Spring——AOP原理及源码一【系列完】

系列介绍

共分为五篇，按照AOP的运行流程演示并分析springAOP源码，总结流程

系列流程

从AOP实例的构建到重要组件分析、基本运行流程、关键方法调用、原理总结等几个方面一步步分解AOP源码

本篇概述

为读者演示构建AOP实例及AOP核心组件分析

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一、项目构建

读者可直接下载示例工程，或复制以下的代码到本地工程开启教程。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.tlj</groupId>
    <artifactId>spring-test</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-aop</artifactId>
            <version>4.3.13.RELEASE</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-context</artifactId>
            <version>4.3.13.RELEASE</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.13</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/javax.inject/javax.inject -->
        <dependency>
            <groupId>javax.inject</groupId>
            <artifactId>javax.inject</artifactId>
            <version>1</version>
        </dependency>
        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.mchange/c3p0 -->
        <dependency>
            <groupId>com.mchange</groupId>
            <artifactId>c3p0</artifactId>
            <version>0.9.5.2</version>
        </dependency>
        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/mysql/mysql-connector-java -->
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <version>5.1.44</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-aspects</artifactId>
            <version>4.3.12.RELEASE</version>
        </dependency>
    </dependencies>


</project>

package config;

import aop.LogAspects;
import aop.MathCalculator;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.context.annotation.EnableAspectJAutoProxy;

@EnableAspectJAutoProxy
@Configuration
public class ConfigOfAOP {

    @Bean
    public MathCalculator calculator(){
        return new MathCalculator();
    }

    @Bean
    public LogAspects logAspects(){
        return new LogAspects();
    }
}

package aop;

import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.*;

import java.util.Arrays;

/**
 * 切面类
 */
@Aspect
public class LogAspects {

    @Pointcut("execution(public int aop.MathCalculator.*(..))")
    public void poinCut(){}

    @Before("poinCut()")
    public void logStart(JoinPoint joinPoint){
        Object[] args = joinPoint.getArgs();
        System.out.println(joinPoint.getSignature().getName()+" 运行。。。@Before "+ Arrays.asList(args));
    }

    @After("poinCut()")
    public void  logEnd(){
        System.out.println("除法结束..@After");
    }

    @AfterReturning(value = "poinCut()",returning = "result")//获取方法返回值
    public void logReturning(Object result){
        System.out.println("除法正常返回..@AfterReturning "+result);
    }

    @AfterThrowing(value = "poinCut()",throwing = "e")
    public void logException(Exception e){
        System.out.println("除法异常..@AfterThrowing "+e);
    }
}

package aop;

public class MathCalculator {

    public int div(int i,int j){
        System.out.println("MathCalculator");
        return i/j;
    }
}

项目目录结构如下：

到这里，构建了一个简单的切面功能demo

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二、运行测试

打开测试类，运行测试方法

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最终效果

总共打印了四行，第二行是业务方法的调用，其他都是调用日志切面类中的方法打印的。

这就是AOP的使用效果，除了用在日志，还有其他很多用法，这里就不赘述了。

三、关键组件探究

为什么AOP能在业务方法调用的前后和发生异常时调用切面方法呢，首先我们需要了解它引入了什么组件。

为了让AOP起作用，我们需要在配置类上添加@EnableAspectJAutoProxy注解，从字面上看，翻译为启动切面自动代理，那它是怎么启动的呢

ctrl+鼠标左键进入这个注解，我们可以看到EnableAspectJAutoProxy接口使用@Import注解导入了AspectJAutoProxyRegistrar这个类

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再次ctrl+鼠标左键进入AspectJAutoProxyRegistrar，可以看到，它实现了ImportBeanDefinitionRegistrar接口。

此接口中的registerBeanDefinitions方法，正是用来向容器中注册组件的。

接下来来看@EnableAspectJAutoProxy注解到底给容器中注册了什么组件。这是AOP实现的关键。

四、调试寻找组件

如下图，我们在ImportBeanDefinitionRegistrar接口的注册方法中打上断点。

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点击debug开始调试，程序来到了AspectJAutoProxyRegistrar的registerBeanDefinitions方法

正在执行的是AopConfigUtils.registerAspectJAnnotationAutoProxyCreatorIfNecessary(registry)

（字面意思为：注册切面自动代理创造组件如果需要的话）

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接着进入这个方法直到以下这个方法，可以看到返回的是BeanDefinition类型，而BeanDefinition是用来保存bean定义信息的

上图所示，一进来先进行判断，如果容器中存在AUTO_PROXY_CREATOR_BEAN_NAME定义信息，进行一些操作，最后return null。

如果不存在，可以看到在125行已经有注册名为AUTO_PROXY_CREATOR_BEAN_NAME的组件的动作，要将定义信息注册到容器中。

把鼠标放在AUTO_PROXY_CREATOR_BEAN_NAME上，可以看到它名为internalAutoProxyCreator

接着我们进行下一步，到110行时，显然第一次容器中不存在这个类，所以跳过if{}中的内容

到121行时，通过bean的各种定义信息，new一个定义bean，用来保存这个bean的各种定义信息

通过cls的信息，发现注册的internalAutoProxyCreator实际为AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator

到125行时，已经设置好AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator的各种属性

并将其命名为internalAutoProxyCreator注册进容器，在126行进行返回。

注意：这里注册的是BeanDefinition，也就是bean的定义信息，并没有创建bean实例

总结

到此为止@EnableAspectJAutoProxy给容器中添加了internalAutoProxyCreator的BeanDefinition组件

internalAutoProxyCreator中实际又是AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator这个类

所以我们可以得出AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator就是实现AOP的核心组件

接下来我们来看AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator的继承关系，看它到底是什么

五、AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator组件是什么

进入这个类，发现它继承了AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator

 

那么AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator又是什么呢，接着进入AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator

发现AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator又继承了AbstractAdvisorAutoProxyCreator

我们接着进入AbstractAdvisorAutoProxyCreator中查看

可以看到AbstractAdvisorAutoProxyCreator继承了AbstractAutoProxyCreator

再进入AbstractAutoProxyCreator

可以看到AbstractAutoProxyCreator继承了ProxyProcessorSupport

并实现了SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor, BeanFactoryAware两个接口

由于接下来继承的ProxyProcessorSupport是一个基础工具类，就不往下分析了

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接下来我们主要看这两个接口

SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor：从名字中带有PostProcessor看出是一个后置处理器接口

BeanFactoryAware：底层组件接口，和其他XXXAware一样，实现XXXAware接口就可以调用XXX组件

经过层层的进入，可以得到如下的关系：

从图得出结论——AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator是一个后置处理器（后置处理器原理）

总结

　　经过以上五个步骤，我们了解了AOP的使用效果

　　找到了AOP的核心组件AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator

　　理清了AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator的继承实现关系

　　发现了AOP的核心组件本质上是一个后置处理器

下篇预知：在下一篇中我们将从核心组件在哪发挥作用，何时发挥，以及做了什么，一步步深入原理。