基于Spring源码分析AOP的实现机制

Spring一个重要的特性就是提供了AOP，使得我们可以在原有的基础上增加我们自己的系统业务逻辑。使得我们系统业务逻辑与应用业务逻辑相分离，耦合性降低，并且大大的提高了开发的效率。Spring的AOP利用的就是动态代理方式，在Spring的AOP中，有两种实现方式。第一种，就是利用JDK的Proxy，另外一种就是采用CGLIB来实现的。 

基本概念：

Advice：

   通知，制定在连接点做什么，在Sping 中，他主要描述Spring 围绕方法调用注入的额外的行为，具有增强的功能 ,只能应用于所有方法，主要是由aopalliance.jar中包含aop定义中的接口,按这个接口实现aop标准。

PointCut

   切点，其决定一个 advice 应该应用于哪个连接点，也就是需要插入额外处理的地方的集合，例如，被某个advice 作为目标的一组方法。Spring pointcut 通常意味着标示方法，可以选择一组方法调用作为pointcut。

Advisor:

   通知器，把Advice封闭起来,加入Pointcut(切入点),Spring就可以知道在什么方法上拦截，以及拦截后所要做的具体行为了。Advisor有两种实现NameMatchMethodPointcutAdvisor按方法名字匹配。RegexpMethodPointcutAdvisor，按正则匹配。

AOP创建：

   AOP的创建主要分为两种一种是JDK的Proxy还有一种是CGLIB的，整个创建AOP的时序图一样，只不过差异在于最终AOPProxy产生AOP的过程。

   首先AOP的具体创建的时序图如下：

   以该时序图来分析我们AOP的创建过程。当我们使用AOP需要对某一个对象进行切面系统业务的时候，Spring会为该对象生成一个代理。具体是使用ProxyFactoryBean来配置我们的代理对象和方面行为。而具体的代理实现是通过JDK的Proxy或者CGLIB来完成的。ProxyFactoryBean是FactoryBean，调用该getObject方法：

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public Object getObject() throws BeansException {                 //初始化通知器链，实际上就是注册拦截器     initializeAdvisorChain();                 if (isSingleton()) {                     //返回生成的一个单件Proxy       return getSingletonInstance();     }     else {                     ....                   //返回生成的Prototype的Proxy     return newPrototypeInstance();     } }

   整个方法包含了拦截器的初始化，以及获取代理对象的代理的过程。

   第一行主要就是初始化通知器链，注册被代理对象上的拦截器。

   当判断是一个单例对象的时候，就会通过getSingletonInstance()来获取单件

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private synchronized Object getSingletonInstance() {       if (this.singletonInstance == null) {      this.targetSource = freshTargetSource();       if (this.autodetectInterfaces && getProxiedInterfaces().length == 0 && !isProxyTargetClass())           {              //获取要代理的类             Class targetClass = getTargetClass();             ...设置该类的接口类型              setInterfaces(ClassUtils.getAllInterfacesForClass(targetClass,this.proxyClassLoader));            }           super.setFrozen(this.freezeProxy);             //这里才是真正的获取Proxy，              this.singletonInstance = getProxy(createAopProxy());              }     return this.singletonInstance; }

   在获取单件的时候，首先要做的就是要获取目标对象的接口，然后再次创建一个AopProxy来用于创建我们的AOP对象，这里createAopProxy的调用就是调用具体父类ProxyCreatorSupport来完成创建一个DefaultAopProxyFactory。当我们new一个ProxyFactoryBean的时候，它会调用父类的无参构造器，这里面就会默认的创建一个DefaultAopProxyFactory。这个就是我们默认的AOP代理工厂，最终是由它来决定我们到底使用JDK的Proxy还是CGLIB来创建代理的过程。在该类的成员属性中cglibAvailable初始化的时候会监测

ClassUtils.isPresent("net.sf.cglib.proxy.Enhancer", DefaultAopProxyFactory.class.getClassLoader());是否当前路径有cglib2

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public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException { if (config.isOptimize() || config.isProxyTargetClass() || hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)) {     Class targetClass = config.getTargetClass();                 //代理类为空的时候     if (targetClass == null) {                 ....     }                // 代理对象为接口的时候     if (targetClass.isInterface()) {          return new JdkDynamicAopProxy(config);     }     if (!cglibAvailable) {                                                                                                                                                                                                                                         }     eturn CglibProxyFactory.createCglibProxy(config);     }          else {     return new JdkDynamicAopProxy(config);  }

   当我们的AopProxy产生后，接着就可以调用getProxy来返回产生的代理对象，这里以JdkDynamicAopProxy为例来分析其创建的过程。

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public Object getProxy(ClassLoader classLoader) {     if (logger.isDebugEnabled()) {             ....}     Class[] proxiedInterfaces = AopProxyUtils.completeProxiedInterfaces(this.advised);     findDefinedEqualsAndHashCodeMethods(proxiedInterfaces);         return Proxy.newProxyInstance(classLoader, proxiedInterfaces, this); }

