2.Spring AOP的底层实现技术及源码解析

Spring AOP的底层实现技术

三、Spring AOP的实现

举完例子,知道如何实现动态代理后,我们可以重新来试着看看能不能理解SpringAOP底层的实现原理。

3.1 Spring AOP的几个概念

Spring AOP中的几个基本概念,每次学习AOP都被这几个概念折腾的很不爽,我们在这里再把这几个概念描述一遍,力争把这几个概念搞清,在每次review这块内容的时候可以很快上手。

1.切面(Aspect):切面就是一个关注点的模块化,如事务管理、日志管理、权限管理等;

2.连接点(Joinpoint):程序执行时的某个特定的点,在Spring中就是一个方法的执行;

3.通知(Advice):通知就是在切面的某个连接点上执行的操作,也就是事务管理、日志管理等;

4.切入点(Pointcut):切入点就是描述某一类选定的连接点,也就是指定某一类要织入通知的方法;

5.目标对象(Target):就是被AOP动态代理的目标对象;

用一张图来形象地表达AOP的概念及其关系如下:

3.2 Spring AOP中切入点、通知、切面的实现

理解了上面的几个概念后,我们分别来看看Spring AOP是如何实现这些概念的;

1.切入点(Pointcut):它定义了哪些连接点需要被织入横切逻辑在Java中,连接点对应哪些类(接口)的方法。因此,我们都能猜到,所谓的切入点,就是定义了匹配哪些娄的哪些方法的一些规则,可以是静态的基于类(方法)名的值匹配,也可以是基于正则表达式的模式匹配。来看看Spring AOP Pointcut相关的类图:

在Pointcut接口的定义中,也许你已经想到了,ClassFilter是类过滤器,它定义了哪些类名需要拦截;典型的两个实现类为TypePatternClassFilter和TrueClassFilter(所有类均匹配);而MethodMatcher为方法匹配器,定义哪些方法需要拦截。

在上面的类图中:

  • StaticMethodMatch与DynamicMethodMatch的区别是后者在运行时会依据方法的参数值进行匹配。
  • NameMatchMethodPointCut根据指定的mappedNames来匹配方法。
  • AbstractRegexpMethodPointCut根据正则表达式来匹配方法。

2.通知(Advice)通知定义了具体的横切逻辑。在Spring中,存在两种类型的Advice,即per-class和per-instance的Advice。

所谓per-class,即该类型的Advice只提供方法拦截,不会为目标对象保存任何状态或者添加新的特性,它也是我们最常见的Advice。下面是per-class的类图:

  • BeforeAdvice:在连接点前执行的横切逻辑。
  • AfterReturningAdvice:在连接点执行后,再执行横切逻辑。
  • AfterAdvice:一般由程序自己实现,当抛出异常后,执行横切逻辑。
  • AroundAdvice:Spring AOP中并没有提供这个接口,而是采用了AOP Alliance的MethodInteceptor接口;通过看AfterReturningAdvice的源码我们知道,它是不能更改连接点所在方法的返回值的(更改引用);但使用的MethodInteceptor,所有的事情,都不在话下。

在上面的类图中,还有两种类没有介绍,那就是***AdviceAdapter和***AdviceInteceptor,我们以AfterReturningAdviceInterceptor为例来说明:

该类实现了MethodInterceptor和AfterAdvice接口,同时构造函数中还有一个AfterReturningAdvice实例的参数;这个类存在的作用是为了什么呢?对,没错,Spring AOP把所有的Advice都适配成了MethodInterceptor,统一的好处是方便后面横切逻辑的执行(参看下一节),适配的工作即由***AdviceAdapter完成;

哈哈,Spring AOP的代码也不过如此嘛:所谓的AfterReturningAdvice,通过适配成MethodInterceptor后,其实就是在invoke方法中,先执行目标对象的方法,再执行的AfterReturningAdvice所定义的横切逻辑。你现在明白它为什么不能修改返回值的引用了吧?

对于per-instance的Advice,目前只有一种实现,就是Introduction,使用的场景比较少,有兴趣的同学可以自己研究一下,呵呵!

3.切面(Aspect)在Spring中,Advisor就是切面;但与通常的Aspect不同的是,Advisor通常只有一个Pointcut和一个Advice,而Aspect则可以包含多个Pointcut和多个Advice,因此Advisor是一种特殊的Aspect。但,这已经够用了!

接下来看下per-class Advisor的类图:

其实没有什么好看的,前面已经说过,Advisor包含一个Pointcut和一个Advisor;在AbstractGenericPointcutAdvisor中,持有一个Advice的引用;下面的几个实现,均是针对前面提到的几种不同的Pointcut的实现。

3.3Spring AOP实现的基本线索

我们选择ProxyFactoryBean作为入口点和分析的开始。ProxyFactoryBean是在Spring IoC环境中,创建AOP应用的最底层方法,从中,可以看到一条实现AOP的基本线索。

所有的逻辑从以下的方法开始,我们主要针对 单例的代理对象 的生成:

下面我们深入到SpringAOP核心代码的内部,看看代理对象的生成机制,拦截器横切逻辑以及织入的实现。

3.4代理对象的生成

对于()方法返回了什么,这就是代理对象如何产生的逻辑了,然后一步一步,看看传说中的proxy到底是如何一步一步的产生的。

ProxyFactoryBean是AdvisedSupport的子类,Spring使用AopProxy接口把AOP代理的实现与框架的其他部分分离开来。在AdvisedSupport中通过这样的方式来得到AopProxy,当然这里需要得到AopProxyFactory的帮助 ,从JDK或者cglib中得到想要的代理对象:

