【spring注解驱动开发】- AOP源码分析

本博客demo源码地址
https://github.com/suchahaerkang/spring-annotation.git

上一篇博客，我们测试一下spring AOP功能，知道了如果要使用spring注解驱动开发aop的功能，必须要在配置类上加上@EnableAspectJAutoProxy注解开启切面动态代理功能，我们现在就以@EnableAspectJAutoProxy注解为入口，研究这个入口到底为我们向spring容器注册了什么组件？这组件在什么时候执行和这组件给我们实现了什么功能？

1 @EnableAspectJAutoProxy注解做了什么？

点进@EnableAspectJAutoProxy注解的源码可以看到是使用@Import注解给我们向容器中注册了一个AspectJAutoProxyRegistrar的组件。不知道@Import这个注解的的作用，可以看一下我这篇博客

那么AspectJAutoProxyRegistrar这个组件又是什么呢？我们再继续点进去看看，发现这个组件实现了ImportBeanDefinitionRegistrar接口，前面我们学习到ImportBeanDefinitionRegistrar这个接口提供的registerBeanDefinitions()方法可以让我们进行手动注册一些组件到容器中去。

然后我们看一下registerBeanDefinitions()这个方法里面做了一些什么操作

我们再进一下registerAspectJAnnotationAutoProxyCreatorIfNecessary()方法，看一下给我们注册了什么组件。

从源码中我们可以看到，给我们注册了一个叫做AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator的组件，然后我们看一下registerOrEscalateApcAsRequired(）这个方法是怎么注册AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator组件的。

我们回过来看一下AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator这个组件到底是一个什么样的组件，我们进行源码跟踪
AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator extends AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator extends AbstractAdvisorAutoProxyCreator extends AbstractAutoProxyCreator extends ProxyProcessorSupport implements SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor, BeanFactoryAware，没有必要的源码图我就不截出来看了，我们发现AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator这个组件最后实现了SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor和BeanFactoryAware组件。SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor 组件是个后置处理器，在bean初始化前后处理事情；BeanFactoryAware组件可以动态向bean注入BeanFactory组件

好了，上面我们是通过@EnableAspectJAutoProxy作为入口来查看源码分析了@EnableAspectJAutoProxy注解给我们向容器中注入了一个AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator组件并且这个组件实现了SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor和BeanFactoryAware组件。下面我们通过debug模式看源码，从容器的创建开始分析AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator的创建过程

1.1 传入配置类，创建IOC容器`

1.2 注册配置文件，刷新容器

1.3 注册bean的后置处理器

1.3.1 从容器中获取所有已经定义好了的BeanPostProcessor

1.3.2 注册其他BeanPostProcessor组件

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1.3.3 分离BeanPostProcessor组件

1.3.4 注册BeanPostProcessor组件

1.3.5 注册BeanPostProcessor组件，实际上是创建BeanPostProcessor

1.3.5.1 创建bean

1.3.5.2 给bean的属性赋值

1.3.5.3 初始化bean

1.3.5.3.1 处理Aware接口的回调方法

1.3.5.3.2 执行后置处理的postProcessBeforeInitialization()方法

1.3.5.3.3 真正初始化bean操作

1.3.5.3.4 执行后置处理的postProcessAfterInitialization()方法

1.3.6 把BeanPostProcessor注册到BeanFactory中

2 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator组件的执行时机

上面了解了AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator组件的创建过程，那么AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator组件什么时候执行呢？我们通过看源码知道AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 最终继承了 InstantiationAwareBeanPostProcessor， InstantiationAwareBeanPostProcessor后置处理器有有两个方法postProcessBeforeInstantiation()和postProcessAfterInstantiation()，这两个方法和BeanPostProcessor后置处理的两个方法postProcessBeforeInitialization()和postProcessAfterInitialization()有点类似，我们前面的博客知道BeanPostProcessor后置处理时机是bean的初始化前后作的处理，那么InstantiationAwareBeanPostProcessor后置处理器又是在什么时机进行处理的呢？下面我们debug看一下源码，上面创建和注册AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator组件走完之后即1.3 注册bean的后置处理器这个步骤走完之后，下面来到了finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)这个流程

2.1 分析finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)

进到finishBeanFactoryInitialization(beanFactory)方法中发现，其实就是遍历获取容器中所有的Bean，依次创建对象getBean(beanName)。主要流程是getBean() -> doGetBean() -> getSingleton()

2.1.1 创建单实例bean

2.1.1.1 先从缓存中取单实例bean

2.1.1.2 createBean()

我们再点进这个方法看一下

继续点进resolveBeforeInstantiation() 方法

继续点进applyBeanPostProcessorsBeforeInstantiation() 方法，里面做了什么。点进去看后发现里面在遍历
容器中的InstantiationAwareBeanPostProcessor组件，然后调用他们的postProcessBeforeInstantiation()方法