   当我们的Spring创建了代理对象后，当调用目标对象上的方法时，将都会被代理到InvocationHandler类的invoke方法中执行。在这里JdkDynamicAopProxy类实现了InvocationHandler接 口。

AOP拦截器

当使用JDK和CGLIB会生成不同的AopProxy代理对象，从而构造了不同的回调方法来启动对拦截器链的调用，比如在JdkDynamicAopProxy中的invoke方法，以及Cglib2AopProxy中使用DynamicAdvisedInterceptor的intercept方法。它们都使用了不同的AopProxy代理对象，但最终对AOP拦截的处理都是基本一样：它们对拦截器链的调用都是在ReflectiveMethodInvocation中通过proceed方法实现的。在这个proceed方法里，会逐个运行拦截器的拦截方法。在运行拦截器的拦截方法之前，需要对代理方法完成一个匹配判断，通过这个匹配判断来决定拦截器是否满足切面增强的要求。

   AOP拦截器的实现的时序图如下：  

   对目标的对象都会首先被代理至代理对象的invoke来调用，不管使用哪种创建代理对象的过程

下面是invoke的方法：

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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)) {         return equals(args[0]);     }     if (!this.hashCodeDefined && AopUtils.isHashCodeMethod(method)) {        return hashCode();     }     if (!this.advised.opaque && method.getDeclaringClass().isInterface() &&     method.getDeclaringClass().isAssignableFrom(Advised.class)) {     // 利用Proxy配置来调用服务，直接调用目标方法     return AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection(this.advised, method, args);     }              Object retVal;              if (this.advised.exposeProxy) {              oldProxy = AopContext.setCurrentProxy(proxy);              setProxyContext = true;     }                  //获取所要代理的对象     target = targetSource.getTarget();     if (target != null) {            targetClass = target.getClass();     }     // 获得该方法上的拦截器链     List<Object> chain = this.advised.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(method, targetClass);      //是否定义拦截器，否则直接调用目标对象的方法     if (chain.isEmpty()) {                  //直接调用目标对象的方法                     retVal = AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection(target, method, args);     }     else {           //如果不为空，则就创建一个ReflectiveMethodInvocation对象来先调用拦截器后调用目标方法               invocation = new ReflectiveMethodInvocation             (proxy, target, method, args, targetClass, chain);     // 处理切入点上的拦截器的方法     retVal = invocation.proceed();     }     if (retVal != null && retVal == target && method.getReturnType().isInstance(proxy) &&     !RawTargetAccess.class.isAssignableFrom(method.getDeclaringClass())) {         retVal = proxy;     }            return retVal;     }     finally {     if (target != null && !targetSource.isStatic()) {                    targetSource.releaseTarget(target);     }     if (setProxyContext) {            AopContext.setCurrentProxy(oldProxy);         }     }

   对目标对象的方法直接调用是利用AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection，该方法内部直接调用method.invoke(target, args)，利用jdk自身的反射机制实现的;对拦截器链的调用时由ReflectiveMethodInvocation的proceed方法来实现的。

   在proceed方法中，依然会首先判断是否拦截器结束了，否则就从拦截器链获取一个个的拦截器来执行前置行为，最后调用完了才真正调用我们的目标方法。

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public Object proceed() throws Throwable { //直接调用目标方法，可能是拦截器调用结束或者无拦截器 //interceptorsAndDynamicMethodMatchers这个其实就是目标方法上的拦截器链的大小 if (this.currentInterceptorIndex == this.interceptorsAndDynamicMethodMatchers.size() - 1) {             return invokeJoinpoint(); } //调用拦截器链上的对象，依次 Object interceptorOrInterceptionAdvice =this.interceptorsAndDynamicMethodMatchers.get(++this.currentInterceptorIndex); if (interceptorOrInterceptionAdvice instanceof InterceptorAndDynamicMethodMatcher) {     // 这里获得相应的拦截器，如果拦截器可以匹配的上的话，那就调用拦截器的invoke 方法         InterceptorAndDynamicMethodMatcher dm = (InterceptorAndDynamicMethodMatcher)     interceptorOrInterceptionAdvice;      if (dm.methodMatcher.matches(this.method, this.targetClass, this.arguments)) {         return dm.interceptor.invoke(this);       }else {            //调用拦截器链中的下一个拦截器     return proceed();       } } else {     // It's an interceptor, so we just invoke it: The pointcut will have     // been evaluated statically before this object was constructed.     return ((MethodInterceptor) interceptorOrInterceptionAdvice).invoke(this);       } }

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