这个DefaultAopProxyFactory是Spring用来生成AopProxy(生成代理)的地方,它包含JDK和Cglib两种实现方式。让我接着往里面看:

可以看到其中的代理对象可以由JDK或者Cglib来生成,JdkDynamicAopProxy类和Cglib2AopProxy都实现的是AopProxy的接口,我们进入JdkDynamicAopProxy实现中看看Proxy是怎样生成的:

用Proxy包装target之后,通过ProxyFactoryBean得到对其方法的调用就被Proxy拦截了, ProxyFactoryBean的getObject()方法得到的实际上是一个Proxy,target对象已经被封装了。对 ProxyFactoryBean这个工厂bean而言,其生产出来的对象是封装了目标对象的代理对象。

3.5 拦截器的作用

前面分析了SpringAOP实现中得到Proxy对象的过程,接下来我们去探寻Spring AOP中拦截器链是怎样被调用的,也就是Proxy模式是怎样起作用的。

还记得在JdkDynamicAopProxy中生成Proxy对象的时候,有一句这样的代码吗?

returnProxy.newProxyInstance(classLoader, proxiedInterfaces, this);

这里我们的JdkDynamicAopProxy实现了InvocationHandler这个接口,this参数对应的是符合接口的InvocationHandler对象,也就是说当 Proxy对象的函数被调用的时候,InvocationHandler的invoke方法会被作为回调函数调用:

上面所说的目标对象方法的调用,是通过AopUtils的方法调用,使用反射机制来对目标对象的方法进行的:

接下来,我们来看具体的ReflectiveMethodInvocation中proceed()方法的实现,也就是拦截器链的实现机制:

从上面的分析我们看到了Spring AOP拦截机制的基本实现,比如Spring怎样得到Proxy,怎样利用JAVAProxy以及反射机制对用户定义的拦截器链进行处理。

3.6 织入的实现

在上面调用拦截器的时候,经过一系列的注册,适配的过程以后,拦截器在拦截的时候,会调用到预置好的一个通知适配器,设置通知拦截器,这是一系列Spring设计好为通知服务的类的一个,是最终完成通知拦截和实现的地方,例如对 MethodBeforeAdviceInterceptor的实现是这样的:

可以看到通知适配器将advice适配成Interceptor以后,会调用advice的before方法去执行横切逻辑。这样就成功的完成了before通知的织入。

最后,总结一下两种方法:

JDK动态代理:  ---   

InvocationHandler 和 Proxy.newProxyInstance()      --- 动态代理的基本原理为反射 + 多态 + 聚合

       InvocationHandler是一个接口,通过实现该接口定义横切逻辑,并通过反射机制调用目标类的代码,动态将横切逻辑和业务逻辑编织在一起。

      JDK动态代理要求被代理对象(接口实现类)通过反射注入到一个中间对象(ProxyFactory),而中间对象实现InvocationHandler接口。

      然后重写invoke方法,从而实现被代理对象方法被调用时,在调用前后插入一些代码(增强)。

       Proxy利用InvocationHandler动态创建一个符合某一接口的实例。

       Proxy.newProxyInstance()能够利用中间对象来生产代理对象,插入的代码就是切面代码 。                         局限:

       被代理的对象必须实现接口,而且只有接口中的方法才能被代理。

 

 

cglib动态代理:---   字节码生成技术      

实现  MethodInterceptor接口,重写其 interceptor()方法
      CGLib采用非常底层的字节码技术,可以为一个类创建子类,并在子类中采用方法拦截的技术拦截所有父类方法的调用,并顺势织入横切逻辑,
      继承被代理对象,然后重写被代理的方法,在覆盖该方法时,插入自己的代码,
      enhancer.create创建代理对象。
因为需要重写被代理对象的方法,所以被代理的方法不能使final方法,因为final方法不能被覆盖。

再来一次,完整源码(看懂或者看不懂,都坚持一下,加深印象)。

四、Spring AOP代理源码解析

1、声明式SpringAOP代理工厂对象ProxyFactoryBean

我们以ProxyFactoryBean为例,分析Spring AOP的实现原理,ProxyFactoryBeanSpring中一个非常灵活的创建AOP应用的底层方法,封装了AOP的主要功能。

一个简单的AOP代理工厂对象的配置如下:

[html] view plaincopy

 

1. <!--配置通知器,通知器的实现定义了需要对目标对象进行的增强行为-->  

2. <bean id=”testAdvisor” class=”com.test.TestAdvisor”/>  

3. <!--配置AOP代理,封装AOP功能的主要类-->  

4. <bean id=”testAOP” class=”org.springframework.aop.ProxyFactoryBean”>  

5.     <!--AOP代理接口-->  

6.     <property name=”proxyInterfaces”>  

7.         <value>com.test.TestProxyInterface</value>  

8.     </property>  

9.     <!--需要使用AOP切面增强的对象-->  

10.     <property name=”target”>  

11.         <bean class=”com.test.TestTarget”/>  

12.     </property>  

13.     <!--代理拦截器,配置通知器的名称,即通知器在AOP代理的配置下通过使用代理对象的拦截机制发挥作用-->  

14.     <property name=”interceptorNames”>  

15.         <list>  

16.             <value>testAdvisor</value>  

17.         </list>  

18.     </property>  

19. </bean>  

2ProxyFactoryBean生成AOP Proxy代理对象:

从上面的ProxyFactoryBean的简单配置例子我们可以看出,ProxyFactoryBean是用来配置目标对象和切面行为Advice的,ProxyFactoryBean通过其配置的拦截器名称interceptorNames即通知器Advisor将切面行为Advice应用到目标对象中。

ProxyFactoryBean中,需要为待增强目标对象目标对象生成Proxy代理对象,从而为AOP切面的编织提供基础,下面通过源码分析ProxyFactoryBean的生成AOPProxy代理对象的实现过程:

(1)ProxyFactoryBean产生代理对象的主要源码:

1. public class ProxyFactoryBean extends ProxyCreatorSupport  

2.     implements FactoryBean<Object>, BeanClassLoaderAware, BeanFactoryAware {  //标注通知器为全局通用通知器  

3. public static final String GLOBAL_SUFFIX = "*";  

4. //标志通知器链是否已经完成初始化  

5. private boolean advisorChainInitialized = false;  

6. //单态模式对象  

7. private Object singletonInstance;  

8. ……  

9. //ProxyFactoryBean创建AOPProxy代理的入口方法  

10. public Object getObject() throws BeansException {  

11.         //初始化通知器链  

12.         initializeAdvisorChain();  

13.         //如果目标对象是单态模式  

14.         if (isSingleton()) {  

15.             //调用获取单态模式对象的方法产生AOPProxy代理  

16.             return getSingletonInstance();  

17.         }  

18.         //如果目标对象是原型模式  

19.         else {  

20.             if (this.targetName == null) {  

21.                 logger.warn("Using non-singleton proxies with singleton targets is often undesirable. " +  

22.                         "Enable prototype proxies by setting the 'targetName' property.");  

23.             }  

24.             //调用原型模式对象方法每次创建一个新的AOPProxy代理对象  

25.             return newPrototypeInstance();  

26.         }  

27.     }  

28. //初始化通知器链  

29. private synchronized void initializeAdvisorChain() throws AopConfigException, BeansException {  

30.     //如果通知器链已经被初始化,则直接返回,即通知器链只在第一次获取代理对象时产生  

31.         if (this.advisorChainInitialized) {  

32.             return;  

33.         }  

34.         //如果ProxyFactoryBean中配置的连接器列名名称不为空  

35.         if (!ObjectUtils.isEmpty(this.interceptorNames)) {  

36.             //如果没有Bean工厂(容器)  

37.             if (this.beanFactory == null) {  

38.                 throw new IllegalStateException("No BeanFactory available anymore (probably due to serialization) " +  

39.                         "- cannot resolve interceptor names " + Arrays.asList(this.interceptorNames));  

40.             }  

41.             //全局通知器不能是通知器链中最后一个,除非显式使用属性指定了目标  

42.             if (this.interceptorNames[this.interceptorNames.length - 1].endsWith(GLOBAL_SUFFIX) &&  

43.                     this.targetName == null && this.targetSource == EMPTY_TARGET_SOURCE) {  

44.                 throw new AopConfigException("Target required after globals");  

45.             }  

46.             //遍历通知器链,向容器添加通知器  

47.             for (String name : this.interceptorNames) {  

48.                 if (logger.isTraceEnabled()) {  

49.                     logger.trace("Configuring advisor or advice '" + name + "'");  

50.                 }  

51.                 //如果通知器是全局的  

52.                 if (name.endsWith(GLOBAL_SUFFIX)) {  

53.                     if (!(this.beanFactory instanceof ListableBeanFactory)) {  

54.                         throw new AopConfigException(  

55.                                 "Can only use global advisors or interceptors with a ListableBeanFactory");  

56.                     }  

57.                     //向容器中添加全局通知器  

58.                     addGlobalAdvisor((ListableBeanFactory) this.beanFactory,  

59.                             name.substring(0, name.length() - GLOBAL_SUFFIX.length()));  

60.                 }  

61.                 //如果通知器不是全局的  

62.                 else {  

63.                     Object advice;  

64.                     //如果通知器是单态模式  

65.                     if (this.singleton || this.beanFactory.isSingleton(name)) {  

66.                         //从容器获取单态模式的通知或者通知器  

67.                         advice = this.beanFactory.getBean(name);  

68.                     }  

69.                     //如果通知器是原型模式  

70.                     else {  

71.                         //创建一个新的通知或者通知器对象  

72.                         advice = new PrototypePlaceholderAdvisor(name);  

73.                     }  

74.                     //添加通知器  

75.                     addAdvisorOnChainCreation(advice, name);  

76.                 }  

77.             }  

78.         }  

79.         //设置通知器链已初始化标识  

80.         this.advisorChainInitialized = true;  

81.     }  

82. //获取一个单态模式的AOPProxy代理对象  

83. private synchronized Object getSingletonInstance() {  

84.         //如果单态模式的代理对象还未被创建  

85.         if (this.singletonInstance == null) {  

86.             //获取代理的目标源  

87.             this.targetSource = freshTargetSource();  

88.             //如果ProxyFactoryBean设置了自动探测接口属性,并且没有配置代理接  

89.             //且不是目标对象的直接代理类  

90.             if (this.autodetectInterfaces && getProxiedInterfaces().length == 0 && !isProxyTargetClass()) {  

