逐行阅读Spring5.X源码（十二）AOP源码分析，难！面试官都不一定懂！
逐行阅读Spring5.X源码（十二）AOP源码分析，难！面试官都不一定懂！
警告：阅读此文前务必先阅读之前写的《spring如何解决循环引用》，本篇文章高度依赖循环引用。
在循环依赖中我们讲了spring实例化bean的入口，refresh->finishBeanFactoryInitialization->preInstantiateSingletons->getBean->doGetBean，看doGetBean中的如下代码
if (mbd.isSingleton()) {
// 实例化bean
sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {
try {
// 真正的完成bean的创建
return createBean(beanName, mbd, args);
}
catch (BeansException ex) {
destroySingleton(beanName);
throw ex;
}
});
bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd);
}createBean(beanName, mbd, args);方法真正的完成了bean的实例化，包括循环依赖、AOP、生命周期等。
AOP是在何时完成的？
所谓的AOP无非就是将bean加强，在bean的方法前后加上其他的方法而已，bean的class在虚拟机启动的时候就加载到JVM里了，我们不会通过修改class来动态扩展bean的功能，但是可以新生成一个类（动态代理类），这个类呢，包含了bean的所有功能，同时又进行了加强，然后将这个动态代理类实例化，替换掉原有的bean，最后放到spring单例池中。不知道我这毫无文采的大白话有没有讲清楚。
所以，AOP肯定是跟bean的实例化息息相关的，注意，我说的是实例化，而不是生命周期。也就是说，我们AOP肯定是在bean实例化好了后再进行动态代理，想想JDK的动态代理，是需要一个实例化的被代理对象的，在《spring如何解决循环引用》这篇文章中我们详细讲了实例化及循环依赖。所以，AOP是在两个地方完成代理的：
- 所有的bean实例化完成，且循环依赖也完成，紧接着开始AOP动态代理，前提是你所代理的类没有被别的类依赖。
- 如果你的类被别的类依赖了，那么在依赖获取的过程中进行AOP动态代理。 这是《spring如何解决循环引用》文章最后三级缓存的总结
问什么需要二级缓存？为什么需要bean的半成品需要提前暴露一个工厂？ AOP就是一个原因吧！我现在有一个实例A，实例B要依赖我，但是A需要被代理，也就是说，A被代理后才能注入给B，那我B现在就要注入你，总不能等整个容器所有bean都实例化好后再来注入吧，讲道理也不是不可能，只是spring觉着太麻烦没那个必要，干脆，在注入的时候就直接AOP吧(后面会将源码)！讲清楚了没有！
OK，下马开始讲AOP源码！
AOP的准备工作
先把测试代码写出来
定义一个切面
@Component
@Aspect
public class UserAspect {
@Pointcut("execution(* com.config.aop.AopTest.*(..))")
public void pintCut(){
System.out.println("point cut");
}
@Before("com.config.aop.UserAspect.pintCut()")
public void beforeAdvice(){
System.out.println("before");
}
}被代理的业务类
@Service
public class AopTest {
public void aop(){
System.out.println("This is my aop test");
}
}public class SpringTest {
public static void main(String[] args) {
AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext();
context.register(Config.class);
context.refresh();
AopTest aopTest = context.getBean(AopTest.class);
System.out.println(aopTest);
aopTest.aop();
}
}随着项目的进行，我们的业务类会越来越多，spring首先要过滤掉哪些类需要代理，哪些不需要。其实，就是判断类上的注解啦！
跟着上面的源码createBean(beanName, mbd, args);继续走。
再次声明 !!! 这里不明白上文的源码的，补习《spring如何解决循环引用》，不要放弃。
进入createBean源码，找到如下代码
// Give BeanPostProcessors a chance to return a proxy instead of the target bean instance.
