Spring中的AOP

Aspect-Oriented Programming (AOP) Object-Oriented Programming (OOP)

关键概念：

• 切面（aspect）

AOP作为Spring的一个关键部分，但是IOC容器并没有依赖AOP。

Spring 2.0 引入AOP。

AOP实现的几种思路：

1. 编译期间
   • 可利用Java编译器暴露的API对class进行扩展
     • 如：lombok ； AspectJ
2. 类加载期间
   • 代码织入
   • 如：Spring LoadTimeWeaver ； AspectJ
3. 运行期间
   • 字节码增强
   • 如：CGLIB ；Java 动态代理
   • JDK6：Instrumentation-API

AOP核心概念：

• Aspect
  • 切面
• Join point
  • 结合点
• Advice
  • 通知方式
    • around
    • before
    • after （finally）
      • After throwing
      • After returning
  • 在Spring等框架中，通过对结合点使用拦截器链来实现通知模型
    • @Before
    • @AfterReturning
    • @AfterThrowing
    • @After
    • @Around
    • ProceedingJoinPoint
  • 顺序
    • org.springframework.core.Ordered
• Pointcut
  • 切入点
    • 通过结合点匹配到的某个具体需要切入的点（方法）
• Introduction
  • 引入
    • 需要在切入点引入额外的方法或者属性
• Target object
  • 目标对象
    • 源对象
      • 通常也是一个代理对象
• AOP proxy
  • 通过AOP处理过的代理对象
    • 通常是一个CGLIB或者JDK动态代理对象
• Weaving
  • 织入
    • 完成切面通知的这个过程
    • 通常可以发生在：
      • 编译期
      • 加载期
      • 运行时

Spring框架的一个重要的原则就是：非侵入性。 避免业务/域模型直接与框架类/接口耦合。

需要

• aspectjweaver.jar
  • 1.6.8 +
• @EnableAspectJAutoProxy
• @Aspect
• @Pointcut

pointcut expressions：

• execution
• within
• this
• target
• args
• @target
• @args
• @within
• @annotation

注意

• With CGLIB, public and protected method calls on the proxy will be intercepted, and even package-visible methods if necessary.
• For JDK proxies, only public interface method calls on the proxy can be intercepted
• calls within the target object are by definition not intercepted

如果需要内部调用；构造器拦截，需要使用AspectJ weaving织入的方式来进行AOP

• bean(idOrNameOfBean)

  • 只在Spring AOP中起作用

• execution(modifiers-pattern? ret-type-pattern declaring-type-pattern?name-pattern(param-pattern) throws-pattern?)

SPRING aop核心机制：代理

• org.springframework.aop.framework.ProxyFactory
• AopContext.currentProxy()

java-base

• org.springframework.aop.aspectj.annotation.AspectJProxyFactory

Load-time weaving

• (LTW)

• 完整文档 LTW section of the AspectJ Development Environment Guide

• -javaagent:path/to/aspectjweaver.jar

• -javaagent:path/to/org.springframework.instrument-{version}.jar

• @EnableLoadTimeWeaving

  • 自动配置几个Bean：
    • LoadTimeWeaver
      • DefaultContextLoadTimeWeaver
        • 会根据环境来加载不同的LoadTimeWeaver
          • WebLogicLoadTimeWeaver
          • GlassFishLoadTimeWeaver
          • TomcatLoadTimeWeaver
          • JBossLoadTimeWeaver
          • WebSphereLoadTimeWeaver
          • InstrumentationLoadTimeWeaver
          • ReflectiveLoadTimeWeaver
      • 也可以手动指定
        • LoadTimeWeavingConfigurer
          • getLoadTimeWeaver()
    • AspectJWeavingEnabler
  • aspectjWeaving属性
    • ENABLED:启用加载时代码织入
    • DISABLED:关闭……
    • AUTODETECT:自动判断
      • 检查是否存在META-INF/aop.xml

• <context:load-time-weaver/>

• META-INF/aop.xml

• spring-instrument.jar

  • org.springframework.instrument.classloading
    • LoadTimeWeaver
      • 负责添加：java.lang.instrument.ClassFileTransformers
        • 实际是由：org.aspectj.weaver.loadtime.ClassPreProcessorAgentAdapter

