Spring AOP的源码流程

一、AOP完成日志输出

1，导入AOP模块

<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-aspects</artifactId>
    <version>5.3.0</version>
</dependency>

2，定义业务逻辑类

public class MathCalculator {
    public int div(int i,int j) {
        System.out.println("div....方法被执行");
        return i / j;
    }
}

3，定义日志切面类

@Aspect
public class LogAspects {
 
    /**
     * 抽取公用的切面表达式
     * 1,本类引用直接使用当前方法名就行
     * 2,其他切面引用则需要加上全类名和方法
     */
    @Pointcut("execution(public int com.xcc.annotation.aop.log.MathCalculator.*(..))")
    public void pointCut() {
    }
 
    /**
     * 前置处理器
     */
    @Before("pointCut()")
    public void logStart(JoinPoint joinPoint) {
        System.out.println(joinPoint.getSignature().getName()
                + "运行。。。@Before:参数列表是：{" + Arrays.toString(joinPoint.getArgs()) + "}");
    }
 
    /**
     * 后置处理器
     */
    @After("com.xcc.annotation.aop.log.LogAspects.pointCut()")
    public void logEnd(JoinPoint joinPoint) {
        System.out.println(joinPoint.getSignature().getName()
                + "运行。。。@After ..." );
    }
 
    /**
     * 返回通知
     *  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() + "运行。。。@AfterReturning:返回值为：{" + result + "}");
    }
 
    @AfterThrowing(value = "pointCut()",throwing = "e")
    public void logException(JoinPoint joinPoint,Exception e) {
        System.out.println(joinPoint.getSignature().getName() +"异常。。。异常信息：{"+e+"}");
    }
 
}

在切面类中定义对应的通知方法：

• 前置通知(@Before)：logStart：在目标方法(div)运行之前运行
• 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）
• 返回通知(@AfterReturning)：logReturn：在目标方法(div)正常返回之后运行
• 异常通知(@AfterThrowing)：logException：在目标方法(div)出现异常以后运行
• 环绕通知(@Around)：动态代理，手动推进目标方法运行（joinPoint.procced()）

注意：切面类上必须定义@Aspect注解，告知Spring哪个类是切面类

4，将切面类和业务类加入到Spring容器

@EnableAspectJAutoProxy
public class Demo01_Aspect {
 
    @Bean
    public LogAspects logAspects() {
        return new LogAspects();
    }
 
    @Bean
    public MathCalculator mathCalculator() {
        return new MathCalculator();
    }
 
}

注意：必须加@EnableAspectJAutoProxy用于开启基于注解的AOP模式

5，测试

@Test
public void testAspect() {
    ApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(Demo01_Aspect.class);
    MathCalculator bean = applicationContext.getBean(MathCalculator.class);
    bean.div(11, 1);
}

输出为：

div运行。。。@Before:参数列表是：{[11, 1]}
div....方法被执行
div运行。。。@After ...
div运行。。。@AfterReturning:返回值为：{11}

二、AOP的原理解析

1，查看注解@EnableAspectJAutoProxy

/**
 * @Import(AspectJAutoProxyRegistrar.class)：给容器中导入AspectJAutoProxyRegistrar
 *      利用AspectJAutoProxyRegistrar自定义给容器中注册bean；
 *      RootBeanDefinition ..internalAutoProxyCreator = AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator
 *      说白了就是：给容器中注册一个 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator；
 */

2，查看AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator的构建关系

3，AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator的创建流程

a）AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator的创建

/**
 * 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);
 */

b）初始化实例BeanFactory，创建剩余bean

/**
 * AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator => InstantiationAwareBeanPostProcessor
 * 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);
 *         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；
 */

4，AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator【InstantiationAwareBeanPostProcessor】 的作用

/**
 * 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；
 *
 * 3）、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；
 */

三、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：
   • registerBeanPostProcessors（）注册后置处理器；创建AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator对象
   • finishBeanFactoryInitialization（）初始化剩下的单实例bean
   • 创建业务逻辑组件和切面组件
   • AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator拦截组件的创建过程
   • 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：
   • 代理对象执行目标方法
   • CglibAopProxy.intercept()；

• • • 得到目标方法的拦截器链（增强器包装成拦截器MethodInterceptor）
    • 利用拦截器的链式机制，依次进入每一个拦截器进行执行；
    • 效果：

正常执行：前置通知-》目标方法-》后置通知-》返回通知
出现异常：前置通知-》目标方法-》后置通知-》异常通知