【Spring底层分析】Spring AOP基本使用+万字底层源码阅读分析

一、AOP基本使用

三步：

• 将业务逻辑组件和切面类都加入到容器中，告诉Spring哪个是切面类（@Aspect）
• 在切面类上的每一个通知方法上标注通知注解，告诉Spring何时（@Before、@After、@Around……）何地运行（切入点表达式）
• 开启基于注解的aop模式，@EnableAspectJAutoProxy

定义业务逻辑类、切面类：

public class MathCalculator {public int div(int i, int j){return i / j;}
}

@Aspect //需要标注此注解，spring才知道这是切面类
public class LogAspects {@Pointcut("execution(public int org.example.MathCalculator.*(..))")public void pointCut(){};//@Before(value = "public int org.example.MathCalculator.div(int, int)")//@Before("public int org.example.MathCalculator.*(..)")@Before("pointCut()")public void logStart(JoinPoint joinPoint){Object[] args = joinPoint.getArgs();System.out.println("除法方法：" + joinPoint.getSignature().getName() + "开始运行，参数列表是：" + Arrays.asList(args));}@After("pointCut()")public void logEnd(){System.out.println("除法方法结束运行");}@AfterReturning(value = "pointCut()", returning = "result")public void logReturn(Object result){System.out.println("除法正常运行并返回结果：" + result);}@AfterThrowing(value = "pointCut()", throwing = "exception")public void logException(Exception exception){System.out.println("除法异常运行，异常信息：" + exception);}}

将业务逻辑类和切面类注册到spring容器中（这里我用的方式是配置类方式）：

@EnableAspectJAutoProxy
@Configuration
public class AopConfiguration {// 业务逻辑类加入容器中@Beanpublic MathCalculator mathCalculator(){return new MathCalculator();}// 切面类加入容器中@Beanpublic LogAspects logAspects(){return new LogAspects();}
}

测试：

public class AopTest {@Testpublic void test01(){AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(AopConfiguration.class);//MathCalculator mathCalculator = new MathCalculator();不是自己创建对象，而是从spring拿对象，这样切面才会生效MathCalculator mathCalculator = applicationContext.getBean(MathCalculator.class);mathCalculator.div(4,2); //测试目标方法是否被增强applicationContext.close();}
}

二、AOP原理

总结：

1)、@EnableAspectJAutoProxy 开启AOP功能
2)、@EnableAspectJAutoProxy 会给容器中注册一个组件：AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator
3)、AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator是一个后置处理器；

4）、容器的创建流程:
1）、registerBeanPostProcessors()注册后置处理器；创建AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator后置处理器

​ 2）、 finishBeanFactoryInitialization () 初始化剩下的单实例bean

​ 1）、如创建业务逻辑类组件、切面类组件

​ 2）、AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator会拦截以上组件的创建过程：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）

5）、执行目标方法

​ 1）代理对象执行目标方法

​ 1）CglibAopProxy.intercept()来拦截目标方法

​ 2）得到目标方法的拦截器链（增强器包装成拦截器MethodInterceptor）

​ 3）利用拦截器的链式机制，依次进入每一个拦截器进行执行

​ 4）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

分析AOP原理时，我们从这个注解开始分析：

启示，如果想研究xx原理，就可以从@EnableXXX注解分析，分析是否给容器注入了什么组件，我们只需要搞清楚这个组件的作用是什么，就可以分析出原理。

一、从@EnableAspectJAutoProxy注解开始分析

1、@EnableAspectJAutoProxy

• AspectJAutoProxyRegistrar.class

• 跟进registerAspectJAnnotationAutoProxyCreatorIfNecessary方法中，一路跟进，会进入以下方法：

也就是说@EnableAspectJAutoProxy注解的作用就是给容器中注入bean定义，为后边往容器中注入组件做准备。

internalAutoProxyCreator（组件名），AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator（组件类型）

所以接下来我们就是探究AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator组件的是功能是什么，何时工作？

• AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator.class

• AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator.class

• AbstractAdvisorAutoProxyCreator.class

• AbstractAutoProxyCreator.class

可以得出结论，AbstractAutoProxyCreator是一个后置处理器，还实现了aware接口，以下是重写的方法：

在AbstractAutoProxyCreator类中重写了后置处理器的两个方法：

在AbstractAdvisorAutoProxyCreator类中重写了aware接口的方法：

• SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor相较于普通的后置处理器，额外还有以下两个需要重写的方法XXXInstantiation，这两个方法的执行时机也与XXXInitialization方法执行时机（bean初始化前后执行）不同。我们之后会分析。

以上是与AOP有关的组件的大致介绍。接下来我们启动AOP的测试demo，从容器创建、创建单实例bean、调用目标方法来分析AOP是怎么起作用的。

这里启动的demo就是本文介绍AOP基本使用的那个demo。

二、启动容器

1）registerBeanPostProcessors()：注册所有后置处理器到容器中

1、先获取ioc容器已经定义了的需要创建对象的所有BeanPostProcessor的名字。其中一个就是AbstractAutoProxyCreator后置处理器的，这个定义就是在通过@EnableAspectJAutoProxy创建的

2、注册后置处理器

2.1、优先注册实现了PriorityOrdered接口的BeanPostProcessor;

2.2、再给容器中注册实现了Ordered接口的BeanPostProcessor;这里注册的就是我们的AbstractAutoProxyCreator。因为AbstractAutoProxyCreator后置处理器实现了@order接口。

2.3、注册没实现优先级接口的BeanPostProcessor;

后置处理器注册到容器中的过程：

1、创建bean实例：createBeanInstance()

2、属性赋值：populateBean()

3、初始化bean：initializeBean()，进入initializeBean()

3.1.invokeAwareMethods() -> 如果该bean实现aware接口，则执行重写aware接口的方法

3.2.applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization()->执行该bean实现后置处理器接口，重写的postProcessBeforeInitialization()

3.3.invokeInitMethods()->执行初始化方法

3.4.applyBeanPostProcessorsAfterInitialization()->执行该bean实现后置处理器接口，重写的postProcessAfterInitialization()

3、将后置处理器注册到beanFactory中。

以上，AbstractAutoProxyCreator后置处理器已经注册到容器中了，这个后置处理器会在注册单实例bean（MathCalculator）时起作用。

2）finishBeanFactoryInitialization：注册所有单实例bean到容器中

1、先尝试用后置处理器获取代理对象【只有当后置处理是InstantiationAwareBeanPostProcessor类型时才有效】

resolveBeforeInstantiation()

由于AbstractAutoProxyCreator后置处理器就是InstantiationAwareBeanPostProcessor类型的，因此就会执行AbstractAutoProxyCreator里重写的postProcessBeforeInstantiation方法。【我们主要关心MathCalculator、LogAspects】

1.1、applyBeanPostProcessorsBeforeInstantiation()->postProcessBeforeInstantiation()

public Object postProcessBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) {Object cacheKey = this.getCacheKey(beanClass, beanName);if (!StringUtils.hasLength(beanName) || !this.targetSourcedBeans.contains(beanName)) {if (this.advisedBeans.containsKey(cacheKey)) {return null;}if (this.isInfrastructureClass(beanClass) || this.shouldSkip(beanClass, beanName)) {this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);return null;}}TargetSource targetSource = this.getCustomTargetSource(beanClass, beanName);if (targetSource != null) {if (StringUtils.hasLength(beanName)) {this.targetSourcedBeans.add(beanName);}Object[] specificInterceptors = this.getAdvicesAndAdvisorsForBean(beanClass, beanName, targetSource);Object proxy = this.createProxy(beanClass, beanName, specificInterceptors, targetSource);this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass());return proxy;} else {return null;}}===========================最后直接返回null

1.2、applyBeanPostProcessorsAfterInitialization()->postProcessAfterInitialization()

因为postProcessBeforeInstantiation返回null，因此这里这个方法不执行。

2、真正创建bean实例

doCreateBean()

createBeanInstance()

populateBean()

initializeBean()

applyBeanPostProcessorsAfterInitialization()->postProcessAfterInitialization()

wrapIfNecessary()：如果需要则包装成代理对象

1）获取当前bean的且已排好序的增强方法：Object[] specificInterceptors

• 获取所有增强器（通知方法）
• 找哪些通知方法是需要切入当前bean方法的
• 给增强器排序

2）保存当前bean到advisedBeans中：this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.TRUE);

