下面我会简单介绍一下 AOP 的基础知识,以及使用方法,然后直接对源码进行拆解。
不 BB,上文章目录。
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/1f5d229466da1027.png)
1. 基础知识
1.1 什么是 AOP ?
AOP 的全称是 “Aspect Oriented Programming”,即面向切面编程。
在 AOP 的思想里面,周边功能(比如性能统计,日志,事务管理等)被定义为切面,核心功能和切面功能分别独立进行开发,然后把核心功能和切面功能“编织”在一起,这就叫 AOP。
AOP 能够将那些与业务无关,却为业务模块所共同调用的逻辑封装起来,便于减少系统的重复代码,降低模块间的耦合度,并有利于未来的可拓展性和可维护性。
1.2 AOP 基础概念
- 连接点(Join point):能够被拦截的地方,Spring AOP 是基于动态代理的,所以是方法拦截的,每个成员方法都可以称之为连接点;
- 切点(Poincut):每个方法都可以称之为连接点,我们具体定位到某一个方法就成为切点;
- 增强/通知(Advice):表示添加到切点的一段逻辑代码,并定位连接点的方位信息,简单来说就定义了是干什么的,具体是在哪干;
- 织入(Weaving):将增强/通知添加到目标类的具体连接点上的过程;
- 引入/引介(Introduction):允许我们向现有的类添加新方法或属性,是一种特殊的增强;
- 切面(Aspect):切面由切点和增强/通知组成,它既包括了横切逻辑的定义、也包括了连接点的定义。
上面的解释偏官方,下面用“方言”再给大家解释一遍。
- 切入点(Pointcut):在哪些类,哪些方法上切入(where);
- 通知(Advice):在方法执行的什么时机(when:方法前/方法后/方法前后)做什么(what:增强的功能);
- 切面(Aspect):切面 = 切入点 + 通知,通俗点就是在什么时机,什么地方,做什么增强;
- 织入(Weaving):把切面加入到对象,并创建出代理对象的过程,这个由 Spring 来完成。
5 种通知的分类:
- 前置通知(Before Advice):在目标方法被调用前调用通知功能;
- 后置通知(After Advice):在目标方法被调用之后调用通知功能;
- 返回通知(After-returning):在目标方法成功执行之后调用通知功能;
- 异常通知(After-throwing):在目标方法抛出异常之后调用通知功能;
- 环绕通知(Around):把整个目标方法包裹起来,在被调用前和调用之后分别调用通知功能。
1.3 AOP 简单示例
新建 Louzai 类:
@Data
@Service
public class Louzai {
public void everyDay() {
System.out.println("睡觉");
}
}
添加 LouzaiAspect 切面:
@Aspect
@Component
public class LouzaiAspect {
@Pointcut("execution(* com.java.Louzai.everyDay())")
private void myPointCut() {
}
// 前置通知
@Before("myPointCut()")
public void myBefore() {
System.out.println("吃饭");
}
// 后置通知
@AfterReturning(value = "myPointCut()")
public void myAfterReturning() {
System.out.println("打豆豆。。。");
}
}
applicationContext.xml 添加:
<!--启用@Autowired等注解-->
<context:annotation-config/>
<context:component-scan base-package="com" />
<aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="true"/>
程序入口:
public class MyTest {
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext context =new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:applicationContext.xml");
Louzai louzai = (Louzai) context.getBean("louzai");
louzai.everyDay();
}
}
输出:
吃饭
睡觉
打豆豆。。。
这个示例非常简单,“睡觉” 加了前置和后置通知,但是 Spring 在内部是如何工作的呢?
1.4 Spring AOP 工作流程
为了方便大家能更好看懂后面的源码,我先整体介绍一下源码的执行流程,让大家有一个整体的认识,否则容易被绕进去。
整个 Spring AOP 源码,其实分为 3 块,我们会结合上面的示例,给大家进行讲解。
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/4f9c33e376295872.png)
第一块就是前置处理,我们在创建 Louzai Bean 的前置处理中,会遍历程序所有的切面信息,然后将切面信息保存在缓存中,比如示例中 LouzaiAspect 的所有切面信息。
第二块就是后置处理,我们在创建 Louzai Bean 的后置处理器中,里面会做两件事情:
- 获取 Louzai 的切面方法:首先会从缓存中拿到所有的切面信息,和 Louzai 的所有方法进行匹配,然后找到 Louzai 所有需要进行 AOP 的方法。
- 创建 AOP 代理对象:结合 Louzai 需要进行 AOP 的方法,选择 Cglib 或 JDK,创建 AOP 代理对象。
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/15e6108b7e8d7cca.png)
第三块就是执行切面,通过“责任链 + 递归”,去执行切面。
2. 源码解读
注意:Spring 的版本是 5.2.15.RELEASE,否则和我的代码不一样!!!