91.                 //获取代理对象的目标类  

92.                 Class targetClass = getTargetClass();  

93.                 if (targetClass == null) {  

94.                     throw new FactoryBeanNotInitializedException("Cannot determine target class for proxy");  

95.                 }  

96.             //设置代理对象的接口

97. setInterfaces(ClassUtils.getAllInterfacesForClass(targetClass, this.proxyClassLoader));  

98.             }  

99.     //初始化共享的单态模式对象                   super.setFrozen(this.freezeProxy);  

100.     //调用ProxyFactory生成代理AOPProxy对象  

101.             this.singletonInstance = getProxy(createAopProxy());  

102.         }  

103.         return this.singletonInstance;  

104.     }  

105. //获取一个原型模式的代理对象  

106. private synchronized Object newPrototypeInstance() {  

107.         if (logger.isTraceEnabled()) {  

108.             logger.trace("Creating copy of prototype ProxyFactoryBean config: " + this);  

109.         }  

110.         //根据当前的AOPProxyFactory获取一个创建代理的辅助类  

111.         ProxyCreatorSupport copy = new ProxyCreatorSupport(getAopProxyFactory());  

112.         //获取一个刷新的目标源  

113.         TargetSource targetSource = freshTargetSource();  

114.         //从当前对象中拷贝AOP的配置,为了保持原型模式对象的独立性,每次创建代理  

115. //对象时都需要拷贝AOP的配置,以保证原型模式AOPProxy代理对象的独立性  

116.         copy.copyConfigurationFrom(this, targetSource, freshAdvisorChain());  

117.         if (this.autodetectInterfaces && getProxiedInterfaces().length == 0 && !isProxyTargetClass()) {  

118.             //设置代理接口  

119.             copy.setInterfaces(  

120.     ClassUtils.getAllInterfacesForClass(targetSource.getTargetClass(), this.proxyClassLoader));  

121.         }  

122.         copy.setFrozen(this.freezeProxy);  

123.         if (logger.isTraceEnabled()) {  

124.             logger.trace("Using ProxyCreatorSupport copy: " + copy);  

125.         }  

126.         //调用ProxyFactory生成AOPProxy代理  

127.         return getProxy(copy.createAopProxy());  

128.     }  

129. //使用createAopProxy方法返回的AOPProxy对象产生AOPProxy代理对象  

130. protected Object getProxy(AopProxy aopProxy) {  

131.         return aopProxy.getProxy(this.proxyClassLoader);  

132.     }  

133. ……  

134. }  

通过源码分析,我们了解到AOPProxyFactory实现了FactoryBean接口,所以本身也是一个Spring的工厂BeanAOP代理工厂的主要功能概况为:

a.初始化通知器链,将配置的通知器链添加到容器存放通知/通知器的集合中。

b.根据单态模式/原型模式,获取AOPProxy产生AOPProxy代理对象。

 

(2)AOP创建辅助器(AOPCreatorSupport)获取AOP Proxy代理对象:

AOP ProxyFactorygetSingletonInstancenewPrototypeInstance方法均通过调用AOPCreatorSupportcreateAopProxy()方法获取AOP Proxy,主要源码如下:

1. public class ProxyCreatorSupport extends AdvisedSupport {  

2. //AOPProxy工厂  

3. private AopProxyFactory aopProxyFactory;  

4. //当第一个AOPProxy代理对象被创建时,设置为true  

5. private boolean active = false;  

6. public AopProxyFactory getAopProxyFactory() {  

7.         return this.aopProxyFactory;  

8.     }  

9. //默认使用DefaultAopProxyFactory作用AOP代理工厂  

10. public ProxyCreatorSupport() {  

11.         this.aopProxyFactory = new DefaultAopProxyFactory();  

12.     }  

13. //创建AOPProxy代理的入口方法  

14. protected final synchronized AopProxy createAopProxy() {  

15.         if (!this.active) {  

16.             activate();  

17.         }  

18.         //调用DefaultAopProxyFactory的创建AOPProxy代理的方法  

19.         return getAopProxyFactory().createAopProxy(this);  

20.     }   

21. //激活AOP代理配置,向容器注册代理回调监听器,第一次创建AOP代理时调用  

22. private void activate() {  

23.         this.active = true;  

24.         for (AdvisedSupportListener listener : this.listeners) {  

25.             listener.activated(this);  

26.         }  

27.     }   

28. ……  

29. }  

通过对ProxyCreatorSupport的源码分析,我们知道真正创建AOPProxy代理对象的是DefaultAopProxyFactory

(3)DefaultAopProxyFactory创建AOP Proxy代理对象:

DefaultAopProxyFactoryAOP创建辅助器(AOPCreatorSupport)默认的AOP代理工厂,DefaultAopProxyFactorycreateAopProxy方法实现了创建AOP代理的功能,源码如下:

[html] view plaincopy

 

1. public class DefaultAopProxyFactory implements AopProxyFactory, Serializable {  

2. //判断CGLIB类库是否在classpath  

3. private static final boolean cglibAvailable =  

4.             ClassUtils.isPresent("net.sf.cglib.proxy.Enhancer", DefaultAopProxyFactory.class.getClassLoader());  

5. //创建AOP代理对象  

6. public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException {  

7.         //如果AOP使用显式优化,或者配置了目标类,或者只使用Spring支持的代理接口  

8.         if (config.isOptimize() || config.isProxyTargetClass() || hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)) {  

