Spring AOP——源码分析

【阅读前提】：需了解 AOP 注解开发流程：链接

一、注解 @EnableAspectJAutoProxy

在配置类中添加注解@EnableAspectJAutoProxy，便开启了 AOP（面向切面编程）功能。此注解也是了解 AOP 源码的入口。

@EnableAspectJAutoProxy
@Configuration
public class MainConfigOfAOP {

【1】@EnableAspectJAutoProxy 是什么？我们进入注解，查看其源码如下：发现调用 EnableAspectJAutoProxy 类，同时使用 @Import 注解向容器中导入 AspectJAutoProxyRegistrar 组件：作用是给容器中注册自定义的 Bean。

@Import(AspectJAutoProxyRegistrar.class)
public @interface EnableAspectJAutoProxy {

【2】进入 AspectJAutoProxyRegistrar 类，调用 registerBeanDefinitions 中的 register...Necessary 方法注册组件。

class AspectJAutoProxyRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar {
    @Override
    public void registerBeanDefinitions(
            AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {

             //向容器（registry）中注入组件    
             AopConfigUtils.registerAspectJAnnotationAutoProxyCreatorIfNecessary(registry);

【3】进入 register...Necessary 方法，通过源码分析：该方法向容器中注册一个 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator （支持注解模式的面向切面自动代理创建器）组件，其名称为 internalAutoProxyCreator 。需要注意的是其注册的是一个 BeanDefinition（Bean 的定义信息，并没有实例化。后续分析时会说到）。

 1 //debug 进来后，发现cls参数的值等于 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 这个参数也是直接写死的，如下：。
 2 //registerOrEscalateApcAsRequired(AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator.class, registry, source);
 3 @Nullable
 4 private static BeanDefinition registerOrEscalateApcAsRequired(
 5         Class<?> cls, BeanDefinitionRegistry registry, @Nullable Object source) {
 6 
 7     Assert.notNull(registry, "BeanDefinitionRegistry must not be null");
 8     //AUTO_PROXY_CREATOR_BEAN_NAME == internalAutoProxyCreator 
 9     //因第一次进来，所以容器中不存在 internalAutoProxyCreator 
10     if (registry.containsBeanDefinition(AUTO_PROXY_CREATOR_BEAN_NAME)) {
11         BeanDefinition apcDefinition = registry.getBeanDefinition(AUTO_PROXY_CREATOR_BEAN_NAME);
12         if (!cls.getName().equals(apcDefinition.getBeanClassName())) {
13             int currentPriority = findPriorityForClass(apcDefinition.getBeanClassName());
14             int requiredPriority = findPriorityForClass(cls);
15             if (currentPriority < requiredPriority) {
16                 apcDefinition.setBeanClassName(cls.getName());
17             }
18         }
19         return null;
20     }
21     //创建一个新的对象封装 cls
22     RootBeanDefinition beanDefinition = new RootBeanDefinition(cls);
23     beanDefinition.setSource(source);
24     beanDefinition.getPropertyValues().add("order", Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE);
25     beanDefinition.setRole(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE);
26     //将封装的cls对象注册到容器中，并将名称定义为AUTO_PROXY_CREATOR_BEAN_NAME == internalAutoProxyCreator 就上上述判断的语句。
27     //此时我们就应该分析 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator对象的作用
28     registry.registerBeanDefinition(AUTO_PROXY_CREATOR_BEAN_NAME, beanDefinition);
29     return beanDefinition;
30 }

二、研究 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator

此自动代理创建器的内部功能，其等价于 AOP 的主要功能。此类的继承结构如下：

我们进入自动代理的抽象父类 AbstractAutoProxyCreator 中发现，其实现了 SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor 后置处理器（在 bean 初始化前后做一些操作，AOP 的特点）和 BeanFactoryAware 自动装配 BeanFactory。

@SuppressWarnings("serial")
public abstract class AbstractAutoProxyCreator extends ProxyProcessorSupport
        implements SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor, BeanFactoryAware {

AOP原理分析技巧：【看给容器中注册了什么组件，这个组件什么时候工作，这个组件的功能是什么？】，研究透这些，原理也就清楚了。

我们从 AbstractAutoProxyCreator 父类向 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 子类的顺序，查看其内部关于后置处理器和自动装备的方法并加入断点：
【1】AbstractAutoProxyCreator ：包含后置处理器前后的两个方法和自动装配的方法。

 1 //后置处理器相关的方法1
 2 @Override
 3 public Object postProcessBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) {
 4     Object cacheKey = getCacheKey(beanClass, beanName);
 5 
 6     if (!StringUtils.hasLength(beanName) || !this.targetSourcedBeans.contains(beanName)) {
 7         if (this.advisedBeans.containsKey(cacheKey)) {
 8             return null;
 9         }
10         if (isInfrastructureClass(beanClass) || shouldSkip(beanClass, beanName)) {
11             this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);
12             return null;
13         }
14     }
15 
16 //后置处理器相关的方法2
17 @Override
18 public Object postProcessAfterInitialization(@Nullable Object bean, String beanName) {
19     if (bean != null) {
20         Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);
21         if (this.earlyProxyReferences.remove(cacheKey) != bean) {
22             return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);
23         }
24     }
25     return bean;
26 }
27 
28 //自动装备相关的方法
29 @Override
30 public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) {
31     this.beanFactory = beanFactory;
32 }

