【Spring注解驱动开发】AOP核心类源码解析，这是最全的一篇了！！-低调大师

【Spring注解驱动开发】AOP核心类源码解析，这是最全的一篇了！！

2020-09-03 692

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写在前面

昨天二狗子让我给他讲@EnableAspectJAutoProxy注解，讲到AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator类的源码时，二狗子消化不了了。这不，今天又来让我给他讲讲AOP的核心类。那我们就开始吧！

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类结构图

我们先来看下AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator类的结构图。

上图中一些 类/接口 的介绍：

AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator : 公开了AspectJ的调用上下文，并弄清楚来自同一切面的多个Advisor在AspectJ中的优先级规则。

AbstractAdvisorAutoProxyCreator : 通用自动代理创建器，它基于检测到的每个顾问程序为特定bean构建AOP代理。

AbstractAutoProxyCreator : 扩展了 ProxyProcessorSupport，实现了SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor、BeanFactoryAware 接口，是BeanPostProcessor 实现，该实现使用AOP代理包装每个合格的bean，并在调用bean本身之前委派给指定的拦截器。

BeanFactoryAware : 实现了该接口的Bean可以知道它属于那个 BeanFactory，Bean可以通过Spring容器查找它的协同者（依赖查找），但大多数的Bean是通过构造器参数和Bean方法（依赖注入）来获取它的协同者。

BeanPostProcessor ：工厂钩子，允许自定义修改新的bean实例。例如，检查标记接口或使用代理包装bean。如果我们需要在Spring容器中完成Bean的实例化，配置和其初始化前后添加一些自己的逻辑处理，我们就可以定义一个或多个BeanPostProcessor接口的实现，然后注册到容器中。

InstantiationAwareBeanPostProcessor : BeanPostProcessor 的子接口，它添加了实例化之前的回调，以及实例化之后但设置了显式属性或自动装配之前的回调。它内部提供了3个方法，再加上BeanPostProcessor接口内部的2个方法，实现这个接口需要实现5个方法。InstantiationAwareBeanPostProcessor 接口的主要作用在于目标对象的实例化过程中需要处理的事情，包括实例化对象的前后过程以及实例的属性设置。

SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor : InstantiationAwareBeanPostProcessor 接口的扩展，多出了3个方法，添加了用于预测已处理bean的最终类型的回调，再加上父接口的5个方法，所以实现这个接口需要实现8个方法，主要作用也是在于目标对象的实例化过程中需要处理的事情。

总之： AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator为 AspectJ 切面类创建自动代理。

核心类解析

BeanPostProcessor 接口中的两个方法 postProcessBeforeInitialization 和 postProcessAfterInitialization，作用是对Bean初始化前后添加一些自己的逻辑。

@Nullable
default Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
    return bean;
}

@Nullable
default Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
    return bean;
}

InstantiationAwareBeanPostProcessor 是 BeanPostProcessor 的子接口，它额外增加了3个新的方法：postProcessBeforeInstantiation（目标对象被实例化之前调用的方法，可以返回目标实例的一个代理用来代替目标实例）、postProcessAfterInstantiation（该方法在Bean实例化之后执行，返回false，会忽略属性值的设置；如果返回true，会按照正常流程设置属性值）和 postProcessPropertyValues（对属性值进行修改，未来版本将会删除）

@Nullable
default Object postProcessBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) throws BeansException {
    return null;
}

default boolean postProcessAfterInstantiation(Object bean, String beanName) throws BeansException {
    return true;
}

@Nullable
default PropertyValues postProcessPropertyValues(
    PropertyValues pvs, PropertyDescriptor[] pds, Object bean, String beanName) throws BeansException {
    return pvs;
}

SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor接口继承InstantiationAwareBeanPostProcessor接口，里面定义了3个方法：predictBeanType（预测Bean的类型）、determineCandidateConstructors（选择合适的构造器）、getEarlyBeanReference（解决循环引用问题）。

@Nullable
default Class<?> predictBeanType(Class<?> beanClass, String beanName) throws BeansException {
    return null;
}

@Nullable
default Constructor<?>[] determineCandidateConstructors(Class<?> beanClass, String beanName) throws BeansException {
    return null;
}

default Object getEarlyBeanReference(Object bean, String beanName) throws BeansException {
    return bean;
}

AbstractAutoProxyCreator 是AOP的一个核心类，它实现了SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor、BeanFactoryAware 接口，实现了代理创建的逻辑，使用AOP代理包装每个合格的bean，并在调用bean本身之前委派给指定的拦截器。

AbstractAdvisorAutoProxyCreator 通用自动代理创建器，它基于检测每个bean的增强器，为特殊的bean构建AOP代理。子类可以重写此findCandidateAdvisors()方法，以返回适用于任何对象的advisor的自定义列表，子类还可以重写继承的AbstractAutoProxyCreator.shouldSkip()方法，以将某些对象排除在自动代理之外。

protected List<Advisor> findCandidateAdvisors() {
       Assert.state(this.advisorRetrievalHelper != null, "No BeanFactoryAdvisorRetrievalHelper available");
     return this.advisorRetrievalHelper.findAdvisorBeans();
}

AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator 扩展 AbstractAdvisorAutoProxyCreator，公开了AspectJ的调用上下文，并在多个增强器来自同一切面时搞清楚AspectJ的建议优先级顺序。按AspectJ优先级排序其余部分：

@Override
@SuppressWarnings("unchecked")
protected List<Advisor> sortAdvisors(List<Advisor> advisors) {
    List<PartiallyComparableAdvisorHolder> partiallyComparableAdvisors = new ArrayList<>(advisors.size());
    for (Advisor element : advisors) {
        partiallyComparableAdvisors.add(
            new PartiallyComparableAdvisorHolder(element, DEFAULT_PRECEDENCE_COMPARATOR));
    }
    List<PartiallyComparableAdvisorHolder> sorted = PartialOrder.sort(partiallyComparableAdvisors);
    if (sorted != null) {
        List<Advisor> result = new ArrayList<>(advisors.size());
        for (PartiallyComparableAdvisorHolder pcAdvisor : sorted) {
            result.add(pcAdvisor.getAdvisor());
        }
        return result;
    }
    else {
        return super.sortAdvisors(advisors);
    }
}

在增强链头部增加一个ExposeInvocationInterceptor，使用AspectJ表达式切入点和使用AspectJ样式的advisor时，需要这些附加advisor。

protected void extendAdvisors(List<Advisor> candidateAdvisors) {
      AspectJProxyUtils.makeAdvisorChainAspectJCapableIfNecessary(candidateAdvisors);
}

如果此后处理器不应该考虑将给定的bean用于自动代理，子类应重写此方法以返回true

@Override
protected boolean shouldSkip(Class<?> beanClass, String beanName) {
    // TODO: Consider optimization by caching the list of the aspect names
    List<Advisor> candidateAdvisors = findCandidateAdvisors();
    for (Advisor advisor : candidateAdvisors) {
        if (advisor instanceof AspectJPointcutAdvisor &&
            ((AspectJPointcutAdvisor) advisor).getAspectName().equals(beanName)) {
            return true;
        }
    }
    return super.shouldSkip(beanClass, beanName);
}

AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator 还有一个子类叫 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator，子类AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator是用于处理当前应用程序上下文中的所有AspectJ注释方面以及Spring Advisor。如果Spring AOP的基于代理的模型能够应用任何AspectJ注释的类，它们的advisor将被自动识别，这涵盖了方法执行连接点，Spring Advisor的处理遵循AbstractAdvisorAutoProxyCreator中建立的规则。

生成代理对象

从使用aop:xxx标签来自动生成代理的话，先看看AopNamespaceHandler，使用aop:config标签则使用 ConfigBeanDefinitionParser 解析，使用了aop:aspectj-autoproxy标签则使用 AspectJAutoProxyBeanDefinitionParser 解析，依次类推。

@Override
public void init() {
    // In 2.0 XSD as well as in 2.1 XSD.
    registerBeanDefinitionParser("config", new ConfigBeanDefinitionParser());
    registerBeanDefinitionParser("aspectj-autoproxy", new AspectJAutoProxyBeanDefinitionParser());
    registerBeanDefinitionDecorator("scoped-proxy", new ScopedProxyBeanDefinitionDecorator());

    // Only in 2.0 XSD: moved to context namespace as of 2.1
    registerBeanDefinitionParser("spring-configured", new SpringConfiguredBeanDefinitionParser());
}

aop:config方式使用 AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator 创建代理
aop:aspectj-autoproxy使用 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 创建代理

ConfigBeanDefinitionParser.java

@Override
@Nullable
public BeanDefinition parse(Element element, ParserContext parserContext) {
    CompositeComponentDefinition compositeDef =
        new CompositeComponentDefinition(element.getTagName(), parserContext.extractSource(element));
    parserContext.pushContainingComponent(compositeDef);

    configureAutoProxyCreator(parserContext, element); // 注册AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator

    List<Element> childElts = DomUtils.getChildElements(element);
    for (Element elt: childElts) {
        String localName = parserContext.getDelegate().getLocalName(elt);
        if (POINTCUT.equals(localName)) {
            parsePointcut(elt, parserContext);
        }
        else if (ADVISOR.equals(localName)) {
            parseAdvisor(elt, parserContext);
        }
        else if (ASPECT.equals(localName)) {
            parseAspect(elt, parserContext);
        }
    }

    parserContext.popAndRegisterContainingComponent();
    return null;
}

private void configureAutoProxyCreator(ParserContext parserContext, Element element) {
    AopNamespaceUtils.registerAspectJAutoProxyCreatorIfNecessary(parserContext, element);
}