除了原理部分,上面的知识都不难,下面才是我们的重头戏,让你跟着楼仔,走一遍代码流程。
2.1 代码入口
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/0925587097dace2f.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/0842b30253c60118.png)
这里需要多跑几次,把前面的 beanName 跳过去,只看 louzai。
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/88665ed88cdb6263.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/563d8c0754dcab62.png)
进入 doGetBean(),进入创建 Bean 的逻辑。
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/9e694280a68a4dfe.png)
2.2 前置处理
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/1d60b5d3de77695a.png)
主要就是遍历切面,放入缓存。
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/3bda1f2d78983692.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/f018224f34e76539.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/8b088885e3fd1f3e.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/1817fc5f53f6d1fe.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/d821fe01a1c6d497.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/b9e5c5551678699f.png)
这里是重点!敲黑板!!!
- 我们会先遍历所有的类;
- 判断是否切面,只有切面才会进入后面逻辑;
- 获取每个 Aspect 的切面列表;
- 保存 Aspect 的切面列表到缓存 advisorsCache 中。
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/65279cada00ee6e6.png)
到这里,获取切面信息的流程就结束了,因为后续对切面数据的获取,都是从缓存 advisorsCache 中拿到。
下面就对上面的流程,再深入解读一下。
2.2.1 判断是否是切面
上图的第 2 步,逻辑如下:
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/0eb938f0b81199ad.png)
2.2.2 获取切面列表
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/8cec82a65082d040.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/4674bde8d4562a4c.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/218c7383885e5e1e.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/4573795157831b6c.png)
进入到 getAdvice(),生成切面信息。
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/37e71f4b4aecac44.png)
2.3 后置处理
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/43d2e60d9b3864e9.png)
主要就是从缓存拿切面,和 louzai 的方法匹配,并创建 AOP 代理对象。
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/34ae6646e666a155.png)
进入 doCreateBean(),走下面逻辑。
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/e3a5f90162c48885.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/f9d25a2596bc00f8.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/a73c2407fd0399cb.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/225808a4da155445.png)
这里是重点!敲黑板!!!
- 先获取 louzai 类的所有切面列表;
- 创建一个 AOP 的代理对象。
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/52c5c8497d8deb00.png)
2.3.1 获取切面
我们先进入第一步,看是如何获取 louzai 的切面列表。
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/bc0c8af0bd913bba.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/1a82a175c4f13cb9.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/2a25c6956e435836.png)
进入 buildAspectJAdvisors(),这个方法应该有印象,就是前面将切面信息放入缓存 advisorsCache 中,现在这里就是要获取缓存。
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/ce7ca425ff79df1a.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/01ae00a50122a717.png)
再回到 findEligibleAdvisors(),从缓存拿到所有的切面信息后,继续往后执行。
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/b69dc16bff46d3d1.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/98084cc8785e0122.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/5ea565303d3a97a4.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/2ba0ac85355f488b.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/31dfca4f98d27c63.png)
2.3.2 创建代理对象
有了 louzai 的切面列表,后面就可以开始去创建 AOP 代理对象。
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/4d083222f1be32d6.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/9371cd072e78f2bd.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/0b7da81a36cdbfa3.png)
这里是重点!敲黑板!!!
这里有 2 种创建 AOP 代理对象的方式,我们是选用 Cglib 来创建。
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/78b0cbfd8dabec75.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/c803485bc5056395.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/5e2aa2384260a69c.png)
我们再回到创建代理对象的入口,看看创建的代理对象。
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/3f394dd48d2baad5.png)
2.4 切面执行
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/5b9b9908547def26.png)
通过 “责任链 + 递归”,执行切面和方法。
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/806f38dcb03f2c6f.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/82c9dfc91971e4c0.png)
前方高能!这块逻辑非常复杂!!!
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/5f389eceb7ed3667.png)
下面就是“执行切面”最核心的逻辑,简单说一下设计思路:
- 设计思路:采用递归 + 责任链的模式;
- 递归:反复执行 CglibMethodInvocation 的 proceed();
- 退出递归条件:interceptorsAndDynamicMethodMatchers 数组中的对象,全部执行完毕;
- 责任链:示例中的责任链,是个长度为 3 的数组,每次取其中一个数组对象,然后去执行对象的 invoke()。
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/1d712ec151e3b9a3.png)
因为我们数组里面只有 3 个对象,所以只会递归 3 次,下面就看这 3 次是如何递归,责任链是如何执行的,设计得很巧妙!