【2】AbstractAdvisorAutoProxyCreator：重写了 setBeanFactory 方法。

 1 //自动装备方法
 2 @Override
 3 public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) {
 4     super.setBeanFactory(beanFactory);
 5     if (!(beanFactory instanceof ConfigurableListableBeanFactory)) {
 6         throw new IllegalArgumentException(
 7                 "AdvisorAutoProxyCreator requires a ConfigurableListableBeanFactory: " + beanFactory);
 8     }
 9     initBeanFactory((ConfigurableListableBeanFactory) beanFactory);
10 }

【3】对 2中的 initBeanFactory 方法进行了重写。

1 @Override
2 protected void initBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
3     super.initBeanFactory(beanFactory);
4     if (this.aspectJAdvisorFactory == null) {
5         this.aspectJAdvisorFactory = new ReflectiveAspectJAdvisorFactory(beanFactory);
6     }
7     this.aspectJAdvisorsBuilder =
8             new BeanFactoryAspectJAdvisorsBuilderAdapter(beanFactory, this.aspectJAdvisorFactory);
9 }

三、Debug 测试类流程梳理

【1】创建 IOC 容器，传入主配置类 MainConfigOfAOP

//获取容器中的类
ApplicationContext ApplicationContext = 
                                    new AnnotationConfigApplicationContext(MainConfigOfAOP.class);

【2】调用 AnnotationConfigApplicationContext 构造器：注册配置类和刷新容器（创建容器中的所有Bean，类似于初始化容器）

public AnnotationConfigApplicationContext(Class<?>... annotatedClasses) {
        //创建对象
    this();
        //注册配置类
    register(annotatedClasses);
        //刷新容器
    refresh();
}

【3】调用 refresh 方法：主要查看 registerBeanPostProcessors(beanFactory); 方法，其作用是注册 bean 后置处理器，用方便来拦截 bean 的创建。

@Override
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
        synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
        ....
    // 注册 bean 后置处理器，用来拦截 bean 的创建
    registerBeanPostProcessors(beanFactory);
        ....
}

【4】进入 registerBeanPostProcessors 调用的方法：先获取 IOC 容器中已经定义了的需要创建对象的所有后置处理器BeanPostProcessor（已定义：指我们在解析配置类的时候@EnableAspectJAutoProxy 会为我们注册一个 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 后置处理器的定义，包括默认的一些后置处理器的定义）例如：

上述列表中的 internalAutoProxyCreator 后置处理器，就是我们分析 @EnableAspectJAutoProxy 时注入的那个处理器。后置处理的注册分为以下三种情况：
■ 优先注册实现了 PriorityOrdered（优先级）接口的 BeanPostProcessors；
■ 其次注册实现了Ordered 接口的 BeanPostProcessors；
■ 注册所有常规 Beanpstprocessors；
internalAutoProxyCreator 后置处理器实现了 Ordered 接口。分析代码可知：【根据 bean定义名称 internalAutoProxyCreator 从 beanFactory 中获取注入的后置处理器】调用的方法 = beanFactory.getBean(ppName, BeanPostProcessor.class);

 1 public static void registerBeanPostProcessors(
 2             ConfigurableListableBeanFactory beanFactory, AbstractApplicationContext applicationContext) {
 3     //获取ioc容器中已经定义了的需要创建对象的所有 BeanPostProcessor
 4     String[] postProcessorNames = beanFactory.getBeanNamesForType(BeanPostProcessor.class, true, false);
 5 
 6     //也会注意一些其他后置处理器，bean 是在 beanPostProcessor 实例化期间创建的，即 bean 不适合由所有 beanPostProcessors 处理。这个其实不重要，可以省略...
 7     int beanProcessorTargetCount = beanFactory.getBeanPostProcessorCount() + 1 +    postProcessorNames.length;
 8     beanFactory.addBeanPostProcessor(new BeanPostProcessorChecker(beanFactory, beanProcessorTargetCount));
 9     //判断哪些后置处理器配置了优先级
10     for (String ppName : postProcessorNames) {
11         if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, PriorityOrdered.class)) {
12         BeanPostProcessor pp = beanFactory.getBean(ppName, BeanPostProcessor.class);
13         priorityOrderedPostProcessors.add(pp);
14         if (pp instanceof MergedBeanDefinitionPostProcessor) {
15             internalPostProcessors.add(pp);
16         }
17     }else if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, Ordered.class)) {
18         orderedPostProcessorNames.add(ppName);
19     }else {
20         nonOrderedPostProcessorNames.add(ppName);
21     }
22     }
23     // 优先注册实现了 PriorityOrdered（优先级） 的 BeanPostProcessors
24     sortPostProcessors(priorityOrderedPostProcessors, beanFactory);
25     registerBeanPostProcessors(beanFactory, priorityOrderedPostProcessors);
26 
27     // 其次注册实现了Ordered 接口的 BeanPostProcessors.
28     List<BeanPostProcessor> orderedPostProcessors = new ArrayList<>();
29     for (String ppName : orderedPostProcessorNames) {
30         //根据 bean定义的名称internalAutoProxyCreator 从 beanFactory 中获取注入的后置处理器
31         BeanPostProcessor pp = beanFactory.getBean(ppName, BeanPostProcessor.class);
32     orderedPostProcessors.add(pp);
33     if (pp instanceof MergedBeanDefinitionPostProcessor) {
34         internalPostProcessors.add(pp);
35     }
36     }
37     sortPostProcessors(orderedPostProcessors, beanFactory);
38     registerBeanPostProcessors(beanFactory, orderedPostProcessors);
39 
40     // 注册所有常规beanpstprocessors。
41     List<BeanPostProcessor> nonOrderedPostProcessors = new ArrayList<>();
42         for (String ppName : nonOrderedPostProcessorNames) {
43         BeanPostProcessor pp = beanFactory.getBean(ppName, BeanPostProcessor.class);
44         nonOrderedPostProcessors.add(pp);
45         if (pp instanceof MergedBeanDefinitionPostProcessor) {
46             internalPostProcessors.add(pp);
47         }
48     }
49     registerBeanPostProcessors(beanFactory, nonOrderedPostProcessors);
50 
51     // 最后，重新注册所有内部beanpstprocessors。
52     sortPostProcessors(internalPostProcessors, beanFactory);
53     registerBeanPostProcessors(beanFactory, internalPostProcessors);

