Spring框架系列(10) - Spring AOP实现原理详解之AOP代理的创建

上文我们介绍了Spring AOP原理解析的切面实现过程(将切面类的所有切面方法根据使用的注解生成对应Advice，并将Advice连同切入点匹配器和切面类等信息一并封装到Advisor)。本文在此基础上继续介绍，代理（cglib代理和JDK代理）的创建过程。@pdai

Spring框架系列(10) - Spring AOP实现原理详解之AOP代理的创建

引入

前文主要Spring AOP原理解析的切面实现过程(加载配置，将切面类的所有切面方法根据使用的注解生成对应Advice，并将Advice连同切入点匹配器和切面类等信息一并封装到Advisor)。

同时我们也总结了Spring AOP初始化的过程，具体如下：

由IOC Bean加载方法栈中找到parseCustomElement方法，找到parse aop:aspectj-autoproxy的handler(org.springframework.aop.config.AopNamespaceHandler)
AopNamespaceHandler注册了<aop:aspectj-autoproxy/>的解析类是AspectJAutoProxyBeanDefinitionParser
AspectJAutoProxyBeanDefinitionParser的parse 方法通过AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator类去创建
AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator实现了两类接口，BeanFactoryAware和BeanPostProcessor；根据Bean生命周期方法找到两个核心方法：postProcessBeforeInstantiation和postProcessAfterInitialization
1. postProcessBeforeInstantiation：主要是处理使用了@Aspect注解的切面类，然后将切面类的所有切面方法根据使用的注解生成对应Advice，并将Advice连同切入点匹配器和切面类等信息一并封装到Advisor
2. postProcessAfterInitialization：主要负责将Advisor注入到合适的位置，创建代理（cglib或jdk)，为后面给代理进行增强实现做准备。

本文接着介绍postProcessAfterInitialization的方法，即Spring AOP的代理（cglib或jdk)的创建过程。

代理的创建

创建代理的方法是postProcessAfterInitialization：如果bean被子类标识为代理，则使用配置的拦截器创建一个代理

/**
  * Create a proxy with the configured interceptors if the bean is
  * identified as one to proxy by the subclass.
  * @see #getAdvicesAndAdvisorsForBean
  */
@Override
public Object postProcessAfterInitialization(@Nullable Object bean, String beanName) {
  if (bean != null) {
    Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);
    // 如果不是提前暴露的代理
    if (this.earlyProxyReferences.remove(cacheKey) != bean) {
      return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);
    }
  }
  return bean;
}

wrapIfNecessary方法主要用于判断是否需要创建代理，如果Bean能够获取到advisor才需要创建代理

/**
  * Wrap the given bean if necessary, i.e. if it is eligible for being proxied.
  * @param bean the raw bean instance
  * @param beanName the name of the bean
  * @param cacheKey the cache key for metadata access
  * @return a proxy wrapping the bean, or the raw bean instance as-is
  */
protected Object wrapIfNecessary(Object bean, String beanName, Object cacheKey) {
   // 如果bean是通过TargetSource接口获取
   if (beanName != null && this.targetSourcedBeans.contains(beanName)) {
      return bean;
   }
   // 如果bean是切面类
   if (Boolean.FALSE.equals(this.advisedBeans.get(cacheKey))) {
      return bean;
   }
   // 如果是aop基础类？是否跳过？
   if (isInfrastructureClass(bean.getClass()) || shouldSkip(bean.getClass(), beanName)) {
      this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);
      return bean;
   }

  // 重点：获取所有advisor，如果没有获取到，那说明不要进行增强，也就不需要代理了。
  Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(bean.getClass(), beanName, null);
  if (specificInterceptors != DO_NOT_PROXY) {
    this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.TRUE);
    // 重点：创建代理
    Object proxy = createProxy(
        bean.getClass(), beanName, specificInterceptors, new SingletonTargetSource(bean));
    this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass());
    return proxy;
  }

  this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);
  return bean;
}

获取所有的Advisor

我们看下获取所有advisor的方法getAdvicesAndAdvisorsForBean

@Override
@Nullable
protected Object[] getAdvicesAndAdvisorsForBean(
    Class<?> beanClass, String beanName, @Nullable TargetSource targetSource) {

  List<Advisor> advisors = findEligibleAdvisors(beanClass, beanName);
  if (advisors.isEmpty()) {
    return DO_NOT_PROXY;
  }
  return advisors.toArray();
}

