryDef,
    List<BeanDefinition> beanDefinitions, List<BeanReference> beanReferences) {
    // 这里的getAdviceClass,就是根据元素类型,获取不同的bean class类型
    RootBeanDefinition adviceDefinition = new RootBeanDefinition(getAdviceClass(adviceElement, parserContext));
    // 设置aspectName属性,来源于<aop:aspect ref="performAspect">
    adviceDefinition.getPropertyValues().add(ASPECT_NAME_PROPERTY, aspectName);
    // 设置本 bean definition的类的构造参数,我们这里,即AspectJAfterAdvice的构造函数参数
    ConstructorArgumentValues cav = adviceDefinition.getConstructorArgumentValues();
    cav.addIndexedArgumentValue(0, methodDef); Object pointcut = parsePointcutProperty(adviceElement, parserContext);
    RuntimeBeanReference pointcutRef = new RuntimeBeanReference((String) pointcut);
    cav.addIndexedArgumentValue(1, pointcutRef);
    beanReferences.add(pointcutRef); cav.addIndexedArgumentValue(2, aspectFactoryDef); return adviceDefinition;
    }

    我想了下,拿图说话吧:

    这个AspectJAfterAdvice的bean definition中的构造函数参数这块,就接收上面图里的3个参数,其中参数1和3,都是RootBeanDefinition;参数2,为针对bean的引用。

前面讲了,怎么去构造AspectJAfterAdvice这种bean definition了,但还有一段没讲:

	  // 4. 创建bean definition,类型为 AspectJPointcutAdvisor
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));
} // 5. 注册第四步创建的AspectJPointcutAdvisor类型的bean definition
parserContext.getReaderContext().registerWithGeneratedName(advisorDefinition); return advisorDefinition;
}

这里其实就是利用前面拿到的AspectJAfterAdvice,去构造这里第四步的AspectJPointcutAdvisor类型的bean definition。大家直接看看如下代码:

public AspectJPointcutAdvisor(AbstractAspectJAdvice advice) {
Assert.notNull(advice, "Advice must not be null");
this.advice = advice;
this.pointcut = advice.buildSafePointcut();
}

所以,就是说,第四步的bean definition,在构造这个bean的时候,因为没有无参构造函数,而只有这个带一个AbstractAspectJAdvice类型参数的构造函数。

具体的,大家看下面的图,更容易理解。

然后,这个最外层的AspectJPointcutAdvisor的bean definition,被注册到ioc容器;而值得一提的是,其他的几个bean definition,并没有被注册到ioc容器。

汇总一下,目前为止,解析下面这段xml,我们的收获如下:

<aop:config>
<aop:pointcut id="pointcut" expression="execution(public * foo.Perform.sing(..))"/>
<aop:aspect ref="performAspect">
<aop:before method="beforePerform" pointcut-ref="pointcut"/>
<aop:after method="afterPerform" pointcut-ref="pointcut"/>
</aop:aspect>
</aop:config>

收获:

  1. 切点对应的bean definition,1个

    {
    "abstract": false,
    "autowireCandidate": true,
    "autowireMode": 0,
    "beanClass": "org.springframework.aop.aspectj.AspectJExpressionPointcut",
    "beanClassName": "org.springframework.aop.aspectj.AspectJExpressionPointcut",
    "constructorArgumentValues": {
    "argumentCount": 0,
    "empty": true,
    "genericArgumentValues": [],
    "indexedArgumentValues": {}
    },
    "dependencyCheck": 0,
    "enforceDestroyMethod": true,
    "enforceInitMethod": true,
    "lazyInit": false,
    "primary": false,
    "propertyValues": {
    "converted": false,
    "empty": false,
    "propertyValueList": [
    {
    "converted": false,
    "name": "expression",
    "optional": false,
    "value": "execution(public * foo.Perform.sing(..))"
    }
    ]
    },
    "prototype": true,
    "qualifiers": [],
    "resolvedAutowireMode": 0,
    "role": 0,
    "scope": "prototype",
    "singleton": false,
    "synthetic": true,
    "targetType": "org.springframework.aop.aspectj.AspectJExpressionPointcut"
    }
  2. aop:aspect 对应的bean definition,1个,类型为:AspectJPointcutAdvisor

