Spring Aop之Jdk代理实现原理详解

Jdk代理，也称为动态代理，其代理目标对象的方式是生成一个与目标对象实现同一个接口的类，该类的构造函数中会传入一个 InvocationHandler 类型的对象。因为 InvocationHandler 对象是用户自定义的织入了切面逻辑的类，因而在需要使用目标对象的地方，只需要将生成的代理类的对象传入即可。

又因为生成的代理类与目标类都实现了同一接口，因而从语法上其是没有任何问题的。另一方面，在传入代理类对象之后，代理类通过调用构造函数传入的InvocationHandler.invoke() 方法，从而动态的调用目标类的方法，最终利用这种方式织入了代理逻辑。

1. 代理对象的构造

前面我们讲到，Spring Aop使用 AopProxy.getProxy() 方法获取代理对象的，而 JdkDynamicAopProxy 则已经实现了该接口，因而我们可以直接阅读其 getProxy() 方法的源码：

public Object getProxy(@Nullable ClassLoader classLoader) {
    if (logger.isDebugEnabled()) {
        logger.debug("Creating JDK dynamic proxy: target source is " 
            + this.advised.getTargetSource());
    }
    // 完善代理对象需要实现的接口，主要是会默认增加三个需要实现的接口：SpringProxy，
    // Advised和DecoratingProxy。这三个接口的作用主要如下：
    // SpringProxy：该接口没有任何方法，主要用于标识当前对象是Spring生成的代理对象；
    // Advised：用于封装生成代理对象所需要的所有信息；
    // DecoratingProxy：其有一个getDecoratedClass()方法，用于返回当前代理对象的目标对象的Class类型
    Class<?>[] proxiedInterfaces = AopProxyUtils
        .completeProxiedInterfaces(this.advised, true);
    // 找到接口中是否包含有equals()和hashCode()方法，并进行标识
    findDefinedEqualsAndHashCodeMethods(proxiedInterfaces);
    // 使用动态代理生成代理对象
    return Proxy.newProxyInstance(classLoader, proxiedInterfaces, this);
}

上述方法逻辑其实比较简单，主要就是首先获取生成代理对象所需要实现的所有接口；然后判断接口中是否包含有equals()和hashCode()方法，因为这将用于判断生成的代理类是使用用于定义的equals()和hashCode()方法还是使用自动生成的方法；最后就是通过动态代理生成代理对象，这里需要注意的是 JdkDynamicAopProxy 不仅实现了AopProxy 接口还实现了 InvocationHandler 接口，因而这里生成代理对象的时候传入的 InvocationHandler 对象是this。

2. 切面逻辑的织入

由于 JdkDynamicAopProxy 已经实现了 InvocationHandler 接口，因而代理逻辑的织入就是在JdkDynamicAopProxy.invoke() 方法中，这里我们直接阅读器源码：

public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    MethodInvocation invocation;
    Object oldProxy = null;
    boolean setProxyContext = false;

    TargetSource targetSource = this.advised.targetSource;
    Object target = null;

    try {
        if (!this.equalsDefined && AopUtils.isEqualsMethod(method)) {
            // 如果当前方法是equals()方法，并且接口中并未定义该方法，就使用自动生成的equals()方法
            return equals(args[0]);
        } else if (!this.hashCodeDefined && AopUtils.isHashCodeMethod(method)) {
            // 如果当前方法是hashCode()方法，并且接口中并未定义该方法，就使用自动生成的hashCode()方法
            return hashCode();
        } else if (method.getDeclaringClass() == DecoratingProxy.class) {
            // 如果当前方法是Spring织入的DecoratingProxy接口中的方法，则返回目标对象的Class类型
            return AopProxyUtils.ultimateTargetClass(this.advised);
        } else if (!this.advised.opaque && method.getDeclaringClass().isInterface() &&
                 method.getDeclaringClass().isAssignableFrom(Advised.class)) {
            // 如果当前方法是Spring织入的Advised接口中的方法，
            // 则使用反射调用当前advised对象中的相关方法
            return AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection(this.advised, method, args);
        }

        Object retVal;
        if (this.advised.exposeProxy) {
            // 如果设置了需要暴露代理对象，则将当前对象设置到AopContext中
            oldProxy = AopContext.setCurrentProxy(proxy);
            setProxyContext = true;
        }

        target = targetSource.getTarget();
        Class<?> targetClass = (target != null ? target.getClass() : null);

        // 获取当前方法需要织入的切面逻辑的调用链
        List<Object> chain = this.advised
            .getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(method, targetClass);

        if (chain.isEmpty()) {
            // 如果切面逻辑的调用链为空，则对方法参数进行类型转换处理，
            // 并且通过反射直接调用目标对象的方法
            Object[] argsToUse = AopProxyUtils.adaptArgumentsIfNecessary(method, args);
            retVal = AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection(target, method, argsToUse);
        } else {
            // 获取目标对象的调用链逻辑，并且对该链进行调用
            invocation = new ReflectiveMethodInvocation(proxy,
                target, method, args, targetClass, chain);
            retVal = invocation.proceed();
        }

        Class<?> returnType = method.getReturnType();
        if (retVal != null && retVal == target &&
            returnType != Object.class && returnType.isInstance(proxy) &&
            !RawTargetAccess.class.isAssignableFrom(method.getDeclaringClass())) {
            // 判断返回值如果为目标对象，并且当前方法的返回值类型是当前代理对象的类型，那么就将
            // 当前代理对象返回。这里的逻辑的实际意思简单的说就是，如果返回值是目标对象，那么
            // 就将当前代理对象返回
            retVal = proxy;
        } else if (retVal == null && returnType != Void.TYPE 
                   && returnType.isPrimitive()) {
            // 如果返回值满足其为空，不是Void类型，并且是基本数据类型，那么就抛出异常，
            // 因为基本数据类型的返回值必然不为空
            throw new AopInvocationException("Null return value from advice does not " 
                + " match primitive return type for: " + method);
        }
        return retVal;
    } finally {
        if (target != null && !targetSource.isStatic()) {
            // 如果TargetSource不是静态的，则调用其releaseTarget()方法将生成的目标对象释放
            targetSource.releaseTarget(target);
        }
        if (setProxyContext) {
            // 处理AopContext中保存的当前代理对象
            AopContext.setCurrentProxy(oldProxy);
        }
    }
}

可以看到，在进行代理逻辑的织入的时候，首先会进行如下判断：
①当前方法是否为equals()或hashCode()方法，如果是，并且接口中并未要求子类实现这些方法，那么就会调用自动生成的方法；
②当前方法是否为Spring织入的DecoratingProxy接口中的方法，如果是，则将目标对象的Class类型返回；
③判断目标方法是否为Spring织入的Advised中的方法，如果是，则调用当前advised对象中相应的方法。然后就会获取当前方法需要织入的代理逻辑的调用链。接着就会将目标对象和调用链逻辑封装为ReflectiveMethodInvocation，并进行调用。最后对调用的返回值进行一些基本判断，并且返回。

3. 小结

本文首先对Jdk代理进行了简单的介绍，然后介绍了Spring Aop是如何调用将Jdk代理的Proxy引入并且生成代理对象的，最后对调用链的生成，以及切面逻辑的织入方式进行了讲解。关于调用链的生成以及切面逻辑的织入，由于使用的方式和Cglib是一样的，因而这里并没有对其细节进行过多描述。