【5】进入上述所说的 beanFactory.getBean(ppName, BeanPostProcessor.class); 方法如下：因第一次进入容器，因此获取不到实例。会通过 getSingleton 方法创建 BeanPostProcessor 的实例，并保存到容器中。

 1 @Override
 2 public <T> T getBean(String name, Class<T> requiredType) throws BeansException {
 3     return doGetBean(name, requiredType, null, false);
 4 }
 5 
 6 
 7 //上述方法内部调用的是 doGetBean(name, requiredType, null, false); 代码如下：
 8 @SuppressWarnings("unchecked")
 9 protected <T> T doGetBean(final String name, @Nullable final Class<T> requiredType,
10         @Nullable final Object[] args, boolean typeCheckOnly) throws BeansException {
11         //因为第一次获取，容器中不存在此实例。因此 sharedInstance==null
12     Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
13     if (sharedInstance != null && args == null) {
14         ...
15         }else {
16         // 创建 bean 实例
17         if (mbd.isSingleton()) {
18             sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {
19             try {
20             return createBean(beanName, mbd, args);
21             }catch (BeansException ex) {
22             destroySingleton(beanName);
23             throw ex;
24             }
25         });
26         bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
27         }
28     }

【6】创建 internalAutoProxyCreator 的 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 实例。步骤如下：

//1、创建bean的实例
createBean(beanName, mbd, args);
//2、给Bean 的各属性赋值
populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
//3、初始化 bean ，比较重要，因为后置处理器就是在此前后进行工作的
exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);

【7】重点是：初始化 initializeBean 方法，查看实现的步骤如下：

 1 //1、调用 invokeAwareMethods 处理Aware 接口的方法回调，beanName=internalAutoProxyCreator 实现了 BeanAware 接口
 2 invokeAwareMethods(beanName, bean);
 3 //2、应用后置处理器 BeforeInitialization
 4 applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);
 5 //3、执行自定义的初始化方法
 6 invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);
 7 //4、执行后置处理器的 After方法
 8 applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);
 9 
10 //下面是上述方法的具体实现
11 
12 //1、invokeAwareMethods 实现如下：
13 private void invokeAwareMethods(final String beanName, final Object bean) {
14     if (bean instanceof Aware) {
15                 //.....
16                 //实现了 BeanFactoryAware 接口，因此执行 setBeanFactory.
17                 //bean==AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator
18         if (bean instanceof BeanFactoryAware) {
19             ((BeanFactoryAware) bean).setBeanFactory(AbstractAutowireCapableBeanFactory.this);
20         }
21     }
22 }
23 
24 
25 //2、applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization 实现如下：
26 @Override
27 public Object applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(Object existingBean, String beanName)
28     throws BeansException {
29 
30     Object result = existingBean;
31         //获取所有的后置处理器，执行前置Before 处理器。
32     for (BeanPostProcessor processor : getBeanPostProcessors()) {
33         Object current = processor.postProcessBeforeInitialization(result, beanName);
34         if (current == null) {
35             return result;
36         }
37         result = current;
38     }
39     return result;
40 }
41 
42 //3、invokeInitMethods 方法的具体实现
43 protected void invokeInitMethods(String beanName, final Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd)
44         throws Throwable {
45 
46     boolean isInitializingBean = (bean instanceof InitializingBean);
47     if (isInitializingBean && (mbd == null || !mbd.isExternallyManagedInitMethod("afterPropertiesSet"))) {
48         if (logger.isTraceEnabled()) {
49             logger.trace("Invoking afterPropertiesSet() on bean with name '" + beanName + "'");
50         }
51         if (System.getSecurityManager() != null) {
52             try {
53                 AccessController.doPrivileged((PrivilegedExceptionAction<Object>) () -> {
54                     ((InitializingBean) bean).afterPropertiesSet();
55                     return null;
56                 }, getAccessControlContext());
57             }
58             catch (PrivilegedActionException pae) {
59                 throw pae.getException();
60             }
61         }
62         else {
63             ((InitializingBean) bean).afterPropertiesSet();
64         }
65     }
66 
67     if (mbd != null && bean.getClass() != NullBean.class) {
68         String initMethodName = mbd.getInitMethodName();
69         if (StringUtils.hasLength(initMethodName) &&
70                 !(isInitializingBean && "afterPropertiesSet".equals(initMethodName)) &&
71                 !mbd.isExternallyManagedInitMethod(initMethodName)) {
72             invokeCustomInitMethod(beanName, bean, mbd);
73         }
74     }
75 }
76 
77 //4、applyBeanPostProcessorsAfterInitialization 具体实现
78 @Override
79 public Object applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(Object existingBean, String beanName)
80         throws BeansException {
81 
82     Object result = existingBean;
83     for (BeanPostProcessor processor : getBeanPostProcessors()) {
84         Object current = processor.postProcessAfterInitialization(result, beanName);
85         if (current == null) {
86             return result;
87         }
88         result = current;
89     }
90     return result;
91 }