    其内部的构造函数参数,持有了一个内部的,类型为AspectJAfterAdvice的bean definition,这个其实是一个内部bean definition了。而这个内部bean definition的构造函数中,还持有了3个其他的参数,2个bean definition,1个为bean 引用。大家可以看下面的json,比较长,我已经删了一些无关属性了。

    {
    "abstract": false,
    "autowireCandidate": true,
    "autowireMode": 0,
    "beanClass": "org.springframework.aop.aspectj.AspectJPointcutAdvisor",
    "beanClassName": "org.springframework.aop.aspectj.AspectJPointcutAdvisor",
    "constructorArgumentValues": {
    "argumentCount": 1,
    "empty": false,
    "genericArgumentValues": [
    {
    "converted": false,
    "value": {
    "abstract": false,
    "autowireCandidate": true,
    "autowireMode": 0,
    // 看这里
    "beanClass": "org.springframework.aop.aspectj.AspectJAfterAdvice",
    "beanClassName": "org.springframework.aop.aspectj.AspectJAfterAdvice",
    "constructorArgumentValues": {
    "argumentCount": 3,
    "empty": false,
    "genericArgumentValues": [],
    // 再看这里,3个构造函数参数
    "indexedArgumentValues": {
    "0": {
    "converted": false,
    "value": {
    "abstract": false,
    "autowireCandidate": true,
    "autowireMode": 0,
    "beanClass": "org.springframework.aop.config.MethodLocatingFactoryBean",
    "beanClassName": "org.springframework.aop.config.MethodLocatingFactoryBean",
    "constructorArgumentValues": {
    "argumentCount": 0,
    "empty": true,
    "genericArgumentValues": [],
    "indexedArgumentValues": {}
    },
    "nonPublicAccessAllowed": true,
    "primary": false,
    "propertyValues": {
    "converted": false,
    "empty": false,
    "propertyValueList": [
    {
    "converted": false,
    "name": "targetBeanName",
    "optional": false,
    "value": "performAspect"
    },
    {
    "converted": false,
    "name": "methodName",
    "optional": false,
    "value": "afterPerform"
    }
    ]
    },
    "prototype": false,
    "qualifiers": [],
    "resolvedAutowireMode": 0,
    "role": 0,
    "scope": "",
    "singleton": true,
    "synthetic": true
    }
    },
    "1": {
    "converted": false,
    "value": {
    "beanName": "mypointcut",
    "toParent": false
    }
    },
    "2": {
    "converted": false,
    "value": {
    "abstract": false,
    "autowireCandidate": true,
    "autowireMode": 0,
    "beanClass": "org.springframework.aop.config.SimpleBeanFactoryAwareAspectInstanceFactory",
    "beanClassName": "org.springframework.aop.config.SimpleBeanFactoryAwareAspectInstanceFactory",
    "constructorArgumentValues": {
    "argumentCount": 0,
    "empty": true,
    "genericArgumentValues": [],
    "indexedArgumentValues": {}
    },
    "dependencyCheck": 0,
    "enforceDestroyMethod": true,
    "enforceInitMethod": true,
    "lazyInit": false,
    "lenientConstructorResolution": true,
    "methodOverrides": {
    "empty": true,
    "overrides": []
    },
    "nonPublicAccessAllowed": true,
    "primary": false,
    "propertyValues": {
    "converted": false,
    "empty": false,
    "propertyValueList": [
    {
    "converted": false,
    "name": "aspectBeanName",
    "optional": false,
    "value": "performAspect"
    }
    ]
    },
    }
    }
    }
    },
    "nonPublicAccessAllowed": true,
    "propertyValues": {
    "converted": false,
    "empty": false,
    "propertyValueList": [
    {
    "converted": false,
    "name": "aspectName",
    "optional": false,
    "value": "performAspect"
    },
    {
    "converted": false,
    "name": "declarationOrder",
    "optional": false,
    "value": 1
    }
    ]
    },
    "prototype": false,
    "singleton": true,
    "synthetic": false
    }
    }
    ],
    "indexedArgumentValues": {}
    },
    "lazyInit": false,
    "primary": false,
    "propertyValues": {
    "converted": false,
    "empty": true,
    "propertyValueList": []
    },
    "targetType": "org.springframework.aop.aspectj.AspectJPointcutAdvisor"
    }