9.             //获取AOP配置的目标类  

10.             Class targetClass = config.getTargetClass();  

11.             if (targetClass == null) {  

12.                 throw new AopConfigException("TargetSource cannot determine target class: " +  

13.                         "Either an interface or a target is required for proxy creation.");  

14.             }  

15.            //如果配置的AOP目标类是接口,则使用JDK动态代理机制来生成AOP代理  

16.             if (targetClass.isInterface()) {  

17.                 return new JdkDynamicAopProxy(config);  

18.             }  

19.            //如果AOP配置的目标类不是接口,则使用CGLIB的方式来生成AOP代理  

20.             if (!cglibAvailable) {  

21.                 throw new AopConfigException(  

22.                         "Cannot proxy target class because CGLIB2 is not available. " +  

23.                         "Add CGLIB to the class path or specify proxy interfaces.");  

24.             }  

25.             return CglibProxyFactory.createCglibProxy(config);  

26.         }  

27.         else {  

28.             return new JdkDynamicAopProxy(config);  

29.         }  

30.     }  

31. //判断AOP是否只配置了SpringProxy代理接口或者没有配置任何代理接口  

32.     private boolean hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(AdvisedSupport config) {  

33.         //获取AOP配置的所有AOP代理接口  

34.         Class[] interfaces = config.getProxiedInterfaces();  

35.         return (interfaces.length == 0 || (interfaces.length == 1 && SpringProxy.class.equals(interfaces[0])));  

36.     }  

37. }  

通过对DefaultAopProxyFactory的源码分析,我们了解了Spring在创建AOP代理对象时,如果配置的目标类是接口,则使用JDK的动态代理机制来生成AOP代理,如果使用的不是接口,则使用CGLIB方式来生成AOP的动态代理。

3JDK动态代理机制创建AOPProxy代理对象:

JDK的动态代理机制只能对接口起作用,即如果要对一个对象使用JDK动态代理方式生成代理对象时,该对象必须实现接口,Spring中通过JdkDynamicAopProxy类使用JDK动态代理机制生成AOPProxy代理对象,JdkDynamicAopProxy的主要源码如下:

[html] view plaincopy

 

1. final class JdkDynamicAopProxy implements AopProxy, InvocationHandler, Serializable {  

2. ……  

3. //JdkDynamicAopProxy的构造方法  

4.     public JdkDynamicAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException {  

5.         Assert.notNull(config, "AdvisedSupport must not be null");  

6.         //获取AOPBeanFactory中配置的通知器链和目标源  

7.         if (config.getAdvisors().length == 0 && config.getTargetSource() == AdvisedSupport.EMPTY_TARGET_SOURCE) {  

8.             throw new AopConfigException("No advisors and no TargetSource specified");  

9.         }  

10.         //为当前对象设置AOP配置  

11.         this.advised = config;  

12.     }  

13.     //获取AOP代理对象的入口方法  

14.     public Object getProxy() {  

15.         return getProxy(ClassUtils.getDefaultClassLoader());  

16.     }  

17.     //创建AOP代理对象  

18.     public Object getProxy(ClassLoader classLoader) {  

19.         if (logger.isDebugEnabled()) {  

20.             logger.debug("Creating JDK dynamic proxy: target source is " + this.advised.getTargetSource());  

21.         }  

22.         //获取AOPBeanFactory中配置的代理接口  

23.         Class[] proxiedInterfaces = AopProxyUtils.completeProxiedInterfaces(this.advised);  

24.         //查找代理目标的接口中是否定义equals()hashCode()方法  

25.         findDefinedEqualsAndHashCodeMethods(proxiedInterfaces);  

26.         //使用JDK的动态代理机制创建AOP代理对象  

27.         return Proxy.newProxyInstance(classLoader, proxiedInterfaces, this);  

28.     }  

29.     //查找给定类或接口中是否定义了equals()hashCode()方法  

30.     private void findDefinedEqualsAndHashCodeMethods(Class[] proxiedInterfaces) {  

31.         //遍历给定的类/接口数组  

32.         for (Class proxiedInterface : proxiedInterfaces) {  

33.             //或者给定类/接口中所有声明的方法  

34.             Method[] methods = proxiedInterface.getDeclaredMethods();  

35.             //遍历类/接口中的声明的方法  

36.             for (Method method : methods) {  

37.                 //如果方法是equals()方法,则设置当前对象equalsDefined属性  

38.                 if (AopUtils.isEqualsMethod(method)) {  

39.                     this.equalsDefined = true;  

40.                 }  

41. //如果方法是hashCode()方法,则设置当前对象hashCodeDefined属性  

42.                 if (AopUtils.isHashCodeMethod(method)) {  

43.                     this.hashCodeDefined = true;  

44.                 }  

45.                 if (this.equalsDefined && this.hashCodeDefined) {  

46.                     return;  

47.                 }  

48.             }  

49.         }  

50.     }  

51.//AOP代理对象的回调方法  

52.     public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {  

53.         MethodInvocation invocation;  

54.         Object oldProxy = null;  

55.         boolean setProxyContext = false;  

56.         //获取通知的目标源  

57.         TargetSource targetSource = this.advised.targetSource;  

58.         Class targetClass = null;  

59.         Object target = null;  

60.         try {  

61.             //如果代理目标对象的接口中没有定义equals()方法,且当前调用的方法  

62. //equals()方法,即目标对象没有自己实现equals()方法  

63.             if (!this.equalsDefined && AopUtils.isEqualsMethod(method)) {  

64.                 return equals(args[0]);  