【8】执行 Aware 初始化时，会调用 setBeanFactory 方法，我们追下去会发现调用的是 AbstractAdvisorAutoProxyCreator 的setBeanFactory 方法（就是我们分析 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 继承关系时的父类）。

 1 @Override
 2 public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) {
 3         //调用父类的 setBeanFactory
 4     super.setBeanFactory(beanFactory);
 5     if (!(beanFactory instanceof ConfigurableListableBeanFactory)) {
 6         throw new IllegalArgumentException(
 7                 "AdvisorAutoProxyCreator requires a ConfigurableListableBeanFactory: " + beanFactory);
 8     }
 9         //AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator  方法对此进行了重写
10     initBeanFactory((ConfigurableListableBeanFactory) beanFactory);
11 }

【9】进入 initBeanFactory 方法，我们知道此方法已被 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 重写：

 1 //位于 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 类中
 2 @Override
 3 protected void initBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
 4     super.initBeanFactory(beanFactory);
 5     if (this.aspectJAdvisorFactory == null) {
 6                 //创建了放射的通知工厂
 7         this.aspectJAdvisorFactory = new ReflectiveAspectJAdvisorFactory(beanFactory);
 8     }
 9     this.aspectJAdvisorsBuilder =
10             new BeanFactoryAspectJAdvisorsBuilderAdapter(beanFactory, this.aspectJAdvisorFactory);
11 }

【10】最终 BeanPostProcessor（AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator）创建成功，将其添加到 beanFactory 中。

 1 for (String ppName : orderedPostProcessorNames) {
 2         //实例 pp==AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 
 3     BeanPostProcessor pp = beanFactory.getBean(ppName, BeanPostProcessor.class);
 4         //放入 ordered后置处理器集合
 5     orderedPostProcessors.add(pp);
 6     if (pp instanceof MergedBeanDefinitionPostProcessor) {
 7         internalPostProcessors.add(pp);
 8     }
 9 }
10 //将处理器按优先级排序
11 sortPostProcessors(orderedPostProcessors, beanFactory);
12 //调用注册方法
13 registerBeanPostProcessors(beanFactory, orderedPostProcessors);
14 
15 //上述注册方法的内部代码
16 private static void registerBeanPostProcessors(
17         ConfigurableListableBeanFactory beanFactory, List<BeanPostProcessor> postProcessors) {
18         //将后置处理器都添加到bean工厂
19     for (BeanPostProcessor postProcessor : postProcessors) {
20         beanFactory.addBeanPostProcessor(postProcessor);
21     }
22 }

四、后置处理器创建后的操作

【1】以上是创建和注册 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 的过程。接下来就是对创建后的流程进行说明：AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 是继承 InstantiationAwareBeanPostProcessor 的后置处理器：我们在上面说的 IOC 容器初始化时，会调用 refresh 方法：我们进入此方法看下，我们之前分析 registerBeanPostProcessors 方法，接下来分析 finishBeanFactoryInitialization 方法（实例所有剩余的单实例bean）完成 BeanFactory 初始化工作。

 1 @Override
 2 public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
 3     synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
 4     //......
 5     // 注册 bean后置处理器 来拦截 bean 的创建。
 6     registerBeanPostProcessors(beanFactory);
 7     //......
 8     // 初始化特定上下文子类中的其他特殊bean。
 9     onRefresh();
10     //......
11     // 实例化所有剩余的（非延迟初始化）单例。
12     finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
13 }

【2】遍历获取容器中所有的 Bean ，依次创建对象 getBean(beanName); 流程：getBean -> doGetBean() -> getSingleton()，getBean 方法如下：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，否则创建bean；只要是创建好的 bean 都会被缓存起来。

 1 // 先检查单例缓存中是否有已存在手动注册的单例，如果存在说明之前bean已创建
 2 Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
 3 //缓存中不存在 bean 时才创建该单例 bean
 4 if (sharedInstance != null && args == null) {
 5     //...
 6 }else{
 7     //创建bean实例。
 8     if (mbd.isSingleton()) {
 9         sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {
10             try {
11                 return createBean(beanName, mbd, args);
12             }
13             catch (BeansException ex) {
14                 destroySingleton(beanName);
15                 throw ex;
16             }
17         });
18         bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
19     }
20 }

【2.1】进入创建 bean 的步骤： createBean 方法，首先会调用 resolveBeforeInstantiation 方法，让 beanPostProcessors后置处理器有机会返回代理对象而不是目标 bean 实例。如果能返回则直接使用，如果不能则调用 doCreateBean 方法来创建实例。

 1 @Override
 2 protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
 3             throws BeanCreationException {
 4         /*现获取类的基本信息 例如：
 5         Root bean: class [org.springframework.aop.aspectj.annotation.AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator]; 
 6         scope=singleton等等*/
 7         RootBeanDefinition mbdToUse = mbd;
 8     //......
 9     //让beanPostProcessors有机会返回代理而不是目标bean实例。        
10     Object bean = resolveBeforeInstantiation(beanName, mbdToUse);
11     if (bean != null) {
12         return bean;
13     }
14     //通过此方法，先调用 aware、前置处理器、bean初始化、后置处理器 ，之前有分析过。
15     Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);
16 }

