Spring AOP 源码解析
什么是AOP
AOP(Aspect-OrientedProgramming,面向方面编程),可以说是OOP(Object-Oriented Programing,面向对象编程)的补充和完善。OOP引入封装、继承和多态性等概念来建立一种对象层次结构,用以模拟公共行为的一个集合。当我们需要为分散的对象引入公共行为的时候,OOP则显得无能为力。也就是说,OOP允许你定义从上到下的关系,但并不适合定义从左到右的关系。例如日志功能。日志代码往往水平地散布在所有对象层次中,而与它所散布到的对象的核心功能毫无关系。对于其他类型的代码,如安全性、异常处理和透明的持续性也是如此。这种散布在各处的无关的代码被称为横切(cross-cutting)代码,在OOP设计中,它导致了大量代码的重复,而不利于各个模块的重用。
而AOP技术则恰恰相反,它利用一种称为“横切”的技术,剖解开封装的对象内部,并将那些影响了多个类的公共行为封装到一个可重用模块,并将其名为“Aspect”,即方面。所谓“方面”,简单地说,就是将那些与业务无关,却为业务模块所共同调用的逻辑或责任封装起来,便于减少系统的重复代码,降低模块间的耦合度,并有利于未来的可操作性和可维护性。AOP代表的是一个横向的关系,如果说“对象”是一个空心的圆柱体,其中封装的是对象的属性和行为;那么面向方面编程的方法,就仿佛一把利刃,将这些空心圆柱体剖开,以获得其内部的消息。而剖开的切面,也就是所谓的“方面”了。然后它又以巧夺天功的妙手将这些剖开的切面复原,不留痕迹。
使用“横切”技术,AOP把软件系统分为两个部分:核心关注点和横切关注点。业务处理的主要流程是核心关注点,与之关系不大的部分是横切关注点。横切关注点的一个特点是,他们经常发生在核心关注点的多处,而各处都基本相似。比如权限认证、日志、事务处理。Aop 的作用在于分离系统中的各种关注点,将核心关注点和横切关注点分离开来。正如Avanade公司的高级方案构架师Adam Magee所说,AOP的核心思想就是“将应用程序中的商业逻辑同对其提供支持的通用服务进行分离。”
实现AOP的技术,主要分为两大类:
一是采用动态代理技术,利用截取消息的方式,对该消息进行装饰,以取代原有对象行为的执行;
二是采用静态织入的方式,引入特定的语法创建“方面”,从而使得编译器可以在编译期间织入有关“方面”的代码。
AOP使用场景
AOP用来封装横切关注点,具体可以在下面的场景中使用:
Authentication 权限
Caching 缓存
Context passing 内容传递
Error handling 错误处理
Lazy loading 懒加载
Debugging 调试
logging, tracing, profiling and monitoring 记录跟踪 优化 校准
Performance optimization 性能优化
Persistence 持久化
Resource pooling 资源池
Synchronization 同步
Transactions 事务
AOP相关概念
方面(Aspect):一个关注点的模块化,这个关注点实现可能另外横切多个对象。事务管理是J2EE应用中一个很好的横切关注点例子。方面用Spring的 Advisor或拦截器实现。
连接点(Joinpoint): 程序执行过程中明确的点,如方法的调用或特定的异常被抛出。
通知(Advice): 在特定的连接点,AOP框架执行的动作。各种类型的通知包括“around”、“before”和“throws”通知。通知类型将在下面讨论。许多AOP框架包括Spring都是以拦截器做通知模型,维护一个“围绕”连接点的拦截器链。Spring中定义了四个advice: BeforeAdvice, AfterAdvice, ThrowAdvice和DynamicIntroductionAdvice
切入点(Pointcut): 指定一个通知将被引发的一系列连接点的集合。AOP框架必须允许开发者指定切入点:例如,使用正则表达式。 Spring定义了Pointcut接口,用来组合MethodMatcher和ClassFilter,可以通过名字很清楚的理解, MethodMatcher是用来检查目标类的方法是否可以被应用此通知,而ClassFilter是用来检查Pointcut是否应该应用到目标类上
引入(Introduction): 添加方法或字段到被通知的类。 Spring允许引入新的接口到任何被通知的对象。例如,你可以使用一个引入使任何对象实现 IsModified接口,来简化缓存。Spring中要使用Introduction, 可有通过DelegatingIntroductionInterceptor来实现通知,通过DefaultIntroductionAdvisor来配置Advice和代理类要实现的接口
目标对象(Target Object): 包含连接点的对象。也被称作被通知或被代理对象。POJO
AOP代理(AOP Proxy): AOP框架创建的对象,包含通知。 在Spring中,AOP代理可以是JDK动态代理或者CGLIB代理。
织入(Weaving): 组装方面来创建一个被通知对象。这可以在编译时完成(例如使用AspectJ编译器),也可以在运行时完成。Spring和其他纯Java AOP框架一样,在运行时完成织入。
Spring AOP组件
下面这种类图列出了Spring中主要的AOP组件
如何使用Spring AOP
可以通过配置文件或者编程的方式来使用Spring AOP。
配置可以通过xml文件来进行,大概有四种方式:
1. 配置ProxyFactoryBean,显式地设置advisors, advice, target等
2. 配置AutoProxyCreator,这种方式下,还是如以前一样使用定义的bean,但是从容器中获得的其实已经是代理对象
3. 通过<aop:config>来配置
4. 通过<aop: aspectj-autoproxy>来配置,使用AspectJ的注解来标识通知及切入点
也可以直接使用ProxyFactory来以编程的方式使用Spring AOP,通过ProxyFactory提供的方法可以设置target对象, advisor等相关配置,最终通过 getProxy()方法来获取代理对象
Spring AOP代理对象的生成
Spring提供了两种方式来生成代理对象: JDKProxy和Cglib,具体使用哪种方式生成由AopProxyFactory根据AdvisedSupport对象的配置来决定。默认的策略是如果目标类是接口,则使用JDK动态代理技术,否则使用Cglib来生成代理。下面我们来研究一下Spring如何使用JDK来生成代理对象,具体的生成代码放在JdkDynamicAopProxy这个类中,直接上相关代码:
@Override
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);
}
那这个其实很明了,注释上我也已经写清楚了,不再赘述。
下面的问题是,代理对象生成了,那切面是如何织入的?
我们知道InvocationHandler是JDK动态代理的核心,生成的代理对象的方法调用都会委托到InvocationHandler.invoke()方法。而通过JdkDynamicAopProxy的签名我们可以看到这个类其实也实现了InvocationHandler,下面我们就通过分析这个类中实现的invoke()方法来具体看下Spring AOP是如何织入切面的。
/**
* Implementation of {@code InvocationHandler.invoke}.
* <p>Callers will see exactly the exception thrown by the target,
* unless a hook method throws an exception.
*/
@Override
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.
Object[] argsToUse = AopProxyUtils.adaptArgumentsIfNecessary(method, args);
retVal = AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection(target, method, argsToUse);
}
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.
Class<?> returnType = method.getReturnType();
if (retVal != null && retVal == target && returnType.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;
}
else if (retVal == null && returnType != Void.TYPE && returnType.isPrimitive()) {
throw new AopInvocationException(
"Null return value from advice does not match primitive return type for: " + method);
}
return retVal;
}
finally {
if (target != null && !targetSource.isStatic()) {
// Must have come from TargetSource.
targetSource.releaseTarget(target);
}
if (setProxyContext) {
// Restore old proxy.
AopContext.setCurrentProxy(oldProxy);
}
}
}
主流程可以简述为:获取可以应用到此方法上的通知链(Interceptor Chain),如果有,则应用通知,并执行joinpoint; 如果没有,则直接反射执行joinpoint。而这里的关键是通知链是如何获取的以及它又是如何执行的,下面逐一分析下。
首先,从上面的代码可以看到,通知链是通过Advised.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice()这个方法来获取的,我们来看下这个方法的实现:
/**
* Determine a list of {@link org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor} objects
* for the given method, based on this configuration.
* @param method the proxied method
* @param targetClass the target class
* @return List of MethodInterceptors (may also include InterceptorAndDynamicMethodMatchers)
*/
public List<Object> getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(Method method, Class<?> targetClass) {
MethodCacheKey cacheKey = new MethodCacheKey(method);
List<Object> cached = this.methodCache.get(cacheKey);
if (cached == null) {
cached = this.advisorChainFactory.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(
this, method, targetClass);
this.methodCache.put(cacheKey, cached);
}
return cached;
}
可以看到实际的获取工作其实是由AdvisorChainFactory. getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice()这个方法来完成的,获取到的结果会被缓存。
下面来分析下这个方法的实现:
@Override
public List<Object> getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(
Advised config, Method method, Class<?> targetClass) { // This is somewhat tricky... We have to process introductions first,
// but we need to preserve order in the ultimate list.
