前面写了六篇文章详细地分析了Spring bean加载流程,这部分完了之后就要进入一个比较困难的部分了,就是aop的实现原理分析。为了探究AOP实现原理,首先定义几个类,一个Dao接口:
Dao接口的实现类DaoImpl:
定义一个TimeHandler,用于方法调用前后打印时间,在AOP中,这扮演的是横切关注点的角色:
定义一个XML文件aop.xml:
写一段测试代码TestAop.java:
代码运行结果就不看了,有了以上的内容,我们就可以根据这些跟一下代码,看看Spring到底是如何实现AOP的。
AOP实现原理----找到Spring处理AOP的源头
有很多朋友不愿意去看AOP源码的一个很大原因是因为找不到AOP源码实现的入口在哪里,这个确实是。不过我们可以看一下上面的测试代码,就普通Bean也好、AOP也好,最终都是通过getBean方法获取到Bean并调用方法的,getBean之后的对象已经前后都打印了TimeHandler类printTime()方法里面的内容,可以想见它们已经是被Spring容器处理过了。
既然如此,那无非就两个地方处理:
因此,本文围绕【1.加载Bean定义的时候应该有过特殊的处理】展开,先找一下到底是哪里Spring对AOP做了特殊的处理。代码直接定位到DefaultBeanDefinitionDocumentReader的parseBeanDefinitions方法:
正常来说,遇到<bean id="daoImpl"...>、<bean id="timeHandler"...>这两个标签的时候,都会执行第9行的代码,因为<bean>标签是默认的Namespace。但是在遇到后面的<aop:config>标签的时候就不一样了,<aop:config>并不是默认的Namespace,因此会执行第12行的代码,看一下:
因为之前把整个XML解析为了org.w3c.dom.Document,org.w3c.dom.Document以树的形式表示整个XML,具体到每一个节点就是一个Node。
首先第2行从<aop:config>这个Node(参数Element是Node接口的子接口)中拿到Namespace="http://www.springframework.org/schema/aop",第3行的代码根据这个Namespace获取对应的NamespaceHandler即Namespace处理器,具体到aop这个Namespace的NamespaceHandler是org.springframework.aop.config.AopNamespaceHandler类,也就是第3行代码获取到的结果。具体到AopNamespaceHandler里面,有几个Parser,是用于具体标签转换的,分别为:
- config-->ConfigBeanDefinitionParser
- aspectj-autoproxy-->AspectJAutoProxyBeanDefinitionParser
- scoped-proxy-->ScopedProxyBeanDefinitionDecorator
- spring-configured-->SpringConfiguredBeanDefinitionParser
接着,就是第8行的代码,利用AopNamespaceHandler的parse方法,解析<aop:config>下的内容了。
AOP Bean定义加载----根据织入方式将<aop:before>、<aop:after>转换成名为adviceDef的RootBeanDefinition
上面经过分析,已经找到了Spring是通过AopNamespaceHandler处理的AOP,那么接着进入AopNamespaceHandler的parse方法源代码:
首先获取具体的Parser,因为当前节点是<aop:config>,上一部分最后有列,config是通过ConfigBeanDefinitionParser来处理的,因此findParserForElement(element, parserContext)这一部分代码获取到的是ConfigBeanDefinitionParser,接着看ConfigBeanDefinitionParser的parse方法:
重点先提一下第6行的代码,该行代码的具体实现不跟了但它非常重要,configureAutoProxyCreator方法的作用我用几句话说一下:
- 向Spring容器注册了一个BeanName为org.springframework.aop.config.internalAutoProxyCreator的Bean定义,可以自定义也可以使用Spring提供的(根据优先级来)
- Spring默认提供的是org.springframework.aop.aspectj.autoproxy.AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator,这个类是AOP的核心类,留在下篇讲解
- 在这个方法里面也会根据配置proxy-target-class和expose-proxy,设置是否使用CGLIB进行代理以及是否暴露最终的代理。
<aop:config>下的节点为<aop:aspect>,想见必然是执行第18行的代码parseAspect,跟进去:
即这个for循环只用来处理<aop:aspect>标签下的<aop:before>、<aop:after>、<aop:after-returning>、<aop:after-throwing method="">、<aop:around method="">这五个标签的。
接着,如果是上述五种标签之一,那么进入第33行~第34行的parseAdvice方法:
方法主要做了三件事:
下面来看做的第一件事createAdviceDefinition方法定义:
首先可以看到,创建的AbstractBeanDefinition实例是RootBeanDefinition,这和普通Bean创建的实例为GenericBeanDefinition不同。然后进入第6行的getAdviceClass方法看一下:
既然创建Bean定义,必然该Bean定义中要对应一个具体的Class,不同的切入方式对应不同的Class:
- before对应AspectJMethodBeforeAdvice
- After对应AspectJAfterAdvice
- after-returning对应AspectJAfterReturningAdvice
- after-throwing对应AspectJAfterThrowingAdvice
- around对应AspectJAroundAdvice
createAdviceDefinition方法剩余逻辑没什么,就是判断一下标签里面的属性并设置一下相应的值而已,至此<aop:before>、<aop:after>两个标签对应的AbstractBeanDefinition就创建出来了。
AOP Bean定义加载----将名为adviceDef的RootBeanDefinition转换成名为advisorDefinition的RootBeanDefinition
下面我们看一下第二步的操作,将名为adviceDef的RootBeanD转换成名为advisorDefinition的RootBeanDefinition,跟一下上面一部分ConfigBeanDefinitionParser类parseAdvice方法的第26行~32行的代码:
这里相当于将上一步生成的RootBeanDefinition包装了一下,new一个新的RootBeanDefinition出来,Class类型是org.springframework.aop.aspectj.AspectJPointcutAdvisor。
AOP Bean定义加载----将BeanDefinition注册到DefaultListableBeanFactory中
最后一步就是将BeanDefinition注册到DefaultListableBeanFactory中了,代码就是前面ConfigBeanDefinitionParser的parseAdvice方法的最后一部分了:
跟一下registerWithGeneratedName方法的实现:
第2行获取注册的名字BeanName,和<bean>的注册差不多,使用的是Class全路径+"#"+全局计数器的方式,其中的Class全路径为org.springframework.aop.aspectj.AspectJPointcutAdvisor,依次类推,每一个BeanName应当为org.springframework.aop.aspectj.AspectJPointcutAdvisor#0、org.springframework.aop.aspectj.AspectJPointcutAdvisor#1、org.springframework.aop.aspectj.AspectJPointcutAdvisor#2这样下去。
第3行向DefaultListableBeanFactory中注册,BeanName已经有了,剩下的就是Bean定义,Bean定义的解析流程之前已经看过了,就不说了。
AOP Bean定义加载----AopNamespaceHandler处理<aop:pointcut>流程
回到ConfigBeanDefinitionParser的parseAspect方法:
省略号部分表示是解析的是<aop:before>、<aop:after>这种标签,上部分已经说过了,就不说了,下面看一下解析<aop:pointcut>部分的源码。
第5行~第7行的代码构建了一个Aspect标签组件定义,并将Apsect标签组件定义推到ParseContext即解析工具上下文中,这部分代码不是关键。
第9行的代码拿到所有<aop:aspect>下的pointcut标签,进行遍历,由parsePointcut方法进行处理:
第2行~第3行的代码获取<aop:pointcut>标签下的"id"属性与"expression"属性。
第8行的代码推送一个PointcutEntry,表示当前Spring上下文正在解析Pointcut标签。
第9行的代码创建Pointcut的Bean定义,之后再看,先把其他方法都看一下。
第10行的代码不管它,最终从NullSourceExtractor的extractSource方法获取Source,就是个null。
第12行~第18行的代码用于注册获取到的Bean定义,默认pointcutBeanName为<aop:pointcut>标签中定义的id属性:
- 如果<aop:pointcut>标签中配置了id属性就执行的是第13行~第15行的代码,pointcutBeanName=id
- 如果<aop:pointcut>标签中没有配置id属性就执行的是第16行~第18行的代码,和Bean不配置id属性一样的规则,pointcutBeanName=org.springframework.aop.aspectj.AspectJExpressionPointcut#序号(从0开始累加)
第20行~第21行的代码向解析工具上下文中注册一个Pointcut组件定义
第23行~第25行的代码,finally块在<aop:pointcut>标签解析完毕后,让之前推送至栈顶的PointcutEntry出栈,表示此次<aop:pointcut>标签解析完毕。
最后回头来一下第9行代码createPointcutDefinition的实现,比较简单:
关键就是注意一下两点:
这样一个流程下来,就解析了<aop:pointcut>标签中的内容并将之转换为RootBeanDefintion存储在Spring容器中。
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