所以,到目前为止,我们收获了2个最外层的,注册到了ioc容器的bean definition,是可以直接getBean的那种。

至于其余的那几个构造函数相关的bean definition,其实都是在ioc容器里不存在的,如果去getBean,会失败。

比如,我们改造了main方法如下:

public static void main(String[] args) {
ClassPathXmlApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext(
"context-namespace-test-aop.xml");
// 这里去获取前面那个AspectJAfterAdvice bean definition
AspectJAfterAdvice bean = ctx.getBean(AspectJAfterAdvice.class); Perform performer = (Perform) ctx.getBean(Perform.class);
performer.sing();
}

结果,报错了,NoSuchBeanDefinitionException:

Exception in thread "main" org.springframework.beans.factory.NoSuchBeanDefinitionException: No qualifying bean of type [org.springframework.aop.aspectj.AspectJAfterAdvice] is defined
at org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory.getBean(DefaultListableBeanFactory.java:296)
at org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext.getBean(AbstractApplicationContext.java:1196)
at foo.Main.main(Main.java:21)

换成下面这个,也一样:

ctx.getBean(SimpleBeanFactoryAwareAspectInstanceFactory.class);
Exception in thread "main" org.springframework.beans.factory.NoSuchBeanDefinitionException: No qualifying bean of type [org.springframework.aop.config.SimpleBeanFactoryAwareAspectInstanceFactory] is defined
at org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory.getBean(DefaultListableBeanFactory.java:296)
at org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext.getBean(AbstractApplicationContext.java:1196)
at foo.Main.main(Main.java:22)

经过这么一实验,想必大家也能一定程度,理解内部bean了。

解析xml,获取框架支撑型bean definition

前面一段解析,虽然费时费力,但是还没完成全部的解析工作,拿到的都是些业务bean definition,比如在什么地方切,切面逻辑在哪,等等,但是,这个切面要怎么生效,还没搞清楚。大家可以往前翻,翻到开头的解析处,可以看到下面这段:


public BeanDefinition parse(Element element, ParserContext parserContext) {
CompositeComponentDefinition compositeDef =
new CompositeComponentDefinition(element.getTagName(), parserContext.extractSource(element));
parserContext.pushContainingComponent(compositeDef);
// 配置代理创建bean definition,是一个beanPostProcessor类型的bean definition
configureAutoProxyCreator(parserContext, element); ...
}

其中,configureAutoProxyCreator这句,就是画龙点睛的最后一笔。其经过简单的跳转后,会调用:

public static BeanDefinition registerAspectJAutoProxyCreatorIfNecessary(BeanDefinitionRegistry registry, Object source) {
return registerOrEscalateApcAsRequired(AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator.class, registry, source);
}

这一句,会注册一个bean class类型为AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator的bean definition,到ioc容器。

这个AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator类比较特别,

上图可知,其实现了 BeanPostProcessor接口,可以在bean的初始化前后进行一些处理,比如什么处理呢?比如狸猫换太子,将真正的bean换成动态代理后的bean。

总结

写到这里,感觉内容已经有点过于长了,也不方便大家理解吸收。具体的,这个AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator,作为BeanPostProcessor,如何去创建代理,我们放到下一节好好说。

同时,也会看看,在获取AspectJPointcutAdvisor这个bean的时候,有什么特别之处。

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