List<Object> interceptorList = new ArrayList<Object>(config.getAdvisors().length);
Class<?> actualClass = (targetClass != null ? targetClass : method.getDeclaringClass());
boolean hasIntroductions = hasMatchingIntroductions(config, actualClass);
AdvisorAdapterRegistry registry = GlobalAdvisorAdapterRegistry.getInstance(); for (Advisor advisor : config.getAdvisors()) {
if (advisor instanceof PointcutAdvisor) {
// Add it conditionally.
PointcutAdvisor pointcutAdvisor = (PointcutAdvisor) advisor;
if (config.isPreFiltered() || pointcutAdvisor.getPointcut().getClassFilter().matches(actualClass)) {
MethodInterceptor[] interceptors = registry.getInterceptors(advisor);
MethodMatcher mm = pointcutAdvisor.getPointcut().getMethodMatcher();
if (MethodMatchers.matches(mm, method, actualClass, hasIntroductions)) {
if (mm.isRuntime()) {
// Creating a new object instance in the getInterceptors() method
// isn't a problem as we normally cache created chains.
for (MethodInterceptor interceptor : interceptors) {
interceptorList.add(new InterceptorAndDynamicMethodMatcher(interceptor, mm));
}
}
else {
interceptorList.addAll(Arrays.asList(interceptors));
}
}
}
}
else if (advisor instanceof IntroductionAdvisor) {
IntroductionAdvisor ia = (IntroductionAdvisor) advisor;
if (config.isPreFiltered() || ia.getClassFilter().matches(actualClass)) {
Interceptor[] interceptors = registry.getInterceptors(advisor);
interceptorList.addAll(Arrays.asList(interceptors));
}
}
else {
Interceptor[] interceptors = registry.getInterceptors(advisor);
interceptorList.addAll(Arrays.asList(interceptors));
}
} return interceptorList;
}
这个方法执行完成后,Advised中配置能够应用到连接点或者目标类的Advisor全部被转化成了MethodInterceptor.
接下来我们再看下得到的拦截器链是怎么起作用的。
// 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.
Object[] argsToUse = AopProxyUtils.adaptArgumentsIfNecessary(method, args);
retVal = AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection(target, method, argsToUse);
}
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();
}
从这段代码可以看出,如果得到的拦截器链为空,则直接反射调用目标方法,否则创建MethodInvocation,调用其proceed方法,触发拦截器链的执行,来看下具体代码
public Object proceed() throws Throwable {
// We start with an index of -1and increment early.
if (this.currentInterceptorIndex == this.interceptorsAndDynamicMethodMatchers.size()- 1) {
//如果Interceptor执行完了,则执行joinPoint
return invokeJoinpoint();
} Object interceptorOrInterceptionAdvice =
this.interceptorsAndDynamicMethodMatchers.get(++this.currentInterceptorIndex); //如果要动态匹配joinPoint
if (interceptorOrInterceptionAdvice instanceof InterceptorAndDynamicMethodMatcher){
// Evaluate dynamic method matcher here: static part will already have
// been evaluated and found to match.
InterceptorAndDynamicMethodMatcher dm =
(InterceptorAndDynamicMethodMatcher)interceptorOrInterceptionAdvice;
//动态匹配:运行时参数是否满足匹配条件
if (dm.methodMatcher.matches(this.method, this.targetClass,this.arguments)) {
//执行当前Intercetpor
returndm.interceptor.invoke(this);
}
else {
//动态匹配失败时,略过当前Intercetpor,调用下一个Interceptor
return proceed();
}
}
else {
// It's an interceptor, so we just invoke it: The pointcutwill have
// been evaluated statically before this object was constructed.
//执行当前Intercetpor
return ((MethodInterceptor) interceptorOrInterceptionAdvice).invoke(this);
}
}
Spring AOP 源码解析的更多相关文章
- Spring系列(五):Spring AOP源码解析
一.@EnableAspectJAutoProxy注解 在主配置类中添加@EnableAspectJAutoProxy注解,开启aop支持,那么@EnableAspectJAutoProxy到底做了什 ...
- Spring AOP源码解析——专治你不会看源码的坏毛病!
昨天有个大牛说我啰嗦,眼光比较细碎,看不到重点.太他爷爷的有道理了!要说看人品,还是女孩子强一些. 原来记得看到一个男孩子的抱怨,说怎么两人刚刚开始在一起,女孩子在心里就已经和他过完了一辈子.哥哥们, ...
