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  • SpringBoot（四）原理剖析：AOP原理

    　　AOP（Aspect Oriented Programming）是基于切面编程的，可无侵入的在原本功能的切面层添加自定义代码，一般用于日志收集、权限认证等场景。

    AOP基本概念

    　　通知（Advice）: AOP 框架中的增强处理。通知描述了切面何时执行以及如何执行增强处理；

    Before ：前置通知，在连接点方法前调用；对应Spring中@Before注解；
After ：后置通知，在连接点方法后调用；对应Spring中的@After注解；
AfterReturning：返回通知，在连接点方法执行并正常返回后调用，要求连接点方法在执行过程中没有发生异常；对应Spring中的@AfterReturning注解；
AfterThrowing：异常通知，当连接点方法异常时调用；对应Spring中的@AfterThrowing注解；
Around：环绕通知，它将覆盖原有方法，但是允许你通过反射调用原有方法；对应Spring中的@Around注解；

    　　连接点（Join Point）: 连接点表示应用执行过程中能够插入切面的一个点。在 Spring AOP 中，连接点总是方法的调用，可以说目标对象中的方法就是一个连接点；
    　　切点（Pointcut）: 就是连接点的集合；对应Spring中的@Pointcut注解；

    目前Spring支持的切点匹配表达式主要有以下几种：
execution：可以定义到的最小粒度是方法，修饰符，包名，类名，方法名，Spring AOP主要也是使用这个匹配表达式；
within：只能定义到类；例如@Pointcut(within(com.jnu.example.*))
this：当前生成的代理对象的类型匹配；
target：目标对象类型匹配；
annotation：针对注解；
args：只针对参数；

例如： execution (* com.sample.service..*. *(..)) 整个表达式可以分为五个部分：
1、execution():：表达式主体；
2、第一个*号：表示返回类型， *号表示所有的类型；
3、包名：表示需要拦截的包名，包名后面的..，表明com.sample.service包、及其子包；
4、第二个*号：表示类名，*号表示所有的类；
5、*(..)：最后这个星号表示方法名，*号表示所有的方法，后面括弧里面表示方法的参数，两个点表示任何参数；　

    　　切面（Aspect）: 切面是通知和切点的结合；对应Spring中的注解@Aspect修饰的一个类；
    　　目标对象（Target object）：即被代理的对象；　　　　
    　　代理对象（AOP proxy）：包含了目标对象的代码和增强后的代码的那个对象；

     　　自定义注解实例可以参见：注解

    @EnableAspectJAutoProxy分析

    　　在spring-boot-autoconfigure-**.jar中，有个配置类，来控制AOP功能的开启和关闭：

    @Configuration(proxyBeanMethods = false)
@ConditionalOnProperty(prefix = "spring.aop", name = "auto", havingValue = "true", matchIfMissing = true)
public class AopAutoConfiguration {

    @Configuration(proxyBeanMethods = false)
    @ConditionalOnClass(Advice.class)
    static class AspectJAutoProxyingConfiguration {

        @Configuration(proxyBeanMethods = false)
        @EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass = false)
        @ConditionalOnProperty(prefix = "spring.aop", name = "proxy-target-class", havingValue = "false",
                matchIfMissing = false)
        static class JdkDynamicAutoProxyConfiguration {

        }

        @Configuration(proxyBeanMethods = false)
        @EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass = true)
        @ConditionalOnProperty(prefix = "spring.aop", name = "proxy-target-class", havingValue = "true",
                matchIfMissing = true)
        static class CglibAutoProxyConfiguration {

        }

    }

    @Configuration(proxyBeanMethods = false)
    @ConditionalOnMissingClass("org.aspectj.weaver.Advice")
    @ConditionalOnProperty(prefix = "spring.aop", name = "proxy-target-class", havingValue = "true",
            matchIfMissing = true)
    static class ClassProxyingConfiguration {

        ClassProxyingConfiguration(BeanFactory beanFactory) {
            if (beanFactory instanceof BeanDefinitionRegistry) {
                BeanDefinitionRegistry registry = (BeanDefinitionRegistry) beanFactory;
                AopConfigUtils.registerAutoProxyCreatorIfNecessary(registry);
                AopConfigUtils.forceAutoProxyCreatorToUseClassProxying(registry);
            }
        }

    }

}
    AopAutoConfiguration
    • 使用@ConditionalOnProperty注解，默认开启AOP功能；
    • spring.aop.proxy-target-class没有配置时，默认开启Cglib动态代理；
    • @EnableAspectJAutoProxy注解，声明开启AOP功能。

     　　@EnableAspectJAutoProxy注解的核心是引入了AspectJAutoProxyRegistrar，然后向容器中注册一个AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator：

    class AspectJAutoProxyRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar {

    /**
     * Register, escalate, and configure the AspectJ auto proxy creator based on the value
     * of the @{@link EnableAspectJAutoProxy#proxyTargetClass()} attribute on the importing
     * {@code @Configuration} class.
     */
    @Override
    public void registerBeanDefinitions(
            AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {

        AopConfigUtils.registerAspectJAnnotationAutoProxyCreatorIfNecessary(registry);

        AnnotationAttributes enableAspectJAutoProxy =
                AnnotationConfigUtils.attributesFor(importingClassMetadata, EnableAspectJAutoProxy.class);
        if (enableAspectJAutoProxy != null) {
            if (enableAspectJAutoProxy.getBoolean("proxyTargetClass")) {
                AopConfigUtils.forceAutoProxyCreatorToUseClassProxying(registry);
            }
            if (enableAspectJAutoProxy.getBoolean("exposeProxy")) {
                AopConfigUtils.forceAutoProxyCreatorToExposeProxy(registry);
            }
        }
    }