【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代理对象】
后置处理器与后置处理器不同，具体什么时候调用，需要根据不同情况而定。

【2.1.1】分析 resolveBeforeInstantiation 方法（让 beanPostProcessors 有机会返回代理对象）：我们分析的 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 就是 InstantiationAwareBeanPostProcessor 类型的后置处理器。会在任何 bean 创建之前先尝试返回 bean 的代理实例。

 1 @Nullable
 2 protected Object resolveBeforeInstantiation(String beanName, RootBeanDefinition mbd) {
 3     bean = applyBeanPostProcessorsBeforeInstantiation(targetType, beanName);
 4     if (bean != null) {
 5         bean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(bean, beanName);
 6     }
 7 }
 8 
 9 //上面两个方法的源码展示
10 @Nullable
11 protected Object applyBeanPostProcessorsBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) {
12     //获取所有的后置处理器
13     for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
14         //如果后置处理器是 InstantiationAwareBeanPostProcessor 类型的处理器则执行 postProcessBeforeInstantiation 方法。
15         //我们分析的 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 就是 InstantiationAwareBeanPostProcessor 类型的处理器
16         if (bp instanceof InstantiationAwareBeanPostProcessor) {
17             InstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (InstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
18             //***** 后续分析
19             Object result = ibp.postProcessBeforeInstantiation(beanClass, beanName);
20             if (result != null) {
21                 return result;
22             }
23         }
24     }
25     return null;
26 }

【2.1.1.1】接着分析上述的 postProcessBeforeInstantiation 方法：内容较多，放在五中分析。
【2.1.2】分析 doCreateBean 方法，之前有介绍过，我们在看下源码：就是对创建的目标类前后对后置处理器的方法进行初始化。才是真正创建一个 bean 的实例。

 1 protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final @Nullable Object[] args)
 2             throws BeanCreationException {
 3     //创建 bean 实例
 4     instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
 5     //bean 属性赋值
 6     populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
 7     //初始化 bean
 8     exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
 9 }
10 
11 
12 //初始化方法 initializeBean 的源码
13 protected Object initializeBean(final String beanName, final Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd) {
14     //初始化 aware 接口的类
15     invokeAwareMethods(beanName, bean);
16     //后置处理器 Before 方法初始化
17     wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);
18     //初始化类
19     invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);
20     //后置处理器 after 方法初始化
21     wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);
22     //返回创建好的类
23     return wrappedBean;
24 }

五、postProcessBeforeInstantiation 方法分析

【1】每个 bean 创建之前，调用此方法。我们主要观察业务逻辑 MathCalculator 类和切面 LogAspects 类的创建。

 1 //当bean = MathCalculator or LogAspects 我们着重分析此方法，其他的略过
 2 @Override
 3 public Object postProcessBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) {
 4     Object cacheKey = getCacheKey(beanClass, beanName);
 5         
 6     if (!StringUtils.hasLength(beanName) || !this.targetSourcedBeans.contains(beanName)) {
 7                 //判断当前 bean 是否在 advisedBeans 中（保存了所有需要增加的 bean：意思就是添加了切面的内容），第一次进行肯定是不包含的所以会跳过
 8         if (this.advisedBeans.containsKey(cacheKey)) {
 9             return null;
10         }
11                 //isInfrastructureClass 判断当前类是否为基础类型的，也就是实现了 Advice、Pointcut、Advisor、AopInfrastructureBean 
12                 //或者是否为切面注解标注的类 （@Aspect），第一个 MathCalculator = false
13                 //shouldSkip 是否需要跳过：内部是获取候选的增强器（也就是切面内的通知方法）
14                 //将所有的增强器封装成了 List<Advisor> 集合，增强器的类型是 InstantiationModelAwarePointcutAdvisor
15         if (isInfrastructureClass(beanClass) || shouldSkip(beanClass, beanName)) {
16             this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);
17             return null;
18         }
19     }
20         // targetSource = null
21     TargetSource targetSource = getCustomTargetSource(beanClass, beanName);
22     if (targetSource != null) {
23         if (StringUtils.hasLength(beanName)) {
24             this.targetSourcedBeans.add(beanName);
25         }
26         Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(beanClass, beanName, targetSource);
27         Object proxy = createProxy(beanClass, beanName, specificInterceptors, targetSource);
28         this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass());
29         return proxy;
30     }
31         //直接返回空，进入我们配置类中，创建 MathCalculator 对象
32     return null;
33 }

【2】上述代码中的 shouldSkip 源码：

 1 @Override
 2 protected boolean shouldSkip(Class<?> beanClass, String beanName) {
 3     //获取所有的增强器 考虑通过缓存方面名称列表进行优化
 4     List<Advisor> candidateAdvisors = findCandidateAdvisors();
 5     for (Advisor advisor : candidateAdvisors) {
 6                 //我们的增强器都是 InstantiationModelAwarePointcutAdvisor 类型的，不是AspectJPointcutAdvisor 所以跳过
 7         if (advisor instanceof AspectJPointcutAdvisor &&
 8                 ((AspectJPointcutAdvisor) advisor).getAspectName().equals(beanName)) {
 9             return true;
10         }
11     }
12         //父类直接返回 false
13     return super.shouldSkip(beanClass, beanName);
14 }