• 环境

  • Tomcat6,7默认的classloader不支持class转换（transformation）
    • Spring为tomcat提供了一个增强版的加载器
      • TomcatInstrumentableClassLoader
      • org.springframework.instrument.tomcat.jar

  -javaagent:xxx.jar 会在main方法之前预先执行premain方法 Agent 类必须打成jar包，然后里面的 META-INF/MAINIFEST.MF 必须包含 Premain-Class这个属性 public static void premain(String args, Instrumentation inst)

代码织入

• @Configurable
  • 标记注解
  • 标记某个类是符合spring驱动配置的
• <context:spring-configured/>
• @EnableSpringConfigured
• org.springframework.beans.factory.aspectj.AnnotationBeanConfigurerAspect
• • within the same classloader hierarchy*
• @Transactional
  • • This is primarily intended for users who want to use the Spring Framework’s transaction support outside of the Spring container.*
  • public

Spring AOP API

• 组件：
  • org.springframework.aop.Pointcut
    • If possible, try to make pointcuts static, allowing the AOP framework to cache the results of pointcut evaluation when an AOP proxy is created.
    • org.springframework.aop.aspectj.AspectJExpressionPointcut
    • org.springframework.aop.support.JdkRegexpMethodPointcut
    • org.springframework.aop.support.ControlFlowPointcut
  • Advice
    • 生命周期
      • 针对每一个class
      • 针对每一个实例
      • 主要看增强代码是否依赖实例中的数据状态
    • 类型：
      • around
        • Interceptor
      • before
        • BeforeAdvice
        • 不可以改变返回值
        • 可通过异常中断拦截器链
      • Throws
        • ThrowsAdvice
        • 可以覆盖原本的异常
          • 如果是检查型异常，要注意是否与代理方法的签名一致
      • after returning
        • AfterReturningAdvice
        • 如果抛出异常则会替代被代理方法的返回值
      • Introduction
        • IntroductionAdvisor
        • org.springframework.aop.support.DelegatingIntroductionInterceptor
  • Advisor
    • org.springframework.aop.support.DefaultPointcutAdvisor
• ProxyFactoryBean
  • org.springframework.aop.framework.ProxyFactoryBean
  • org.springframework.aop.framework.ProxyConfig
• JDK- and CGLIB-based proxies
  • CGLIB proxying works by generating a subclass of the target class at runtime. Spring configures this generated subclass to delegate method calls to the original target: the subclass is used to implement the Decorator pattern, weaving in the advice.
  • CGLIB 的问题
    • 通常是以子类的方式扩展
    • final方法无法覆盖
    • 需要引入依赖库
      • spring 3.2+ 内部直接包括cglib
• 手工创建
  • ProxyFactory
• 获得AOP信息
  • org.springframework.aop.framework.Advised
• 自动代理
  • 使用spring的bean post processor机制，为每一个Bean做更细致的代理
    • org.springframework.aop.framework.autoproxy
• 使用被代理对象
  • org.springframework.aop.TargetSource
  • 热更新
    • org.springframework.aop.target.HotSwappableTargetSource
      • threadsafe
  • 池化
    • org.springframework.aop.target.AbstractPoolingTargetSource
      • org.springframework.aop.target.PoolingConfig
      • org.springframework.aop.target.CommonsPool2TargetSource
        • Commons Pool 2.2
      • org.springframework.aop.target.PrototypeTargetSource
        • 每一次方法调用，都创建一个被代理对象
      • org.springframework.aop.target.ThreadLocalTargetSource
        • 可以让被代理对象与线程绑定

空

• org.springframework.lang
  • @NonNull
  • @Nullable
  • @NonNullApi
  • @NonNullFields
• Reactor和Spring Data中的null-safe API也是基于这个特性的

Data Buffer

• Spring对于Netty中的ByteBuf的抽象，可以直接用于非Netty的项目中。
• DataBufferFactory
  • 在Netty工程中，可以直接使用NettyDataBufferFactory
    • 如：Reactor Netty
  • DefaultDataBufferFactory
    • 如：Servlet 3.1+ servers
• PooledDataBuffer
  • 基于引用计数
    • retain()
    • release()
• decoders 和 transports
• DataBufferUtils
  • compose

Codecs

• org.springframework.core.codec
• Encoder
• Decoder
• WebFlux也是基于此
  • WebFluxConfigurationSupport
    • configureHttpMessageCodecs