Spring的AOP的底层原理

导论

2. AOP 原理

先来说说以何种方式进行织入，这个方式就是通过实现后置处理器 BeanPostProcessor 接口。该接口是 Spring 提供的一个拓展接口，通过实现该接口，用户可在 bean 初始化前后做一些自定义操作。那 Spring 是在何时进行织入操作的呢？答案是在 bean 初始化完成后，即 bean 执行完初始化方法（init-method）。Spring通过切点对 bean 类中的方法进行匹配。若匹配成功，则会为该 bean 生成代理对象，并将代理对象返回给容器。容器向后置处理器输入 bean 对象，得到 bean 对象的代理，这样就完成了织入过程。

Q1：AOP 是什么？

AOP 即面向切面编程，简单地说就是将代码中重复的部分抽取出来，在需要执行的时候使用动态代理技术，在不修改源码的基础上对方法进行增强。用于处理系统中分布于各个模块的横切关注点，比如事务管理、日志、缓存等等

Spring 根据类是否实现接口来判断动态代理方式，如果实现接口会使用 JDK 的动态代理，核心是 InvocationHandler 接口和 Proxy 类，如果没有实现接口会使用 CGLib 动态代理，CGLib 是在运行时动态生成某个类的子类，如果某个类被标记为 final，不能使用 CGLib 。

JDK 动态代理主要通过重组字节码实现，首先获得被代理对象的引用和所有接口，生成新的类必须实现被代理类的所有接口，动态生成Java 代码后编译新生成的 .class 文件并重新加载到 JVM 运行。JDK 代理直接写 Class 字节码，CGLib 是采用 ASM 框架写字节码，生成代理类的效率低。但是 CGLib 调用方法的效率高，因为 JDK 使用反射调用方法，CGLib 使用 FastClass 机制为代理类和被代理类各生成一个类，这个类会为代理类或被代理类的方法生成一个 index，这个 index 可以作为参数直接定位要调用的方法。

常用场景包括权限认证、自动缓存、错误处理、日志、调试和事务等。

Q2：AOP 的相关注解有哪些？

@Aspect
@Component
public class AopAdvice {

    @Pointcut("execution (* com.shangguan.aop.controller.*.*(..))")
    public void test() {
 // 方法执行的时候触发 包路径 任意类 任意方法 任意参数
    }

    @Before("test()")
    public void beforeAdvice() {
        System.out.println("beforeAdvice...");
    }
    @After("test()")
    public void afterAdvice() {
        System.out.println("afterAdvice...");
    }

    @Around("test()")
    public void aroundAdvice(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) {
        System.out.println("before");
        try {
            proceedingJoinPoint.proceed();
        } catch (Throwable t) {
            t.printStackTrace();
        }
        System.out.println("after");
    }

}

@Aspect：声明被注解的类是一个切面 Bean。

@Before：前置通知，指在某个连接点之前执行的通知。

@After：后置通知，指某个连接点退出时执行的通知（不论正常返回还是异常退出）。

@AfterReturning：返回后通知，指某连接点正常完成之后执行的通知，返回值使用returning属性接收。

@AfterThrowing：异常通知，指方法抛出异常导致退出时执行的通知，和@AfterReturning只会有一个执行，异常使用throwing属性接收。

Q3：AOP 的相关术语有什么？

Aspect：切面，一个关注点的模块化，这个关注点可能会横切多个对象。

Joinpoint：连接点，程序执行过程中的某一行为，即业务层中的所有方法。。

Advice：通知，指切面对于某个连接点所产生的动作，包括前置通知、后置通知、返回后通知、异常通知和环绕通知。

Pointcut：切入点，指被拦截的连接点，切入点一定是连接点，但连接点不一定是切入点。

Proxy：代理，Spring AOP 中有 JDK 动态代理和 CGLib 代理，目标对象实现了接口时采用 JDK 动态代理，反之采用 CGLib 代理。

Target：代理的目标对象，指一个或多个切面所通知的对象。

Weaving ：所谓织入就是在切点的引导下，将通知逻辑插入到方法调用上，使得我们的通知逻辑在方法调用时得以执行。

Q4：AOP 的过程？

Spring AOP 由 BeanPostProcessor 后置处理器开始，这个后置处理器是一个，可以监听容器触发的 Bean 生命周期事件，向容器注册后置处理器以后，容器中管理的 Bean 就具备了接收 IoC 容器回调事件的能力。BeanPostProcessor 的调用发生在 Spring IoC 容器完成 Bean 实例对象的创建和属性的依赖注入后，为 Bean 对象添加后置处理器的入口是 initializeBean 方法。

Spring 中 JDK 动态代理通过 JdkDynamicAopProxy 调用 Proxy 的 newInstance 方法来生成代理类，JdkDynamicAopProxy 也实现了 InvocationHandler 接口，invoke 方法的具体逻辑是先获取应用到此方法上的拦截器链，如果有拦截器则创建 MethodInvocation 并调用其 proceed 方法，否则直接反射调用目标方法。因此 Spring AOP 对目标对象的增强是通过拦截器实现的。

参考

《Spring 源码深度解析》- 郝佳