到这里我们就知道了InstantiationAwareBeanPostProcessor组件即AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator组件的执行时机是在创建单实例之前

2.1.1.3 doCreateBean()

doCreateBean() 这个方法就是真正的开始创建bean了，整个流程和1.3.5的流程一样。

3 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator组件的作用

上一节我们分析了在spring中创建所有的bean之前都会被AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator（InstantiationAwareBeanPostProcessor）组件的postProcessBeforeInstantiation()和postProcessAfterInstantiation()方法拦截，那么这两个方法到底做了什么呢？我们现在就开始拦截MathCalculator（目标类）组件和LogAspects（切面类）组件的创建

3.1 postProcessBeforeInstantiation()

每一个bean的创建都会被postProcessBeforeInstantiation()拦截，我们看一下里面做了什么？

3.1.1 判断当前bean是否在advisedBeans中

3.1.2 判断当前bean是否是基础类型

判断当前bean是否是基础类型其实就是判断当前组件的父类是否是Advice，Pointcut，Advisor，AopInfrastructureBean或是否为切面类即标注了@AspectJ注解

3.1.3 是否需要跳过

进入shouldSkip()方法

MathCalculate组件在上面的判断都是false，所以创建MathCalculate组件之前没有对其进行什么处理。然后开始创建MathCalculate组件

创建MathCalculate之后，在初始化MathCalculate组件之后会被BeanPostProcessor组件的postProcessAfterInitialization()方法拦截，然后我们就分析一下postProcessAfterInitialization()方法里面操作

3.2 postProcessAfterInitialization()

点进wrapIfNecessary()方法看看源码

3.2.1 如果bean有增强器就为bean创建一个代理类

首先进入findEligibleAdvisors()方法

然后进入findAdvisorsThatCanApply() ->findAdvisorsThatCanApply()方法

3.2.1.1 获取bean的所有增强器

3.2.1.2 对增强器排序

3.2.1.3 将需要增强的bean保存在advisedBeans列表中

3.2.1.4 将需要增强的bean创建一个代理类

进入getProxy()方法

继续进入createAopProxy()方法

继续进入createAopProxy()方法，我们可以看到有两种方法动态的创建代理类:1）通过jdk提供的api，这种方式要求被代理的类必须要实现一个接口；2)Cglib的方式。想了解代理模式可以参考我这篇博客

最后给容器中返回当前组件MathCalculate使用cglib增强了的代理对象。然后当从容器中获取这个组件的时候，其实获取的是一个MathCalculate的代理类，当我们调用MathCalculate组件的方法时，其实是通过代理类去操控组件的方法，所以可以为组件功能增强。

3.3 目标方法执行

上面我们知道AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator组件作为一个BeanPostProcessor在MathCalculate初始化之后，调用其postProcessAfterInitialization()方法判断MathCalculate组件需要增强吧，如果需要增强，那么就给MathCalculate组件创建了代理对象，下面我们从容器中获取MathCalculate组件，然后执行它的方法。

下面执行MathCalculate组件的div()方法，看看里面是怎么执行那些切面的通知方法的？首先是被CglibAopProxy的intercept()拦截

我们再看一下获取拦截器链的方法

判断拦截器链是否为空作出相应处理

3.4 拦截器链的触发过程

然后将拦截器链封装到CglibMethodInvocation中，调用proceed()方法触发拦截器链，我们点击去看看里面的执行过程

下面画个图来说明一下拦截器链的触发过程

4 总结

实现Spring AOP 注解驱动的原理

• 首先在配置类上标注@EnableAspectJAutoProxy注解，开启AOP功能
• @EnableAspectJAutoProxy 会给容器中注册一个组件 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator
• AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator是一个后置处理器
• 容器的创建流程：
  • IOC容器创建过程：
  • registerBeanPostProcessors() 注册后置处理器；创建AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator对象
  • finishBeanFactoryInitialization() 初始化剩下的单实例bean
    • 创建业务逻辑组件和切面组件
    • AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator拦截组件的创建过程
    • 组件创建完之后，判断组件是否需要增强
    • 组件创建完之后，判断组件是否需要增强 。是：切面的通知方法，包装成增强器（Advisor）;给业务逻辑组件创建一个代理对象（cglib）
• 执行目标方法：
  • 代理对象执行目标方法
  • CglibAopProxy.intercept()
    • 得到目标方法的拦截器链（增强器包装成拦截器MethodInterceptor）
    • 利用拦截器的链式机制，依次进入每一个拦截器进行执行
    • 效果：正常执行：前置通知-》目标方法-》后置通知-》返回通知；出现异常：前置通知-》目标方法-》后置通知-》异常通知