Spring AOP 的设计与实现-EW帮帮网

AOP，Aspect Oriented Programming面向切面编程，通过横向切割的方式将通用逻辑（如日志、事务、权限校验等）插入到业务逻辑中，并在编码上与业务逻辑代码解耦。

1 概述

连接点	Join Point，需要被AOP插入通用逻辑的代码位置。
切点	Pointcut，通过表达式来匹配（挑选）连接点。
通知	Advice，通用逻辑，即AOP要对连接点插入的增强代码片段。
切面	Aspect，由切点和通知组成。

表 AOP的相关概念

织入：在连接点插入通知的过程。

引入：给类添加新的方法或字段。

1.1 AspectJ

是面向切面的一个框架，通过扩展Java语言及专门的编译器来实现AOP。支持字段、构造器、静态块等AOP，而Spring的AOP只支持方法级别的切面。Spring 的AOP底层由动态代理实现。

2 Spring AOP 的基础用法

@EnableAspectJAutoProxy 是Spring 框架中用于启用AspectJ自动代理的注解。添加后，Spring容器会自动为被@Aspect标注的代理类创建代理，并将切面逻辑织入到目标Bean中。

注意：切面需要是一个bean才会被容器扫描到，切面的切点不容作用于其他切面的Advice。

2.1 切点

只支持方法运行的连接点。（而AspectJ还支持方法调用call的连接点）

execution	匹配方法。 execution(修饰符返回类型包.类.方法(参数) 异常)
within	连接点的结构位置。（包、类） with(包.类名) 包和类名都支持通配符
this	限定代理器的类型 this(类型全限定名)
target	限定目标类的类型 this(类型全限定名)
args	方法的参数 args(参数类型列表)
@target	运行时检查目标对象的类注解。
@args	匹配方法参数上的注解。
@within	匹配类上的注解
@annotation	匹配方法或类上的注解。

表 Spring AOP的切点指示器

多个指示器可通过逻辑运算符组合在一起。

2.1.1 代理器与目标类的类型

Spring Boot 2.xx版本开始指定AOP的代理实现方式为CGLIB动态代理。如果关闭，则当目标bean有接口时采用JDK动态代理，否则采用CGLIB动态代理。

当采用JDK动态代理时，代理器会实现目标bean的所有接口。

当采用CGLIB动态代理时，代理器会继承目标bean。

2.2 通知

@Before	在连接点之前运行。
@After	无论正常还是异常退出，都会执行。
@AfterReturning	在连接点正常完成后运行。
@AfterThrowing	如果方法抛出异常而退出，则执行。
@Around	围绕连接点。还负责选择继续执行到连接点，还是通过返回自己的返回值或抛出异常终止执行。

表 Spring AOP支持的通知类型

2.3 切面

默认情况下，只会为每个切面创建一个实例。@Aspect注解可以通过设置pertarget及perthis来配置切面生成专属实例的动作。

@Aspect(“perthis(表达式)”)：当代理对象满足表达式时，为该代理对象创建一个专属的切面实例。

@Aspect(“pertarget(表达式)”)：当目标对象满足切点表达式时，为该目标对象创建一个专属的切面实例。

2.4 引入

@DeclareParents注解作用于接口类型的字段上，该接口是需要为目标类型引入的接口。该注解有两个属性：value,指定目标类型的表达式。defaultImpl 指定引入接口的实现类。

注意：@DeclareParents需要在切面中才会生效。

3 Spring AOP的底层实现

aop 的实现步骤为：1）切面配置。2）切面解析与注册。3）代理对象生成。

3.1 切面解析与注册

当添加@EnableAspectJAutoProxy注解时，容器会按以下步骤对切面进行解析与注册：

扫描所有带有@Aspect注解的切面bean。
解析切面中@Pointcut及@Before等通知注解，生成Advisor对象。
将Advisor注册到AdvisedSupport中，供后续使用。

3.1.1 解析内容

1）提取@Pointcut的定义并生成AspectJExpressionPointcut对象。

2）解析Advice注解，针对每个通知方法，生成对应的Advice对象，并与关联的切点绑定。

3）构建Advisor对象，将上面解析Pointcut和Advice组合成Advisor。

注意引入Introduction也是一种Advice。DeclareParentsAdvisor用于实现@DeclareParents注解的引入操作。

3.2 代理对象生成

容器会检查每个bean（除基础bean，比如切面bean）是否能和容器中的Advisor匹配，如果至少存在一个匹配，那么会调用ProxyFactory来创建代理对象。

3.1.1 判断及生成代理时机

1、不存在循环依赖的bean

bean初始化完成后，会调用BeanPostProcessor接口的postProcessAfterInitialization方法，容器会在这个方法中来判断及创建代理bean。

2、存在循环依赖的bean

三级缓存结构的第三级存储了该bean的创建工厂对象，当需要提取暴露bean的引用时，容器会将这个工程对象取出并调用getObject()方法，容器会在这个方法中来判断及创建代理bean。

3.1.2 判断是否需要创建代理

判断这个bean是否需要创建代理，会遍历容器所有的Advisor对象，检查该对象的Pointcut是否匹配当前bean的类和方法。

匹配类级别：ClassFilter

匹配方法级别：MethodMacher

静态切点	基于静态信息匹配，只需匹配一次。
动态切点	依赖运行时的信息（方法参数值、对象实际类型等），在每次方法调用时动态判断。

表 Pointcut的静态与动态切点

3.1.3 生成代理

如果有一个Advisor匹配这个bean，那么就会生成代理对象。如果有多个Advisor匹配，会根据通知的指示器类型（Before、After、Around等）放到不同的调用链上。Advised 组件负责关联对象的通知链和配置。

AopProxy 定义了代理对象的创建方法，JdkDynamicAopProxy 和CglibAopProxy是其实现类，分别定义了JDK动态代理及CGLIB动态代理创建代理对象的方法。

Spring AOP 的设计与实现