2.4.1 第一次递归
数组的第一个对象是 ExposeInvocationInterceptor,执行 invoke(),注意入参是 CglibMethodInvocation。
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/cdaf1828a87fb43f.png)
里面啥都没干,继续执行 CglibMethodInvocation 的 process()。
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/6f2d71dfda0e8ccb.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/7cb53a811e5e1da2.png)
2.4.2 第二次递归
数组的第二个对象是 MethodBeforeAdviceInterceptor,执行 invoke()。
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/96755c253d8227a7.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/2f5ebea593b9b00b.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/c0950be0e4620425.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/59b9d90fbded11ea.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/aa87819b310eb5c5.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/fa97dd38a798c050.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/a1c55552f9147263.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/89baad2499e58536.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/355447c0c00f4a4c.png)
2.4.3 第三次递归
数组的第二个对象是 AfterReturningAdviceInterceptor,执行 invoke()。
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/ec6cce873dacf2ed.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/8284cbb102212150.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/26727cfa016c78cd.png)
执行完上面逻辑,就会退出递归,我们看看 invokeJoinpoint() 的执行逻辑,其实就是执行主方法。
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/ccfab101b2c50db6.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/c64df83d6e17018e.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/da0a69e8896cc1c8.png)
再回到第三次递归的入口,继续执行后面的切面。
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/7b7444de6a5d6a24.png)
切面执行逻辑,前面已经演示过,直接看执行方法。
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/50498772e72270c6.png)
后面就依次退出递归,整个流程结束。
2.4.4 设计思路
这块代码,我研究了大半天,因为这个不是纯粹的责任链模式。
纯粹的责任链模式,对象内部有一个自身的 next 对象,执行完当前对象的方法末尾,就会启动 next 对象的执行,直到最后一个 next 对象执行完毕,或者中途因为某些条件中断执行,责任链才会退出。
这里 CglibMethodInvocation 对象内部没有 next 对象,全程是通过 interceptorsAndDynamicMethodMatchers 长度为 3 的数组控制,依次去执行数组中的对象,直到最后一个对象执行完毕,责任链才会退出。
这个也属于责任链,只是实现方式不一样,后面会详细剖析,下面再讨论一下,这些类之间的关系。
我们的主对象是 CglibMethodInvocation,继承于 ReflectiveMethodInvocation,然后 process() 的核心逻辑,其实都在 ReflectiveMethodInvocation 中。
ReflectiveMethodInvocation 中的 process() 控制整个责任链的执行。
ReflectiveMethodInvocation 中的 process() 方法,里面有个长度为 3 的数组 interceptorsAndDynamicMethodMatchers,里面存储了 3 个对象,分别为 ExposeInvocationInterceptor、MethodBeforeAdviceInterceptor、AfterReturningAdviceInterceptor。
注意!!!这 3 个对象,都是继承 MethodInterceptor 接口。
![](https://img.haomeiwen.com/i27043428/e0cf9595c4e7cce8.png)
然后每次执行 invoke() 时,里面都会去执行 CglibMethodInvocation 的 process()。
是不是听得有些蒙圈?甭着急,我重新再帮你梳理一下。
对象和方法的关系:
- 接口继承:数组中的 3 个对象,都是继承 MethodInterceptor 接口,实现里面的 invoke() 方法;
- 类继承:我们的主对象 CglibMethodInvocation,继承于 ReflectiveMethodInvocation,复用它的 process() 方法;
- 两者结合(策略模式):invoke() 的入参,就是 CglibMethodInvocation,执行 invoke() 时,内部会执行 CglibMethodInvocation.process(),这个其实就是个策略模式。
可能有同学会说,invoke() 的入参是 MethodInvocation,没错!但是 CglibMethodInvocation 也继承了 MethodInvocation,不信自己可以去看。
执行逻辑:
- 程序入口:是 CglibMethodInvocation 的 process() 方法;
- 链式执行(衍生的责任链模式):process() 中有个包含 3 个对象的数组,依次去执行每个对象的 invoke() 方法。
- 递归(逻辑回退):invoke() 方法会执行切面逻辑,同时也会执行 CglibMethodInvocation 的 process() 方法,让逻辑再一次进入 process()。
- 递归退出:当数字中的 3 个对象全部执行完毕,流程结束。
所以这里设计巧妙的地方,是因为纯粹责任链模式,里面的 next 对象,需要保证里面的对象类型完全相同。
但是数组里面的 3 个对象,里面没有 next 成员对象,所以不能直接用责任链模式,那怎么办呢?就单独搞了一个 CglibMethodInvocation.process(),通过去无限递归 process(),来实现这个责任链的逻辑。
这就是我们为什么要看源码,学习里面优秀的设计思路!
3. 总结
我们再小节一下,文章先介绍了什么是 AOP,以及 AOP 的原理和示例。
之后再剖析了 AOP 的源码,分为 3 块:
- 将所有的切面都保存在缓存中;
- 取出缓存中的切面列表,和 louzai 对象的所有方法匹配,拿到属于 louzai 的切面列表;
- 创建 AOP 代理对象;
- 通过“责任链 + 递归”,去执行切面逻辑。
</article>
网友评论