深入聊一聊 Spring AOP 實現機制！

作者 | 張書康

責編 | 郭 芮

AOP（Aspect-Oriented Programming，即面向切面編程。Spring Aop 在 Spring框架中的地位舉足輕重，主要用於實現事務、緩存、安全等功能。本篇主要是對源碼進行深度分析。

Spring AOP 多種代理機制相關核心類介紹；

Spring Boot 中 AOP 註解方式源碼分析；

Spring Boot1.x版本和 2.x版本 AOP 默認配置的變動。

Spring AOP多種代理機制核心類

先介紹一些Spring Aop中一些核心類，大致分為三類：

advisorCreator：代理機制，抽象類AbstractAutoProxyCreator的每個實現類代表著一種代理機制。默認情況下只使用一種代理機制，繼承 spring ioc的擴展介面 beanPostProcessor，主要用來掃描獲取 advisor。

advisor：顧問的意思，advisor是Spring中切面的體現形式，封裝了spring aop中的切點和通知。

advice：通知，也就是 Spring AOP 中增強的方法。

以上三種核心類，來看對應的 UML圖。

advisorCreator：

AbstractAutoProxyCreator：代理機制抽象類，Spring 為Spring AOP 模塊暴露的擴展類，也是 AOP 中最核心的類。Nepxion Matrix 框架便是基於此類對AOP進行擴展和增強。

BeanNameAutoProxyCreator：根據指定名稱創建代理對象（阿里大名鼎鼎的連接池框架druid也基於此類做了擴展）。通過設置 advisor，可以對指定的 beanName 進行代理。支持模糊匹配。

AbstractAdvisorAutoProxyCreator：功能比較強大，默認掃描所有Advisor的實現類。相對於根據Bean名稱匹配，該類更加靈活。動態的匹配每一個類，判斷是否可以被代理，並尋找合適的增強類，以及生成代理類。

DefaultAdvisorAutoProxyCreator：AbstractAdvisorAutoProxyCreator的默認實現類。可以單獨使用，在框架中使用AOP，盡量不要手動創建此對象。

AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator：Aspectj的實現方式，也是Spring Aop中最常用的實現方式，如果用註解方式，則用其子類AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator。

AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator：目前最常用的AOP使用方式。spring aop 開啟註解方式之後，該類會掃描所有@Aspect()標準的類，生成對應的adviosr。目前SpringBoot框架中默認支持的方式，自動配置。

advisor：

StaticMethodMatcherPointcut：靜態方法切面，抽象類。定義了一個classFilter，通過重寫getClassFilter()方法來指定切面規則。另外實現了StaticMethodMatcher介面，通過重寫matches來指定方法匹配規則。

StaticMethodMatcherPointcutAdvisor：靜態方法匹配切面顧問，同未抽象類，擴展了切面排序方法。

NameMatchMethodPointcut：名稱匹配切面，通過指定方法集合變數mappedNames，模糊匹配。

NameMatchMethodPointcutAdvisor：方法名稱切面顧問，內部封裝了

NameMatchMethodPointcut，通過設置方法名稱模糊匹配規則和通知來實現切面功能。

RegexpMethodPointcutAdvisor：正則表達式切面顧問，可設置多個正則表達式規則，通過內部封裝的

JdkRegexpMethodPointcut解析正則表達式。

DefaultPointcutAdvisor：默認切面顧問，比較靈活。可自由組合切面和通知。

InstantiationModelAwarePointcutAdvisorImpl：springboot自動裝配的顧問類型，也是最常用的一種顧問實現。在註解實現的切面中，所有@Aspect注釋的類，都會被解析成該對象。

advice：

AspectJMethodBeforeAdvice：前置通知，AspectJ中 before 屬性對應的通知（@Before標註的方法會被解析成該通知），在切面方法執行之前執行。

AspectJAfterReturningAdvice：後置通知，AspectJ中 afterReturning 屬性對應的通知（@AfterReturning 標註的方法會被解析成該通知），在切面方法執行之後執行，如果有異常，則不執行。注意：該通知與AspectJMethodBeforeAdvice對應。

AspectJAroundAdvice：環繞通知，AspectJ中 around 屬性對應的通知（@Around標註的方法會被解析成該通知），在切面方法執行前後執行。

AspectJAfterAdvice：返回通知，AspectJ中 after 屬性對應的通知（@After 標註的方法會被解析成該通知），不論是否異常都會執行。

可以看出 Spring AOP 提供的實現方式很多，但是殊途同歸。

具體使用方式已上傳至 github：https://github.com/admin801122/springboot2-spring5-studying。

Spring Boot 中AOP註解方式源碼分析

Spring Aop使用方式很多，從上面的 API 也可以看出。本篇就基於最常用的註解實現方式，對源碼深入分析。

這是實際項目中使用AOP最常見的形式，基於註解實現。如今springboot大行其道，我們就從springboot中的EnableAspectJAutoProxy自動配置開始。