【3】创建完 MathCalculator 后，调用 postProcessAfterInitialization

 1 @Override
 2 public Object postProcessAfterInitialization(@Nullable Object bean, String beanName) {
 3     if (bean != null) {
 4                 // cacheKey = calculator
 5         Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);
 6                 //判断之前是否代理过
 7         if (this.earlyProxyReferences.remove(cacheKey) != bean) {
 8                         //包装目标类，如果需要的话
 9             return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);
10         }
11     }
12     return bean;
13 }

【3.1】查看包装方法 wrapIfNecessary 的源码：分析后得出如下结论：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

 1 protected Object wrapIfNecessary(Object bean, String beanName, Object cacheKey) {
 2     //...... 省略的都是判断是否为切面类或以代理类
 3     //如果需要就创建代理类
 4     //getAdvicesAndAdvisorsForBean 获取能在当前类使用的增强器
 5     Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(bean.getClass(), beanName, null);
 6     if (specificInterceptors != DO_NOT_PROXY) {
 7         //保存当前 bean 在advisedBeans 表示当前bean 被处理了
 8         this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.TRUE);
 9         //创建代理对象 ****重点，返回的是一个通过 Cglib 代理的对象
10     Object proxy = createProxy(
11         bean.getClass(), beanName, specificInterceptors, new SingletonTargetSource(bean));
12         this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass());
13         return proxy;
14     }
15 
16     this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);
17     return bean;

【3.1.1】进入当前类使用的增强器方法：getAdvicesAndAdvisorsForBean

 1 @Override
 2 @Nullable
 3 protected Object[] getAdvicesAndAdvisorsForBean(
 4         Class<?> beanClass, String beanName, @Nullable TargetSource targetSource) {
 5         //获取可用的增强器
 6     List<Advisor> advisors = findEligibleAdvisors(beanClass, beanName);
 7     if (advisors.isEmpty()) {
 8         return DO_NOT_PROXY;
 9     }
10     return advisors.toArray();
11 }

【3.1.1.1】进入获取可用增强器的方法：findEligibleAdvisors

 1 protected List<Advisor> findEligibleAdvisors(Class<?> beanClass, String beanName) {
 2         //获取后置增强器
 3     List<Advisor> candidateAdvisors = findCandidateAdvisors();
 4         //找到能在当前bean中使用的增强器（找那些方法能够切入到当前方法的）
 5     List<Advisor> eligibleAdvisors = findAdvisorsThatCanApply(candidateAdvisors, beanClass, beanName);
 6     extendAdvisors(eligibleAdvisors);
 7     if (!eligibleAdvisors.isEmpty()) {
 8                 //对增强器进行了排序
 9         eligibleAdvisors = sortAdvisors(eligibleAdvisors);
10     }
11     return eligibleAdvisors;
12 }
13 
14 //上面获取当前bean中使用的增强器的方法源码
15 protected List<Advisor> findAdvisorsThatCanApply(
16         List<Advisor> candidateAdvisors, Class<?> beanClass, String beanName) {
17 
18     ProxyCreationContext.setCurrentProxiedBeanName(beanName);
19     try {
20                 //通过 AopUtils工具类获取所有的通知方法
21         return AopUtils.findAdvisorsThatCanApply(candidateAdvisors, beanClass);
22     }
23     finally {
24         ProxyCreationContext.setCurrentProxiedBeanName(null);
25     }
26 }
27 
28 //工具类方法源码展示
29 public static List<Advisor> findAdvisorsThatCanApply(List<Advisor> candidateAdvisors, Class<?> clazz) {
30     if (candidateAdvisors.isEmpty()) {
31         return candidateAdvisors;
32     }
33     List<Advisor> eligibleAdvisors = new ArrayList<>();
34     for (Advisor candidate : candidateAdvisors) {
35                 //我们的增强器不是此类型
36         if (candidate instanceof IntroductionAdvisor && canApply(candidate, clazz)) {
37             eligibleAdvisors.add(candidate);
38         }
39     }
40     boolean hasIntroductions = !eligibleAdvisors.isEmpty();
41     for (Advisor candidate : candidateAdvisors) {
42         if (candidate instanceof IntroductionAdvisor) {
43             // already processed
44             continue;
45         }
46                 //判断增强器是否可用，我们的都是可用的
47         if (canApply(candidate, clazz, hasIntroductions)) {
48                         //将所有可以使用的增强器，加入到可用的增强器集合中
49             eligibleAdvisors.add(candidate);
50         }
51     }
52     return eligibleAdvisors;
53 }
54 
55 //判断是否为可用的增强器的方法 canApply源码：
56 public static boolean canApply(Advisor advisor, Class<?> targetClass, boolean hasIntroductions) {
57     if (advisor instanceof IntroductionAdvisor) {
58         return ((IntroductionAdvisor) advisor).getClassFilter().matches(targetClass);
59     }
60         //查看切面的方法是否都能匹配
61     else if (advisor instanceof PointcutAdvisor) {
62         PointcutAdvisor pca = (PointcutAdvisor) advisor;
63         return canApply(pca.getPointcut(), targetClass, hasIntroductions);
64     }
65     else {
66         // It doesn't have a pointcut so we assume it applies.
67         return true;
68     }
69 }