3）创建当前bean的代理对象：this.createProxy()

• 获取所有增强器（通知方法）

  

• 保存到proxyFactory

• 创建代理对象：Spring自动决定

  • JdkDynamicAopProxy(config)->jdk动态代理
  • ObjenesisCglibAopProxy(config)->cglib的动态代理

  public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException {if (NativeDetector.inNativeImage() || !config.isOptimize() && !config.isProxyTargetClass() && !this.hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)) {return new JdkDynamicAopProxy(config);} else {Class<?> targetClass = config.getTargetClass();if (targetClass == null) {throw new AopConfigException("TargetSource cannot determine target class: Either an interface or a target is required for proxy creation.");} else {return (AopProxy)(!targetClass.isInterface() && !Proxy.isProxyClass(targetClass) && !ClassUtils.isLambdaClass(targetClass) ? new ObjenesisCglibAopProxy(config) : new JdkDynamicAopProxy(config));}}}
  

4）最后返回代理对象给容器：return proxy

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注意，以下情况则返回的是原始对象：

• 核心基础设施类：Advisor, Advice, Pointcut 的实现
• 切面类：被 @Aspect 注解的类（通过 shouldSkip() 显式排除）
• 无匹配的 Advisor 的类

解释：核心基础设施类是怎么得到的？

假设有以下切面：

@Aspect
public class SecurityAspect {@Around("@annotation(RequireAuth)")public Object checkAuth(ProceedingJoinPoint pjp) {// 权限检查逻辑}
}

Spring会创建以下基础设施对象：

// 1. 创建Pointcut
AspectJExpressionPointcut pointcut = new AspectJExpressionPointcut();
pointcut.setExpression("@annotation(RequireAuth)");// 2. 创建Advice
Advice advice = new MethodInterceptor() {public Object invoke(MethodInvocation mi) {// 包装checkAuth方法的逻辑}
};// 3. 创建Advisor
Advisor advisor = new DefaultPointcutAdvisor(pointcut, advice);

那么，Advice与Advisor的区别在哪？

• Advisor：封装了 Pointcut（切点） + Advice（增强）。定义"在哪里增强"和"如何增强"的完整规则

• Advice：只包含增强行为。定义"具体增强什么"

  • @Around：AspectJAroundAdvice
  • @Before：AspectJMethodBeforeAdvice
  • @After：AspectJAfterAdvice
  • @AfterReturning：AspectJAfterReturningAdvice
  • @AfterThrowing：AspectJAfterThrowingAdvice

@Aspect
public class LogAspect {// 👇 被拆解为 Pointcut + Advice@Before("execution(* com.service.*.*(..))") public void logBefore() {System.out.println("Before method");}
}

转换过程：

1. @Before 注解 → 创建 AspectJExpressionPointcut（Pointcut）
2. logBefore() 方法 → 创建 MethodBeforeAdviceInterceptor（Advice）
3. 组合两者 → 创建 InstantiationModelAwarePointcutAdvisor（Advisor）

三、调用目标方法

前面我们分析完启动容器后，容器会生成代理对象。当代理对象调用目标方法时，就会走增强的逻辑，具体是怎样的过程，我们现在来分析。

👆容器中保存了组件的代理对象(cglib增强后的对象)，这个对象里面保存了详细信息(比如增强器,目标对象,xxx)

1）CglibAopProxy.intercept()

1、根据ProxyFactory对象获取将要执行的目标方法拦截器链：List chain = this.advised.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(method, targetClass);

getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice()

• List interceptorList = new ArrayList(advisors.length);interceptorList保存所有拦截器5：一个默认的ExposeInvocationInterceptor 和4个增强器;

  • 遍历所有的增强器,将其转为Interceptor;

    Interceptor[] interceptors = registry.getInterceptors(advisor)

    interceptorList.addAll(Arrays.asList(interceptors));

  • 将增强器转为List; 如果是MethodInterceptor,直接加入到集合中。如果不是,使用AdvisorAdapter将增强器转为MethodInterceptor; 转换完成返回MethodInterceptor数组。（统一转换为 MethodInterceptor目的是标准化执行接口，实现调用链的通用处理机制）