AopConfigUtils.java

@Override
@Nullable
public BeanDefinition parse(Element element, ParserContext parserContext) {
    CompositeComponentDefinition compositeDef =
        new CompositeComponentDefinition(element.getTagName(), parserContext.extractSource(element));
    parserContext.pushContainingComponent(compositeDef);

    configureAutoProxyCreator(parserContext, element); // 注册AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator

    List<Element> childElts = DomUtils.getChildElements(element);
    for (Element elt: childElts) {
        String localName = parserContext.getDelegate().getLocalName(elt);
        if (POINTCUT.equals(localName)) {
            parsePointcut(elt, parserContext);
        }
        else if (ADVISOR.equals(localName)) {
            parseAdvisor(elt, parserContext);
        }
        else if (ASPECT.equals(localName)) {
            parseAspect(elt, parserContext);
        }
    }

    parserContext.popAndRegisterContainingComponent();
    return null;
}

private void configureAutoProxyCreator(ParserContext parserContext, Element element) {
    AopNamespaceUtils.registerAspectJAutoProxyCreatorIfNecessary(parserContext, element);
}

AopConfigUtils.java

public static void registerAspectJAutoProxyCreatorIfNecessary(
    ParserContext parserContext, Element sourceElement) {
    // 在这里注册的是AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator
    BeanDefinition beanDefinition = AopConfigUtils.registerAspectJAutoProxyCreatorIfNecessary(
        parserContext.getRegistry(), parserContext.extractSource(sourceElement));
    useClassProxyingIfNecessary(parserContext.getRegistry(), sourceElement);
    registerComponentIfNecessary(beanDefinition, parserContext); // 注册组件
}

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

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

AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator 实现了 BeanPostProcessor 等上面介绍的接口，主要作用于Bean初始化前后，实例化前后，所有的Bean都被作用到。InstantiationAwareBeanPostProcessor 是 BeanPostProcessor的子接口，但它的调用时间点发生在Bean实例化前，在真正调用doCreateBean()创建bean实例之前执行postProcessBeforeInstantiation()。

AbstractAutoProxyCreator.java

@Override
public Object postProcessBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) throws BeansException {
    Object cacheKey = getCacheKey(beanClass, beanName);  // 得到一个缓存的唯一key（根据beanClass和beanName生成唯一key）
    // 如果当前targetSourcedBeans（通过自定义TargetSourceCreator创建的TargetSource）不包含cacheKey
    if (!StringUtils.hasLength(beanName) || !this.targetSourcedBeans.contains(beanName)) {
        if (this.advisedBeans.containsKey(cacheKey)) {  //advisedBeans（已经被增强的Bean，即AOP代理对象）中包含当前cacheKey，返回null，即走Spring默认流程
            return null;
        }
        if (isInfrastructureClass(beanClass) || shouldSkip(beanClass, beanName)) {// 如果是基础设施类（如Advisor、Advice、AopInfrastructureBean的实现）不进行处理;（略）
            this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);
            return null;
        }
    }

    // 如果有自定义的TargetSource，在此处创建代理
    // 禁止目标Bean的不必要的默认实例化：
    // TargetSource将以自定义方式处理目标实例。
    TargetSource targetSource = getCustomTargetSource(beanClass, beanName);
    if (targetSource != null) {
        if (StringUtils.hasLength(beanName)) {
            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;
}

通过 AbstractAutoProxyCreator 中的 postProcessAfterInitialization() 创建AOP代理。

@Override
public Object postProcessAfterInitialization(@Nullable Object bean, String beanName) throws BeansException {
    if (bean != null) {
        Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);
        if (!this.earlyProxyReferences.contains(cacheKey)) {  // 如果之前调用过getEarlyBeanReference获取包装目标对象到AOP代理对象（如果需要），则不再执行
            return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);  // 包装目标对象到AOP代理对象（如果需要）
        }
    }
    return bean;
}

protected Object wrapIfNecessary(Object bean, String beanName, Object cacheKey) {
    if (StringUtils.hasLength(beanName) && this.targetSourcedBeans.contains(beanName)) { // 通过TargetSourceCreator进行自定义TargetSource不需要包装
        return bean;
    }
    if (Boolean.FALSE.equals(this.advisedBeans.get(cacheKey))) {  // 不应该被增强对象不需要包装
        return bean;
    }
    if (isInfrastructureClass(bean.getClass()) || shouldSkip(bean.getClass(), beanName)) { // 基础设施或应该skip的不需要保证
        this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);
        return bean;
    }

    // 如果有advise则创建代理。
    Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(bean.getClass(), beanName, null);
    if (specificInterceptors != DO_NOT_PROXY) {
        this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.TRUE);
        Object proxy = createProxy(
            bean.getClass(), beanName, specificInterceptors, new SingletonTargetSource(bean)); // 创建代理对象
        this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass());
        return proxy;
    }

    this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);
    return bean;
}

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