【3.1.2】进入代理对象的创建方法：createProxy

 1 protected Object createProxy(Class<?> beanClass, @Nullable String beanName,
 2         @Nullable Object[] specificInterceptors, TargetSource targetSource) {
 3 
 4     if (this.beanFactory instanceof ConfigurableListableBeanFactory) {
 5         AutoProxyUtils.exposeTargetClass((ConfigurableListableBeanFactory) this.beanFactory, beanName, beanClass);
 6     }
 7         //创建代理工厂
 8     ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory();
 9     proxyFactory.copyFrom(this);
10 
11     if (!proxyFactory.isProxyTargetClass()) {
12         if (shouldProxyTargetClass(beanClass, beanName)) {
13             proxyFactory.setProxyTargetClass(true);
14         }
15         else {
16             evaluateProxyInterfaces(beanClass, proxyFactory);
17         }
18     }
19         //获取所有的增强器，并保存在代理工厂
20     Advisor[] advisors = buildAdvisors(beanName, specificInterceptors);
21     proxyFactory.addAdvisors(advisors);
22     proxyFactory.setTargetSource(targetSource);
23     customizeProxyFactory(proxyFactory);
24 
25     proxyFactory.setFrozen(this.freezeProxy);
26     if (advisorsPreFiltered()) {
27         proxyFactory.setPreFiltered(true);
28     }
29         //使用代理工厂创建对象
30     return proxyFactory.getProxy(getProxyClassLoader());
31 }

【3.1.2.1】进入代理工厂创建对象的方法 proxyFactory.getProxy 的源码：

 1 public Object getProxy(@Nullable ClassLoader classLoader) {
 2     return createAopProxy().getProxy(classLoader);
 3 }
 4 
 5 //进入 createAopProxy().getProxy 内部的内部方法
 6 @Override
 7 public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException {
 8     if (config.isOptimize() || config.isProxyTargetClass() || hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)) {
 9         Class<?> targetClass = config.getTargetClass();
10         if (targetClass == null) {
11             throw new AopConfigException("TargetSource cannot determine target class: " +
12                     "Either an interface or a target is required for proxy creation.");
13         }
14                 //创建 JDK 代理或者 Cglib 代理。如果实现了接口则使用 JDK 代理，否则Cglib 代理
15         if (targetClass.isInterface() || Proxy.isProxyClass(targetClass)) {
16             return new JdkDynamicAopProxy(config);
17         }
18         return new ObjenesisCglibAopProxy(config);
19     }
20     else {
21         return new JdkDynamicAopProxy(config);
22     }
23 }

六、目标方法执行

【1】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......）

【2】CglibAopProxy.intercept(); 拦截目标方法执行如下：主要是根据 ProxyFactory 对象获取将要执行的目标方法的拦截器链。
1）、如果没有拦截器链，直接执行目标方法。
2）、如果有拦截器链，吧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 retVal = new CglibMethodInvocation(proxy, target, method, args, targetClass, chain, methodProxy).proceed(); 方法。

 1 @Override
 2 @Nullable
 3 public Object intercept(Object proxy, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
 4     Object oldProxy = null;
 5     boolean setProxyContext = false;
 6     Object target = null;
 7     TargetSource targetSource = this.advised.getTargetSource();
 8     try {
 9         if (this.advised.exposeProxy) {
10             oldProxy = AopContext.setCurrentProxy(proxy);
11             setProxyContext = true;
12         }
13         target = targetSource.getTarget();
14         Class<?> targetClass = (target != null ? target.getClass() : null);
15                 //根据 ProxyFactory 对象获取将要执行的目标方法的拦截器链
16         List<Object> chain = this.advised.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(method, targetClass);
17         Object retVal;
18                 //如果没有拦截器链，直接执行目标方法。
19         if (chain.isEmpty() && Modifier.isPublic(method.getModifiers())) {
20             Object[] argsToUse = AopProxyUtils.adaptArgumentsIfNecessary(method, args);
21             retVal = methodProxy.invoke(target, argsToUse);
22         }
23                 //如果有拦截器链，吧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，并调用如下方法。
24         else {
25             retVal = new CglibMethodInvocation(proxy, target, method, args, targetClass, chain, methodProxy).proceed();
26         }
27         retVal = processReturnType(proxy, target, method, retVal);
28         return retVal;
29     }
30     finally {
31         //......
32     }
33 }

【3】拦截器链：List<Object> chain = advised.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice 的源码展示：
1）、List<Object> interceptorList 中保存了所有拦截器，总计5个。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（拦截器）：registry.getInterceptors(advisor);

 1 @Override
 2 public List<Object> getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(
 3         Advised config, Method method, @Nullable Class<?> targetClass) {
 4 
 5     //......
 6     //获取所有的增强器进行遍历
 7     for (Advisor advisor : advisors) {
 8         //判断是否为切面的增强器
 9         if (advisor instanceof PointcutAdvisor) {
10             //......
11                         //将增强器转化为 MethodInterceptor
12                         MethodInterceptor[] interceptors = registry.getInterceptors(advisor);
13                         if (mm.isRuntime()) {
14                 for (MethodInterceptor interceptor : interceptors) {
15                     interceptorList.add(new InterceptorAndDynamicMethodMatcher(interceptor, mm));
16                 }
17             }
18             else {
19                 interceptorList.addAll(Arrays.asList(interceptors));
20             }
21         }
22         else if (advisor instanceof IntroductionAdvisor) {
23             IntroductionAdvisor ia = (IntroductionAdvisor) advisor;
24             if (config.isPreFiltered() || ia.getClassFilter().matches(actualClass)) {
25                 Interceptor[] interceptors = registry.getInterceptors(advisor);
26                 interceptorList.addAll(Arrays.asList(interceptors));
27             }
28         }
29         else {
30             Interceptor[] interceptors = registry.getInterceptors(advisor);
31             interceptorList.addAll(Arrays.asList(interceptors));
32         }
33     }
34 
35     return interceptorList;
36 }