大致流程主要分為三個步驟：

一： 創建AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator對象；

二： 掃描容器中的切面，創建PointcutAdvisor對象；

三： 生成代理類。

分別來分析以上三個步驟。

1： 創建 AbstractAutoProxyCreator 對象

基於註解實現的 AOP 默認註冊 AbstractAutoProxyCreator 對象實現類為：AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator，來看一下該對象的創建過程。先從spring.factories開始：

具體來看：

（1）該配置類的載入前提是什麼？

繼續跟進EnableAspectJAutoProxy：

上述代碼可以看到註冊了一個切面相關BeanDefinition，正是上面提到的類：

AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator，並設置了代理方式配置變數： proxyTargetClass，默認為true。

這裡只是創建BeanDefinition，並沒有實例化和初始化該對象。那什麼時候會觸發呢？

上面的 uml 圖可以看到，該類繼承的頂層介面為 BeanPostProcessor。我們知道BeanPostProcessor實現類會提前初始化，由PostProcessorRegistrationDelegate觸發，具體細節這篇文章《SpringBoot2 | @SpringBootApplication註解，自動化配置流程源碼分析》有提到。

該類又繼承BeanFactoryAware，所以在其在實例化 bean 後，會觸發setBeanFactory()方法，最終會觸發initBeanFactory方法：

最終 Advisor 對象就是由aspectJAdvisorsBuilder 生成。

至此，AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator BeanDefinition創建完畢。

2： 掃描容器中的切面，創建 PointcutAdvisor對象

在spring ioc流程載入的過程中，會觸發 beanPostProcessor 擴展介面，

而AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator又是SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor的子類，所以該擴展介面正是 aop 實現的入口。

該介面的觸發在實例化 bean 之後，初始化 bean之前，具體來看：

來看一下判定 bean 是否被代理的方法依據：

重點來看 shouldSkip方法：

上述代碼通過findCandidateAdvisors()方法來獲取所有的候選 advisor：

繼續跟進buildAspectJAdvisors方法，會觸發ReflectiveAspectJAdvisorFactory中的getAdvisors方法：

繼續來看getAdvisor方法：

可以看到方法將切面相關的類，封裝成InstantiationModelAwarePointcutAdvisorImpl對象，也就是Advisor 對象。

來看下上面獲取切面的方法，規則就是遍歷方法，根據註解判斷：

我們繼續來看 Advisor 對象的構造方法。

可以看到，根據@Aspect類中方法的註解類型，生成對應的advice，並通過通知的構造方法，將通知增強方法，切面表達式傳入到通知當中。

InstantiationModelAwarePointcutAdvisorImpl對象到這裡構造完畢。

3： 生成代理類

上面創建advisor的邏輯發生在擴展介面中的postProcessBeforeInstantiation，實例化之前執行，如果有自定義的TargetSource指定類，則則直接生成代理類，並直接執行初始化之後的方法postProcessAfterInitialization。這種情況使用不多，常規代理類還是在postProcessAfterInitialization中創建，也就是 IOC 最後一個擴展方法。

上述方法通過調用getAdvicesAndAdvisorsForBean()方法來獲取advisor，該方法最終會調用findEligibleAdvisors()，Eligible意為有資格的，合適的。具體來看下：

最終的篩選規則在AopUtils中：

調用canApply方法，遍歷被代理類的所有的方法，跟進切面表達式進行匹配，如果有一個方法匹配到，也就意味著該類會被代理。

重點來看一下代理生成方式：

上述方法通過三個變數來進行篩選代理方法：

optimize：官方文檔翻譯為設置代理是否應執行積極的優化，默認為false。

proxyTargetClass：這個在上面已經提到了，AopAutoConfiguration中指定，默認為true，也就是選擇使用 cglib 代理。可以看到該變數和optimize意義一樣，之所以這麼做，個人理解是為了可以在不同的場景中使用。

hasNoUserSuppliedProxyInterfaces：是否指定了實現介面。什麼意思呢？

hasNoUserSuppliedProxyInterfaces方法如下：

主要就是判斷AdvisedSupport中interfaces變數中是否設置了介面，意思是如果一個類實現了介面，把介面設置到該方法的變數中，但是不是一定會設置到該變數中，具體設置介面的代碼如下：

可以看到如果proxyTargetClass為 true，上述方法將不再執行，也就意味著interfaces變數不再賦值。同時，只要為類代理，默認會走 CGLIB 方式。

Spring Boot 1.x 版本和 2.x 版本中 AOP配置變動

配置類AopAutoConfiguration：

1.5x版本：

2.x版本：

在SpringBoot2.x中最主要的變化就是proxy-target-class默認為true，意味著類代理的時候全部走cglib代理方式，只有為介面代理時才走jdk代理(注意：這裡為介面代理，不是指代理目標類是否實現了介面)。

所以，在使用springboot2.x的版本中，除了代理目標類是介面外，其餘的代理方式全部採用cglib類型。

總結

Springboot通過自動裝配AopAutoConfiguration配置類，默認自動開啟 AOP 功能。

通過註冊AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator類，來掃描創建所有的Advisor，再通過 Advisor在 Spring IOC的擴展介面中，通過各種設置的匹配規則，來判斷是否設置代理，最終生成代理類，注入容器 Spring中。

聲明：本文為作者投稿，版權歸其個人所有。

【完】

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