- Spring系列(六):Spring事务源码解析
一.事务概述 1.1 什么是事务 事务是一组原子性的SQL查询,或者说是一个独立的工作单元.要么全部执行,要么全部不执行. 1.2 事务的特性(ACID) ①原子性(atomicity) 一个事务必须 ...
- spring事务源码解析
前言 在spring jdbcTemplate 事务,各种诡异,包你醍醐灌顶!最后遗留了一个问题:spring是怎么样保证事务一致性的? 当然,spring事务内容挺多的,如果都要讲的话要花很长时间, ...
- Spring AOP 源码分析 - 拦截器链的执行过程
1.简介 本篇文章是 AOP 源码分析系列文章的最后一篇文章,在前面的两篇文章中,我分别介绍了 Spring AOP 是如何为目标 bean 筛选合适的通知器,以及如何创建代理对象的过程.现在我们的得 ...
- 框架源码系列十:Spring AOP(AOP的核心概念回顾、Spring中AOP的用法、Spring AOP 源码学习)
一.AOP的核心概念回顾 https://docs.spring.io/spring/docs/5.1.3.RELEASE/spring-framework-reference/core.html#a ...
- Spring AOP 源码分析 - 创建代理对象
1.简介 在上一篇文章中,我分析了 Spring 是如何为目标 bean 筛选合适的通知器的.现在通知器选好了,接下来就要通过代理的方式将通知器(Advisor)所持有的通知(Advice)织入到 b ...
- Spring AOP 源码分析 - 筛选合适的通知器
1.简介 从本篇文章开始,我将会对 Spring AOP 部分的源码进行分析.本文是 Spring AOP 源码分析系列文章的第二篇,本文主要分析 Spring AOP 是如何为目标 bean 筛选出 ...
- Spring AOP 源码分析系列文章导读
1. 简介 前一段时间,我学习了 Spring IOC 容器方面的源码,并写了数篇文章对此进行讲解.在写完 Spring IOC 容器源码分析系列文章中的最后一篇后,没敢懈怠,趁热打铁,花了3天时间阅 ...
随机推荐
- 使用idea上传项目到gitHub
上传项目到gitHub 创建好后开始提交本地项目代码如图: 选中VCS选中图中的按钮如图所示: 然后再选中Src点中add按钮如图所示: 然后点中commit Directory后 打开终端进行项目根 ...
- 为什么我要放弃javaScript数据结构与算法(第八章)—— 树
之前介绍了一些顺序数据结构,介绍的第一个非顺序数据结构是散列表.本章才会学习另一种非顺序数据结构--树,它对于存储需要快速寻找的数据非常有用. 本章内容 树的相关术语 创建树数据结构 树的遍历 添加和 ...
- transient是干嘛的
Java的serialization提供了一种持久化对象实例的机制.当持久化对象时,可能有一个特殊的对象数据成员,我们不想用 serialization机制来保存它.为了在一个特定对象的一个域上关闭s ...
- P1563 玩具谜题
P1563 玩具谜题 题目描述 小南有一套可爱的玩具小人, 它们各有不同的职业. 有一天, 这些玩具小人把小南的眼镜藏了起来. 小南发现玩具小人们围成了一个圈,它们有的面朝圈内,有的面朝圈外.如下图: ...
- 翻译:利用GDAL生成cogeoff文件
翻译自: Introducing the AWS Lambda Tiler https://hi.stamen.com/stamen-aws-lambda-tiler-blog-post-76fc11 ...
- PS 拉伸大长腿
1.打开一个图片工具栏--图像--画布大小 2.选择矩形选框工具--框住要拉升退的位置--然后在按Ctrl+T,进行拉伸即可
- 分享一个 UiPath Studio 相关的公众号
RPA 和 UiPath 方面的资料比较少,因此我们自己创建了一个公众号,专门用于传播 UiPath 相关的知识. 会定期发布 UiPath 学习相关的信息.是目前难得的 UiPath 中文资源. 公 ...
- hdu1848Fibonacci again and again(sg函数)
Fibonacci again and again Time Limit: 1000/1000 MS (Java/Others) Memory Limit: 32768/32768 K (Jav ...
- 敏捷开发学习笔记-Agile development(AM)
以人为核心,迭代,循序渐进 项目被切分为多个子项目,每个子项目都经过测试,具备集成和可运行的特征 5个价值观:沟通.简单.反馈.勇气.谦逊 敏捷模型与瀑布模型的区别 相对于瀑布模型,提高开发效率和 ...
- js 加密 crypto-js des加密
js 加密 crypto-js https://www.npmjs.com/package/crypto-js DES 举例: js 引入: <script src=&quo ...