通过findEligibleAdvisors方法获取advisor，如果获取不到返回DO_NOT_PROXY（不需要创建代理），findEligibleAdvisors方法如下

/**
  * Find all eligible Advisors for auto-proxying this class.
  * @param beanClass the clazz to find advisors for
  * @param beanName the name of the currently proxied bean
  * @return the empty List, not {@code null},
  * if there are no pointcuts or interceptors
  * @see #findCandidateAdvisors
  * @see #sortAdvisors
  * @see #extendAdvisors
  */
protected List<Advisor> findEligibleAdvisors(Class<?> beanClass, String beanName) {
  // 和上文一样，获取所有切面类的切面方法生成Advisor
  List<Advisor> candidateAdvisors = findCandidateAdvisors();
  // 找到这些Advisor中能够应用于beanClass的Advisor
  List<Advisor> eligibleAdvisors = findAdvisorsThatCanApply(candidateAdvisors, beanClass, beanName);
  // 如果需要，交给子类拓展
  extendAdvisors(eligibleAdvisors);
  // 对Advisor排序
  if (!eligibleAdvisors.isEmpty()) {
    eligibleAdvisors = sortAdvisors(eligibleAdvisors);
  }
  return eligibleAdvisors;
}

获取所有切面类的切面方法生成Advisor

/**
  * Find all candidate Advisors to use in auto-proxying.
  * @return the List of candidate Advisors
  */
protected List<Advisor> findCandidateAdvisors() {
  Assert.state(this.advisorRetrievalHelper != null, "No BeanFactoryAdvisorRetrievalHelper available");
  return this.advisorRetrievalHelper.findAdvisorBeans();
}

找到这些Advisor中能够应用于beanClass的Advisor

/**
  * Determine the sublist of the {@code candidateAdvisors} list
  * that is applicable to the given class.
  * @param candidateAdvisors the Advisors to evaluate
  * @param clazz the target class
  * @return sublist of Advisors that can apply to an object of the given class
  * (may be the incoming List as-is)
  */
public static List<Advisor> findAdvisorsThatCanApply(List<Advisor> candidateAdvisors, Class<?> clazz) {
  if (candidateAdvisors.isEmpty()) {
    return candidateAdvisors;
  }
  List<Advisor> eligibleAdvisors = new ArrayList<>();
  for (Advisor candidate : candidateAdvisors) {
    // 通过Introduction实现的advice
    if (candidate instanceof IntroductionAdvisor && canApply(candidate, clazz)) {
      eligibleAdvisors.add(candidate);
    }
  }
  boolean hasIntroductions = !eligibleAdvisors.isEmpty();
  for (Advisor candidate : candidateAdvisors) {
    if (candidate instanceof IntroductionAdvisor) {
      // already processed
      continue;
    }
    // 是否能够应用于clazz的Advice
    if (canApply(candidate, clazz, hasIntroductions)) {
      eligibleAdvisors.add(candidate);
    }
  }
  return eligibleAdvisors;
}

创建代理的入口方法

获取所有advisor后，如果有advisor，则说明需要增强，即需要创建代理，创建代理的方法如下：

/**
  * Create an AOP proxy for the given bean.
  * @param beanClass the class of the bean
  * @param beanName the name of the bean
  * @param specificInterceptors the set of interceptors that is
  * specific to this bean (may be empty, but not null)
  * @param targetSource the TargetSource for the proxy,
  * already pre-configured to access the bean
  * @return the AOP proxy for the bean
  * @see #buildAdvisors
  */
protected Object createProxy(Class<?> beanClass, @Nullable String beanName,
    @Nullable Object[] specificInterceptors, TargetSource targetSource) {

  if (this.beanFactory instanceof ConfigurableListableBeanFactory) {
    AutoProxyUtils.exposeTargetClass((ConfigurableListableBeanFactory) this.beanFactory, beanName, beanClass);
  }

  ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory();
  proxyFactory.copyFrom(this);

  if (proxyFactory.isProxyTargetClass()) {
    // Explicit handling of JDK proxy targets (for introduction advice scenarios)
    if (Proxy.isProxyClass(beanClass)) {
      // Must allow for introductions; can't just set interfaces to the proxy's interfaces only.
      for (Class<?> ifc : beanClass.getInterfaces()) {
        proxyFactory.addInterface(ifc);
      }
    }
  }
  else {
    // No proxyTargetClass flag enforced, let's apply our default checks...
    if (shouldProxyTargetClass(beanClass, beanName)) {
      proxyFactory.setProxyTargetClass(true);
    }
    else {
      evaluateProxyInterfaces(beanClass, proxyFactory);
    }
  }

  Advisor[] advisors = buildAdvisors(beanName, specificInterceptors);
  proxyFactory.addAdvisors(advisors);
  proxyFactory.setTargetSource(targetSource);
  customizeProxyFactory(proxyFactory);

  proxyFactory.setFrozen(this.freezeProxy);
  if (advisorsPreFiltered()) {
    proxyFactory.setPreFiltered(true);
  }

  // Use original ClassLoader if bean class not locally loaded in overriding class loader
  ClassLoader classLoader = getProxyClassLoader();
  if (classLoader instanceof SmartClassLoader && classLoader != beanClass.getClassLoader()) {
    classLoader = ((SmartClassLoader) classLoader).getOriginalClassLoader();
  }
  return proxyFactory.getProxy(classLoader);
}

proxyFactory.getProxy(classLoader)

/**
  * Create a new proxy according to the settings in this factory.
  * <p>Can be called repeatedly. Effect will vary if we've added
  * or removed interfaces. Can add and remove interceptors.
  * <p>Uses the given class loader (if necessary for proxy creation).
  * @param classLoader the class loader to create the proxy with
  * (or {@code null} for the low-level proxy facility's default)
  * @return the proxy object
  */
public Object getProxy(@Nullable ClassLoader classLoader) {
  return createAopProxy().getProxy(classLoader);
}

依据条件创建代理(jdk或cglib)

DefaultAopProxyFactory.createAopProxy

@Override
public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException {
  if (!NativeDetector.inNativeImage() &&
      (config.isOptimize() || config.isProxyTargetClass() || hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config))) {
    Class<?> targetClass = config.getTargetClass();
    if (targetClass == null) {
      throw new AopConfigException("TargetSource cannot determine target class: " +
          "Either an interface or a target is required for proxy creation.");
    }
    if (targetClass.isInterface() || Proxy.isProxyClass(targetClass)) {
      return new JdkDynamicAopProxy(config);
    }
    return new ObjenesisCglibAopProxy(config);
  }
  else {
    return new JdkDynamicAopProxy(config);
  }
}

几个要点

config.isOptimize() 是通过optimize设置，表示配置是自定义的，默认是false；
config.isProxyTargetClass()是通过<aop:config proxy-target-class="true" /> 来配置的，表示优先使用cglib代理，默认是false；
hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config) 表示是否目标类实现了接口

由此我们可以知道：

Spring默认在目标类实现接口时是通过JDK代理实现的，只有非接口的是通过Cglib代理实现的。当设置proxy-target-class为true时在目标类不是接口或者代理类时优先使用cglib代理实现。

更多文章

首先，从Spring框架的整体架构和组成对整体框架有个认知。

Spring基础 - Spring和Spring框架组成
- Spring是什么？它是怎么诞生的？有哪些主要的组件和核心功能呢? 本文通过这几个问题帮助你构筑Spring和Spring Framework的整体认知。

其次，通过案例引出Spring的核心（IoC和AOP），同时对IoC和AOP进行案例使用分析。

Spring基础 - Spring简单例子引入Spring的核心
- 上文中我们简单介绍了Spring和Spring Framework的组件，那么这些Spring Framework组件是如何配合工作的呢？本文主要承接上文，向你展示Spring Framework组件的典型应用场景和基于这个场景设计出的简单案例，并以此引出Spring的核心要点，比如IOC和AOP等；在此基础上还引入了不同的配置方式，如XML，Java配置和注解方式的差异。
Spring基础 - Spring核心之控制反转(IOC)
- 在Spring基础 - Spring简单例子引入Spring的核心中向你展示了IoC的基础含义，同时以此发散了一些IoC相关知识点; 本节将在此基础上进一步解读IOC的含义以及IOC的使用方式
Spring基础 - Spring核心之面向切面编程(AOP)
- 在Spring基础 - Spring简单例子引入Spring的核心中向你展示了AOP的基础含义，同时以此发散了一些AOP相关知识点; 本节将在此基础上进一步解读AOP的含义以及AOP的使用方式。