65.             }  

66.             //如果代理目标对象的接口中没有定义hashCode()方法,且当前调用的方法  

67. //hashCode()方法,即目标对象没有自己实现hashCode()方法  

68.             if (!this.hashCodeDefined && AopUtils.isHashCodeMethod(method)) {  

69.                 return hashCode();  

70.             }  

71.             //如果AOP配置了通知,使用反射机制调用通知的同名方法  

72.             if (!this.advised.opaque && method.getDeclaringClass().isInterface() &&             method.getDeclaringClass().isAssignableFrom(Advised.class)) {  

73.                 return AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection(this.advised, method, args);  

74.             }  

75.             Object retVal;  

76.         //如果当前通知暴露了代理,则将当前代理使用currentProxy()方法变为可用代理  

77.             if (this.advised.exposeProxy) {  

78.                 oldProxy = AopContext.setCurrentProxy(proxy);  

79.                 setProxyContext = true;  

80.             }  

81.             //获取目标对象  

82.             target = targetSource.getTarget();  

83.             if (target != null) {  

84.                 targetClass = target.getClass();  

85.             }  

86.             //获取目标对象方法配置的拦截器(通知器)  

87.             List<Object> chain = this.advised.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(method, targetClass);  

88.             //如果没有配置任何通知  

89.             if (chain.isEmpty()) {  

90.                 //没有配置通知,使用反射直接调用目标对象的方法,并获取方法返回值  

91.                 retVal = AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection(target, method, args);  

92.             }  

93.             //如果配置了通知  

94.             else {  

95.             //为目标对象创建方法回调对象,需要在调用通知之后才调用目标对象的方法  

96.                invocation = new ReflectiveMethodInvocation(proxy, target, method, args, targetClass, chain);  

97.                 //调用通知链,沿着通知器链调用所有配置的通知  

98.                 retVal = invocation.proceed();  

99.             }  

100.             //如果方法有返回值,则将代理对象最为方法返回  

101.             if (retVal != null && retVal == target && method.getReturnType().isInstance(proxy) &&  

102.                     !RawTargetAccess.class.isAssignableFrom(method.getDeclaringClass())) {  

103.                 retVal = proxy;  

104.             }  

105.             return retVal;  

106.         }  

107.         finally {  

108.             if (target != null && !targetSource.isStatic()) {  

109.                 //释放目标对象  

110.                 targetSource.releaseTarget(target);  

111.             }  

112.             if (setProxyContext) {  

113.                 //存储代理对象  

114.                 AopContext.setCurrentProxy(oldProxy);  

115.             }  

116.         }  

117.     }  

118. ……  

119. }  

通过上述源码分析,我们看到JdkDynamicAopProxy本身实现了InvocationHandler接口和invoke()方法,

JDK的动态代理机制的工作原理是:

当调用目标对象的方法时,不是直接调用目标对象,而是首先生成一个目标对象的动态代理对象,触发代理对象的invoke()方法,代理的invoke()方法才会真正调用目标对象的方法。Spring AOP的实现原理是在代理对象invoke()方法调用目标对象的方法时,调用配置的通知。

4CglibProxyFactory创建AOP Proxy代理:

JDK的动态代理只能针对接口生成代理对象,对于没有实现接口的目标对象,必须通过第3方的CGLIB来生成代理对象,CglibProxyFactory创建AOPProxy代理的主要源码如下:

[html] view plaincopy

 

1. //通过CGLIB方式创建AOP代理对象  

2. public Object getProxy(ClassLoader classLoader) {  

3.         if (logger.isDebugEnabled()) {  

4.             logger.debug("Creating CGLIB2 proxy: target source is " + this.advised.getTargetSource());  

5.         }  

6.         try {  

7.             //从代理创建辅助类中获取在IoC容器中配置的目标对象  

8.             Class rootClass = this.advised.getTargetClass();  

9.             Assert.state(rootClass != null, "Target class must be available for creating a CGLIB proxy");  

10.             //将目标对象本身做为自己的基类  

11.             Class proxySuperClass = rootClass;  

12.             //检查获取到的目标类是否是CGLIB产生的  

13.             if (AopUtils.isCglibProxyClass(rootClass)) {  

14.                 //如果目标类是有CGLIB产生的,获取目标类的基类  

15.                 proxySuperClass = rootClass.getSuperclass();  

16.                 //获取目标类的接口  

17.                 Class[] additionalInterfaces = rootClass.getInterfaces();  

18.                 //将目标类的接口添加到容器AOP代理创建辅助类的配置中  

19.                 for (Class additionalInterface : additionalInterfaces) {  

20.                     this.advised.addInterface(additionalInterface);  

21.                 }  

22.             }  

23.             //校验代理基类  

24.             validateClassIfNecessary(proxySuperClass);  

25.             //配置CGLIBEnhancer类,EnhancerCGLIB中的主要操作类  

26.             Enhancer enhancer = createEnhancer();  

27.             if (classLoader != null) {  

28.                 enhancer.setClassLoader(classLoader);  

29.                 if (classLoader instanceof SmartClassLoader &&  

30.                         ((SmartClassLoader) classLoader).isClassReloadable(proxySuperClass)) {  

31.                     enhancer.setUseCache(false);  

32.                 }  

33.             }  

34.             //设置enhancer的基类  

35.             enhancer.setSuperclass(proxySuperClass);  

36.             enhancer.setStrategy(new UndeclaredThrowableStrategy(UndeclaredThrowableException.class));  