3）、将增强器转为 MethodInterceptor，转化方式如下：最终返回拦截器链（每一个通知方法又被包装为方法拦截器，后期都是利用 MethodInterceptor 机制）。

 1 @Override
 2 public MethodInterceptor[] getInterceptors(Advisor advisor) throws UnknownAdviceTypeException {
 3     List<MethodInterceptor> interceptors = new ArrayList<>(3);
 4     Advice advice = advisor.getAdvice();
 5         //如果是 MethodInterceptor 直接加入到 list 中
 6     if (advice instanceof MethodInterceptor) {
 7         interceptors.add((MethodInterceptor) advice);
 8     }
 9         //如果不是则，使用 AdvisorAdapter 将增强器转为 MethodInterceptor
10     for (AdvisorAdapter adapter : this.adapters) {
11         if (adapter.supportsAdvice(advice)) {
12             interceptors.add(adapter.getInterceptor(advisor));
13         }
14     }
15     if (interceptors.isEmpty()) {
16         throw new UnknownAdviceTypeException(advisor.getAdvice());
17     }
18     return interceptors.toArray(new MethodInterceptor[0]);
19 }

【4】、拦截器链有了之后，创建 CglibMethodInvocation 并执行 proceed 方法：

retVal = new CglibMethodInvocation(proxy, target, method, args, targetClass, chain, methodProxy).proceed();

七、拦截器链的触发过程

【1】拦截器链展示：除了默认的方法 ExposeInvocationInterceptor 剩下的 4个都是我们切面中的方法。

【2】如果没有拦截器执行目标方法执行代理对象 CglibMethodInvocation 的 proceed 方法：

retVal = new CglibMethodInvocation(proxy, target, method, args, targetClass, chain, methodProxy).proceed();

【3】进入 proceed 方法：

 1 @Override
 2 @Nullable
 3 public Object proceed() throws Throwable {
 4     //判断连接器栏的长度是否 == 0，此方法会在拦截器链的最后一个链时调用
 5     if (this.currentInterceptorIndex == this.interceptorsAndDynamicMethodMatchers.size() - 1) {
 6                 //执行目标方式，输入为：MathCalculator...div...
 7         return invokeJoinpoint();
 8     }
 9     //获取下标=0的拦截器 ExposeInvocationInterceptor
10     Object interceptorOrInterceptionAdvice =
11             this.interceptorsAndDynamicMethodMatchers.get(++this.currentInterceptorIndex);
12     if (interceptorOrInterceptionAdvice instanceof InterceptorAndDynamicMethodMatcher) {
13         //下标0 跳过......
14     }
15     else {
16         // this=ReflectiveMethodInvocation
17         return ((MethodInterceptor) interceptorOrInterceptionAdvice).invoke(this);
18     }
19 }

【4】进入 (MethodInterceptor) interceptorOrInterceptionAdvice).invoke(this); 方法：会循环调用 list 中的拦截器，直到后置处理器：AspectJMethodBeforeAdvice

 1 //ThreadLocal 线程共享数据 （共享 MethodInvocation）
 2 private static final ThreadLocal<MethodInvocation> invocation =
 3         new NamedThreadLocal<>("Current AOP method invocation");
 4 
 5 @Override
 6 public Object invoke(MethodInvocation mi) throws Throwable {
 7     //获取 invocation 
 8     MethodInvocation oldInvocation = invocation.get();
 9         //将当前方法，放入 invocation
10     invocation.set(mi);
11     try {
12                 //执行 cglib 的proceed() 就获取到了下标为1的拦截器 AspectJAfterThrowingAdvice
13         return mi.proceed();
14     }
15     finally {
16                 //执行后置通知
17         invocation.set(oldInvocation);
18     }
19 }

【5】当advice = AspectJMethodBeforeAdvice 后置处理器时，invoke 方法如下：

1 @Override
2 public Object invoke(MethodInvocation mi) throws Throwable {
3         //执行后置处理器的 before 方法
4         //输出如下：div运行。。。@Before:参数列表是：{[2, 3]}
5     this.advice.before(mi.getMethod(), mi.getArguments(), mi.getThis());
6         //进入上述展示的 processd 方法，此时进入第一个判断语句，执行目标方法
7     return mi.proceed();
8 }

【7】后置处理器的 After 方法执行的 invoke 方法展示：最终执行结果的返回方法。

 1 @Override
 2 public Object invoke(MethodInvocation mi) throws Throwable {
 3     try {
 4         return mi.proceed();
 5     }
 6     finally {
 7                 //执行 after 方法：div结束。。。@After
 8         invokeAdviceMethod(getJoinPointMatch(), null, null);
 9     }
10 }

【8】上述分析的流程图如下：根据链表循环向下执行，当最后一个后置处理器的 before 执行完成后，进行目标方法，并进行回流执行拦截器的目标方法。

posted @ 2020-11-21 23:41 Java程序员进阶阅读(70) 评论(0) 编辑收藏举报

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