}
    registerBeanDefinitions

    　　此时下面源码中的第三个方法会进入if代码块内，然后返回null：

    @Nullable
    public static BeanDefinition registerAspectJAnnotationAutoProxyCreatorIfNecessary(BeanDefinitionRegistry registry) {
        return registerAspectJAnnotationAutoProxyCreatorIfNecessary(registry, null);
    }

    @Nullable
    public static BeanDefinition registerAspectJAnnotationAutoProxyCreatorIfNecessary(
            BeanDefinitionRegistry registry, @Nullable Object source) {

        return registerOrEscalateApcAsRequired(AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator.class, registry, source);
    }

@Nullable
    private static BeanDefinition registerOrEscalateApcAsRequired(
            Class<?> cls, BeanDefinitionRegistry registry, @Nullable Object source) {

        Assert.notNull(registry, "BeanDefinitionRegistry must not be null");

        if (registry.containsBeanDefinition(AUTO_PROXY_CREATOR_BEAN_NAME)) {
            BeanDefinition apcDefinition = registry.getBeanDefinition(AUTO_PROXY_CREATOR_BEAN_NAME);
            if (!cls.getName().equals(apcDefinition.getBeanClassName())) {
                int currentPriority = findPriorityForClass(apcDefinition.getBeanClassName());
                int requiredPriority = findPriorityForClass(cls);
                if (currentPriority < requiredPriority) {
                    apcDefinition.setBeanClassName(cls.getName());
                }
            }
            return null;
        }

        RootBeanDefinition beanDefinition = new RootBeanDefinition(cls);
        beanDefinition.setSource(source);
        beanDefinition.getPropertyValues().add("order", Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE);
        beanDefinition.setRole(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE);
        registry.registerBeanDefinition(AUTO_PROXY_CREATOR_BEAN_NAME, beanDefinition);
        return beanDefinition;
    }
    AopConfigUtils

    AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator分析

    　　在AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator的继承关系中，有一个AbstractAutoProxyCreator类。该类定义了下面两个方法，它们分别拦截目标bean创建，和初始化流程：
        @Override
    public Object postProcessBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) throws BeansException {
        Object cacheKey = getCacheKey(beanClass, beanName);
        if (beanName == null || !this.targetSourcedBeans.contains(beanName)) {
            if (this.advisedBeans.containsKey(cacheKey)) {
                return null;
            }
            if (isInfrastructureClass(beanClass) || shouldSkip(beanClass, beanName)) {
                this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);
                return null;
            }
        }
        // Create proxy here if we have a custom TargetSource.
        // Suppresses unnecessary default instantiation of the target bean:
        // The TargetSource will handle target instances in a custom fashion.
        if (beanName != null) {
            TargetSource targetSource = getCustomTargetSource(beanClass, beanName);
            if (targetSource != null) {
                this.targetSourcedBeans.add(beanName);
                Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(beanClass, beanName, targetSource);
                Object proxy = createProxy(beanClass, beanName, specificInterceptors, targetSource);
                this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass());
                return proxy;
            }
        }

        return null;
    }

　　//在创建其他bean时，调用该方法，创建代理的bean，从而将AOP方式注入的方法，注入到目标bean中
　　@Override
　　public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
    　　if (bean != null) {
        　　Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);
        　　if (!this.earlyProxyReferences.contains(cacheKey)) {
                return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);
        　　}
    }
    return bean;
    　　postProcessAfterInitialization方法中的wrapIfNecessary方法，会为目标对象动态地创建JdkDynamicAopProxy或者ObjenesisCglibAopProxy的代理对象。
     

    AOP实战

    　　日期代理：

     1 @Aspect
 2 @Component("logAspect")
 3 public class LogAspect {
 4 
 5     private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(LogAspect.class);
 6 
 7     // 配置织入点
 8     @Pointcut("@annotation(com.ryj.annotation.Log)")
 9     public void logPointCut() {
10     }
11 
12     /**
13      * 是否存在注解，如果存在就获取
14      */
15     private static Log getAnnotationLog(JoinPoint joinPoint) throws Exception {
16         Signature signature = joinPoint.getSignature();
17         MethodSignature methodSignature = (MethodSignature) signature;
18         Method method = methodSignature.getMethod();
19         if (method != null) {
20             return method.getAnnotation(Log.class);
21         }
22         return null;
23     }
24 
25 
26     @Around("logPointCut()")
27     public Object doAround(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
28         long  startTimeMillis = System.currentTimeMillis();
29         Log controllerLog = getAnnotationLog(joinPoint);
30         if (controllerLog == null) {
31             return null;
32         }
33         // 获得方法名称
34         String className = joinPoint.getTarget().getClass().getSimpleName();
35         String methodName = joinPoint.getSignature().getName();
36         String action = controllerLog.action();
37         String title = controllerLog.title();
38         Object[] args = joinPoint.getArgs();
39         //序列化时过滤掉request和response
40         List<Object> logArgs = Arrays.stream(args)
41                 .filter(arg -> (!(arg instanceof HttpServletRequest) && !(arg instanceof HttpServletResponse)))
42                 .collect(Collectors.toList());
43         String argStr = JSON.toJSONString(logArgs);
44         //打印日志，如有需要还可以存入数据库
45         log.info(">>>>>模块[{}]：{} 操作[{}]：{} 参数：{}",className,title,methodName,action,argStr);
46         //log.info("访问的接口 ==> {} 请求参数 ==> {}" ,requestPath, argStr);
47         Object result = joinPoint.proceed() ;
48         log.info(">>>>>耗时 ==> {}ms" ,System.currentTimeMillis() - startTimeMillis);
49         return result ;
50     }
51 
52 }
    LogAspect
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