37.     //设置enhancer的接口 enhancer.setInterfaces(AopProxyUtils.completeProxiedInterfaces(this.advised));  

38.             enhancer.setInterceptDuringConstruction(false);  

39.             //设置enhancer的回调方法  

40.             Callback[] callbacks = getCallbacks(rootClass);  

41.             enhancer.setCallbacks(callbacks);  

42.             //将通知器中配置作为enhancer的方法过滤  

43.             enhancer.setCallbackFilter(new ProxyCallbackFilter(  

44.                     this.advised.getConfigurationOnlyCopy(), this.fixedInterceptorMap, this.fixedInterceptorOffset));  

45.             Class[] types = new Class[callbacks.length];  

46.             for (int x = 0; x < types.length; x++) {  

47.                 types[x] = callbacks[x].getClass();  

48.             }  

49.             //设置enhancer的回调类型  

50.             enhancer.setCallbackTypes(types);  

51.             //创建代理对象  

52.             Object proxy;  

53.             if (this.constructorArgs != null) {  

54.                 proxy = enhancer.create(this.constructorArgTypes, this.constructorArgs);  

55.             }  

56.             else {  

57.                 proxy = enhancer.create();  

58.             }  

59.             return proxy;  

60.         }  

61.         catch (CodeGenerationException ex) {  

62.             throw new AopConfigException("Could not generate CGLIB subclass of class [" +  

63.                     this.advised.getTargetClass() + "]: " +  

64.                     "Common causes of this problem include using a final class or a non-visible class",  

65.                     ex);  

66.         }  

67.         catch (IllegalArgumentException ex) {  

68.             throw new AopConfigException("Could not generate CGLIB subclass of class [" +  

69.                     this.advised.getTargetClass() + "]: " +  

70.                     "Common causes of this problem include using a final class or a non-visible class",  

71.                     ex);  

72.         }  

73.         catch (Exception ex) {  

74.             // TargetSource.getTarget() failed  

75.             throw new AopConfigException("Unexpected AOP exception", ex);  

76.         }  

77.     }  

78. //获取给定类的回调通知  

79.  private Callback[] getCallbacks(Class rootClass) throws Exception {  

80.         //优化参数  

81.         boolean exposeProxy = this.advised.isExposeProxy();  

82.         boolean isFrozen = this.advised.isFrozen();  

83.         boolean isStatic = this.advised.getTargetSource().isStatic();  

84.         //根据AOP配置创建一个动态通知拦截器,CGLIB创建的动态代理会自动调用  

85.         //DynamicAdvisedInterceptor类的intercept方法对目标对象进行拦截处理  

86.         Callback aopInterceptor = new DynamicAdvisedInterceptor(this.advised);  

87.         Callback targetInterceptor;  

88.         //根据是否暴露代理,创建直接应用目标的通知  

89.         if (exposeProxy) {  

90.             targetInterceptor = isStatic ?  

91.                     new StaticUnadvisedExposedInterceptor(this.advised.getTargetSource().getTarget()) :  

92.                     new DynamicUnadvisedExposedInterceptor(this.advised.getTargetSource());  

93.         }  

94.         else {  

95.             targetInterceptor = isStatic ?  

96.                     new StaticUnadvisedInterceptor(this.advised.getTargetSource().getTarget()) :  

97.                     new DynamicUnadvisedInterceptor(this.advised.getTargetSource());  

98.         }  

99.         // 创建目标分发器  

100.         Callback targetDispatcher = isStatic ?  

101.                 new StaticDispatcher(this.advised.getTargetSource().getTarget()) : new SerializableNoOp();  

102.         Callback[] mainCallbacks = new Callback[]{  

103.             aopInterceptor, //普通通知  

104.             targetInterceptor, // 如果优化则不考虑配置的通知  

105.             new SerializableNoOp(), //没有被覆盖的方法  

106.             targetDispatcher, this.advisedDispatcher,  

107.             new EqualsInterceptor(this.advised),  

108.             new HashCodeInterceptor(this.advised)  

109.         };  

110.         Callback[] callbacks;  

111.         //如果目标是静态的,并且通知链被冻结,则使用优化AOP调用,直接对方法使用  

112. //固定的通知链  

113.         if (isStatic && isFrozen) {  

114.             Method[] methods = rootClass.getMethods();  

115.             Callback[] fixedCallbacks = new Callback[methods.length];  

116.             this.fixedInterceptorMap = new HashMap<String, Integer>(methods.length);  

117.             for (int x = 0; x < methods.length; x++) {  

118.                 List<Object> chain = this.advised.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(methods[x], rootClass);  

119.                 fixedCallbacks[x] = new FixedChainStaticTargetInterceptor(  

120.                         chain, this.advised.getTargetSource().getTarget(), this.advised.getTargetClass());  

121.                 this.fixedInterceptorMap.put(methods[x].toString(), x);  

122.             }  

123.             //将固定回调和主要回调拷贝到回调数组中  

124.             callbacks = new Callback[mainCallbacks.length + fixedCallbacks.length];  

125.             System.arraycopy(mainCallbacks, 0, callbacks, 0, mainCallbacks.length);  

126.             System.arraycopy(fixedCallbacks, 0, callbacks, mainCallbacks.length, fixedCallbacks.length);  

127.             this.fixedInterceptorOffset = mainCallbacks.length;  