基于Spring框架和IOC，AOP的基础，为构建上层web应用，需要进一步学习SpringMVC。

Spring基础 - SpringMVC请求流程和案例
- 前文我们介绍了Spring框架和Spring框架中最为重要的两个技术点（IOC和AOP），那我们如何更好的构建上层的应用呢（比如web 应用），这便是SpringMVC；Spring MVC是Spring在Spring Container Core和AOP等技术基础上，遵循上述Web MVC的规范推出的web开发框架，目的是为了简化Java栈的web开发。本文主要介绍SpringMVC的请求流程和基础案例的编写和运行。

Spring进阶 - IoC，AOP以及SpringMVC的源码分析

Spring进阶 - Spring IOC实现原理详解之IOC体系结构设计
- 在对IoC有了初步的认知后，我们开始对IOC的实现原理进行深入理解。本文将帮助你站在设计者的角度去看IOC最顶层的结构设计
Spring进阶 - Spring IOC实现原理详解之IOC初始化流程
- 上文，我们看了IOC设计要点和设计结构；紧接着这篇，我们可以看下源码的实现了：Spring如何实现将资源配置（以xml配置为例）通过加载，解析，生成BeanDefination并注册到IoC容器中的
Spring进阶 - Spring IOC实现原理详解之Bean实例化(生命周期,循环依赖等)
- 上文，我们看了IOC设计要点和设计结构；以及Spring如何实现将资源配置（以xml配置为例）通过加载，解析，生成BeanDefination并注册到IoC容器中的；容器中存放的是Bean的定义即BeanDefinition放到beanDefinitionMap中，本质上是一个ConcurrentHashMap<String, Object>；并且BeanDefinition接口中包含了这个类的Class信息以及是否是单例等。那么如何从BeanDefinition中实例化Bean对象呢，这是本文主要研究的内容？
Spring进阶 - Spring AOP实现原理详解之切面实现
- 前文，我们分析了Spring IOC的初始化过程和Bean的生命周期等，而Spring AOP也是基于IOC的Bean加载来实现的。本文主要介绍Spring AOP原理解析的切面实现过程(将切面类的所有切面方法根据使用的注解生成对应Advice，并将Advice连同切入点匹配器和切面类等信息一并封装到Advisor，为后续交给代理增强实现做准备的过程)。
Spring进阶 - Spring AOP实现原理详解之AOP代理
- 上文我们介绍了Spring AOP原理解析的切面实现过程(将切面类的所有切面方法根据使用的注解生成对应Advice，并将Advice连同切入点匹配器和切面类等信息一并封装到Advisor)。本文在此基础上继续介绍，代理（cglib代理和JDK代理）的实现过程。
Spring进阶 - Spring AOP实现原理详解之Cglib代理实现
- 我们在前文中已经介绍了SpringAOP的切面实现和创建动态代理的过程，那么动态代理是如何工作的呢？本文主要介绍Cglib动态代理的案例和SpringAOP实现的原理。
Spring进阶 - Spring AOP实现原理详解之JDK代理实现
- 上文我们学习了SpringAOP Cglib动态代理的实现，本文主要是SpringAOP JDK动态代理的案例和实现部分。
Spring进阶 - SpringMVC实现原理之DispatcherServlet初始化的过程
- 前文我们有了IOC的源码基础以及SpringMVC的基础，我们便可以进一步深入理解SpringMVC主要实现原理，包含DispatcherServlet的初始化过程和DispatcherServlet处理请求的过程的源码解析。本文是第一篇：DispatcherServlet的初始化过程的源码解析。
Spring进阶 - SpringMVC实现原理之DispatcherServlet处理请求的过程
- 前文我们有了IOC的源码基础以及SpringMVC的基础，我们便可以进一步深入理解SpringMVC主要实现原理，包含DispatcherServlet的初始化过程和DispatcherServlet处理请求的过程的源码解析。本文是第二篇：DispatcherServlet处理请求的过程的源码解析。

posted @ 2022-07-01 07:17 pdai 阅读(624) 评论(0) 编辑收藏举报

刷新页面返回顶部

pdai

与其临渊羡鱼，不如退而织网。将所有想学习过的技术做下总结，构建并完善自己的知识体系。