    MethodInterceptor[] interceptors = registry.getInterceptors(advisor);

    interceptorList.addAll(Arrays.asList(interceptors));

    public MethodInterceptor[] getInterceptors(Advisor advisor) throws UnknownAdviceTypeException {List<MethodInterceptor> interceptors = new ArrayList(3);Advice advice = advisor.getAdvice();if (advice instanceof MethodInterceptor) { // 如果增强器是MethodInterceptor类型，那么直接添加interceptors.add((MethodInterceptor)advice);}Iterator var4 = this.adapters.iterator();while(var4.hasNext()) {AdvisorAdapter adapter = (AdvisorAdapter)var4.next();if (adapter.supportsAdvice(advice)) { // 否则使用适配器进行转换interceptors.add(adapter.getInterceptor(advisor));}}if (interceptors.isEmpty()) {throw new UnknownAdviceTypeException(advisor.getAdvice());} else {return (MethodInterceptor[])interceptors.toArray(new MethodInterceptor[0]);}}===================================1、public class AspectJAfterReturningAdvice extends AbstractAspectJAdvice implements AfterReturningAdvice, AfterAdvice, Serializable {}
    --->未实现MethodInterceptor接口，因此需要使用对应适配器转换。1.1、转换方法：adapter.getInterceptor(advisor) ：public MethodInterceptor getInterceptor(Advisor advisor) {AfterReturningAdvice advice = (AfterReturningAdvice)advisor.getAdvice();return new AfterReturningAdviceInterceptor(advice);}
    也就是说，将AspectJAfterReturningAdvice-->AfterReturningAdviceInterceptor。1.2、还有AspectJMethodBeforeAdvice-->MethodBeforeAdviceInterceptor2、其他的advice本身就实现了MethodInterceptor接口，因此无需转变：public class AspectJAfterThrowingAdvice extends AbstractAspectJAdvice implements MethodInterceptor, AfterAdvice, Serializable {}public class AspectJAroundAdvice extends AbstractAspectJAdvice implements MethodInterceptor, Serializable {}public class AspectJAfterAdvice extends AbstractAspectJAdvice implements MethodInterceptor, AfterAdvice, Serializable {}=================================public class AfterReturningAdviceInterceptor implements MethodInterceptor, AfterAdvice, Serializable {private final AfterReturningAdvice advice;public AfterReturningAdviceInterceptor(AfterReturningAdvice advice) {Assert.notNull(advice, "Advice must not be null");this.advice = advice;}@Nullablepublic Object invoke(MethodInvocation mi) throws Throwable {Object retVal = mi.proceed();this.advice.afterReturning(retVal, mi.getMethod(), mi.getArguments(), mi.getThis());return retVal;}
    }
    =================================@FunctionalInterfacepublic interface MethodInterceptor extends Interceptor {@NullableObject invoke(@Nonnull MethodInvocation invocation) throws Throwable;}可以看到，MethodInterceptor接口里只包含一个invoke抽象方法，将advice都转换为MethodInterceptor类型，就是为了之后统一调用invoke方法。
    

得到的拦截器链如下：

2、如果没有拦截器链，直接执行目标方法。

3、如果有拦截器链，把需要执行的目标对象、目标方法、拦截器链等信息传入创建一个CglibMethodInvocation对象,
并调用 Object retVal = mi.proceed();

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

有了拦截器链后，我们现在来分析proceed方法，探究是怎么个拦截法。

递归过程就是：

1、依次按顺序0-4遍历每个拦截器，然后执行invoke方法。

2、0-3号的拦截器中的invoke方法中，第一步都是直接递归调用proceed方法。

3、直到遍历到4号拦截器，也就是MethodBeforeAdviceInterceptor拦截器。

4、接着再一次进入proceed方法时，由于满足出递归的条件判断，因此执行目标方法。

5、目标方法执行完则返回到上一个拦截器的invoke方法中。3号拦截器就是AspectJAfterAdvice。

6、接着继续返回到上一层拦截器的invoke方法中。2号拦截器是AfterReturningAdviceInterceptor。执行对应的增强方法。（只有没有异常才会执行。）

7、接着继续返回到上一层拦截器的invoke方法中。1号拦截器是AspectJAfterThrowingAdvice。执行对应的增强方法。（有异常才会执行。）

以上，就是整个拦截器调用过程。