128.         }  

129.         //如果目标不是静态的,或者通知链不被冻结,则使用AOP主要的通知  

130.         else {  

131.             callbacks = mainCallbacks;  

132.         }  

133.         return callbacks;  

134.     }  

通过上面对CGLIB创建代理和获取回答通知的源码分析,我们了解到CGLIB在获取代理的通知时,会创建DynamicAdvisedInterceptor,当应用调用目标对象的方法时,不是直接调用目标对象,而是通过CGLIB创建的代理对象来调用目标对象,在调用目标对象的方法时,触发DynamicAdvisedInterceptorintercept回调方法对目标对象进行处理,CGLIB回调拦截器链的源码如下:

[html] view plaincopy

 

1. //CGLIB回调AOP拦截器链  

2. public Object intercept(Object proxy, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {  

3.             Object oldProxy = null;  

4.             boolean setProxyContext = false;  

5.             Class targetClass = null;  

6.             Object target = null;  

7.             try {  

8.                 //如果通知器暴露了代理  

9.                 if (this.advised.exposeProxy) {  

10.                     //设置给定的代理对象为要被拦截的代理                                          oldProxy = AopContext.setCurrentProxy(proxy);  

11.                     setProxyContext = true;  

12.                 }  

13.                 //获取目标对象  

14.                 target = getTarget();  

15.                 if (target != null) {  

16.                     targetClass = target.getClass();  

17.                 }  

18.                 //获取AOP配置的通知  

19.                 List<Object> chain = this.advised.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(method, targetClass);  

20.                 Object retVal;  

21.                 //如果没有配置通知  

22.                 if (chain.isEmpty() && Modifier.isPublic(method.getModifiers())) {  

23.                     //直接调用目标对象的方法  

24.                     retVal = methodProxy.invoke(target, args);  

25.                 }  

26.                 //如果配置了通知  

27.                 else {  

28.                     //通过CglibMethodInvocation来启动配置的通知  

29.                     retVal = new CglibMethodInvocation(proxy, target, method, args, targetClass, chain, methodProxy).proceed();  

30.                 }  

31.                 //获取目标对象对象方法的回调结果,如果有必要则封装为代理  

32.                 retVal = massageReturnTypeIfNecessary(proxy, target, method, retVal);  

33.                 return retVal;  

34.             }  

35.             finally {  

36.                 if (target != null) {  

37.                     releaseTarget(target);  

38.                 }  

39.                 if (setProxyContext) {  

40.                     //存储被回调的代理  

41.                     AopContext.setCurrentProxy(oldProxy);  

42.                 }  

43.             }  

44.         }  

5、目标对象方法的调用:

(1)JdkDynamicAopProxy直接调用目标对象方法:

JdkDynamicAopProxy中是通过AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection方法来直接调用目标对象的方法,源码如下:

[html] view plaincopy

 

1. //通过反射机制直接调用目标对象方法  

2. public static Object invokeJoinpointUsingReflection(Object target, Method method, Object[] args)  

3.             throws Throwable {  

4.         try {  

5. //通过反射使给定的方法可以访问,主要是对protectedprivate方法使用,//取消严格访问控制权限的限制  

6.             ReflectionUtils.makeAccessible(method);  

7.             //使用反射机制调用目标对象的方法  

8.             return method.invoke(target, args);  

9.         }  

10.         catch (InvocationTargetException ex) {  

11.             throw ex.getTargetException();  

12.         }  

13.         catch (IllegalArgumentException ex) {  

14.             throw new AopInvocationException("AOP configuration seems to be invalid: tried calling method [" +  

15.                     method + "] on target [" + target + "]", ex);  

16.         }  

17.         catch (IllegalAccessException ex) {  

18.             throw new AopInvocationException("Could not access method [" + method + "]", ex);  

19.         }  

20.     }  

(2)Cglib2AopProxy直接调用目标对象方法:

Cglib2AopProxy是通过methodProxy.invoke来直接调用目标对象的方法,主要源码如下:

retVal = methodProxy.invoke(target, args);

 

 

上面讲了怎么多,再简单回顾下代理对象是如何生成的

1、上面讲到了两种生成代理对象的方法,一种是通过ProxyFactory,一种是通过ProxyFactoryBean。第一种获取比较简单,但是需要手工的进行写代码,而第二种是通过SpringIOC机制来控制Bean的生成

2、无论是ProxyFactory或者ProxyFactoryBean都是要通过createAopProxy().getProxy()来获取相应的代理对象,而通过Proxyfactory比较直接,上面重点介绍的是通过ProxyFactoryBean获得proxy

3、首先,找到ProxyFactoryBeangetObject方法,为什么?(主要是跟Bean容器中getObject能返回代理对象)

4、其次调用getSingletonInstance(),在getSingletonInstance方法中引入了super中的方法,super是指ProxyCreatorSupport,这里ProxyCreatorSupportProxyFactoryBeanProxyFactory的父类,已经做了很多工作,只需在ProxyFactoryBeangetObject()方法中通过父类的createAopProxy()取得相应的AopProxy

5、跟踪createAopProxy方法,追踪到了ProxyCreatorSupport中,然后,借助了AopProxyFactory,此时得到的aopProxyFactory,在构造函数中已经定义为new DefaultAopProxyFactory()

6、进入DefaultAopProxyFactory中,找到createAopProxy方法,在这里判断是调用JDK动态或者CGlib动态中的一种。

接着按照两种方法各自去生成代理对象。调用增强方法实现SpringAOP



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