Object bean = resolveBeforeInstantiation(beanName, mbdToUse);看英文翻译，给Bean后置处理器一个机会，返回一个替代目标对象的代理对象。
注意，此时还没后面的bean初始化代码，这里只是做准备工作，做什么准备？继续看。
原来，AOP实现是靠后置处理器完成的，本专题以前的博文讲了BeanFactoryPostProcessor，而这里是 BeanPostProcessors ，两者有啥区别？BeanFactoryPostProcessor后置处理器干预了BeanDefinition的生成，而BeanPostProcessors 干预了bean的实例化。
Object bean = resolveBeforeInstantiation(beanName, mbdToUse); 是AOP第一次开始调用后置处理器，进去看看吧！
直接定位到核心代码
bean = applyBeanPostProcessorsBeforeInstantiation(targetType, beanName);有些读者会怀疑，不是说逐行阅读吗？怎么最近都是直接定位了！讲道理，如果之前的博文你都读过，非核心的代码你都能自行分析了，太简单的没必要在这列出了，毕竟大家的时间都很宝贵！
进入源码
protected Object applyBeanPostProcessorsBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) {
for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
if (bp instanceof InstantiationAwareBeanPostProcessor) {
InstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (InstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
Object result = ibp.postProcessBeforeInstantiation(beanClass, beanName);
if (result != null) {
return result;
}
}
}
return null;
}for循环，拿到所有的BeanPostProcessors。
这么多后置处理器用到哪一个呢，自己调试去，看我吹没用。
AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator，就他！F5跟进代码，代码很难，简单讲一部分，等讲生命周期(更难)的时候还会讲
@Override
public Object postProcessBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) {
Object cacheKey = getCacheKey(beanClass, beanName);
if (!StringUtils.hasLength(beanName) || !this.targetSourcedBeans.contains(beanName)) {
if (this.advisedBeans.containsKey(cacheKey)) {
return null;
}
if (isInfrastructureClass(beanClass) || shouldSkip(beanClass, beanName)) {
this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);
return null;
}
}
// Create proxy here if we have a custom TargetSource.
// Suppresses unnecessary default instantiation of the target bean:
// The TargetSource will handle target instances in a custom fashion.
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;
}if (this.advisedBeans.containsKey(cacheKey))查看advisedBeans集合是否包含这个类的名字，如果包含就直接返回null了。
private final Map<Object, Boolean> advisedBeans = new ConcurrentHashMap<>(256);advisedBeans 就是一个集合，用来保存不需要代理的类。比如我们上面定义的切面本身是不需要被代理的，还有加了@Configuration注解的Config配置类，也是不需要代理的，Config其实已经被代理了，之前讲过。
if (isInfrastructureClass(beanClass) || shouldSkip(beanClass, beanName))这行代码就是判断我们这个业务类是否需要被代理，进入isInfrastructureClass代码：
protected boolean isInfrastructureClass(Class<?> beanClass) {
return (super.isInfrastructureClass(beanClass) ||
(this.aspectJAdvisorFactory != null && this.aspectJAdvisorFactory.isAspect(beanClass)));
}调用父类的方法
protected boolean isInfrastructureClass(Class<?> beanClass) {
boolean retVal = Advice.class.isAssignableFrom(beanClass) ||
Pointcut.class.isAssignableFrom(beanClass) ||
Advisor.class.isAssignableFrom(beanClass) ||
AopInfrastructureBean.class.isAssignableFrom(beanClass);
if (retVal && logger.isTraceEnabled()) {
logger.trace("Did not attempt to auto-proxy infrastructure class [" + beanClass.getName() + "]");
}
return retVal;
}首先会调用父类的方法
class1.isAssignableFrom(class2) 判定此 Class1 对象所表示的类或接口与指定的 Class2 参数所表示的类或接口是否相同，或是否是其超类或超接口。如果是则返回 true；否则返回 false。
Advice、Pointcut、Advisor等是跟切面相关的，不需要代理。
如果父类方法返回false，继续判断该类是不是一个切面，是切面的话也是不需要被代理的。
shouldSkip(beanClass, beanName)会根据你的AOP配置，找到
符合条件的放入advisedBeans 集合中，后面会根据这个集合判断业务类是否需要被代理。
OK，趁热打铁，我们看AOP代理实现，我们现在跳回createBean源码，从Object bean = resolveBeforeInstantiation(beanName, mbdToUse);继续往后看Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);这行代码，进入到方法内，找到下面代码
//处理循环依赖
populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
//开启生命周期！！！！！！
exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);populateBean完成了bean的实例化及循环依赖，继续看initializeBean方法，这个方法就是开启了声明周期，AOP实现也是在这里面，进入看源码倒数第二行wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);，这个方法就是完成了AOP代理的实现，他是怎么实现的呢？？？
@Override
public Object applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(Object existingBean, String beanName)
throws BeansException {
Object result = existingBean;
for (BeanPostProcessor processor : getBeanPostProcessors()) {
Object current = processor.postProcessAfterInitialization(result, beanName);
if (current == null) {
return result;
}
result = current;
}
return result;
}擦！还是后置处理器诶！
进去
进入wrapIfNecessary方法。
protected Object wrapIfNecessary(Object bean, String beanName, Object cacheKey) {
if (StringUtils.hasLength(beanName) && this.targetSourcedBeans.contains(beanName)) {
return bean;
}
if (Boolean.FALSE.equals(this.advisedBeans.get(cacheKey))) {
return bean;
}
if (isInfrastructureClass(bean.getClass()) || shouldSkip(bean.getClass(), beanName)) {
this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);
return bean;
}
// Create proxy if we have advice.
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));
this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass());
return proxy;
}
this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);
return bean;
}尼玛，spring源码太难了！ 我花了好久好久才研究到这里。
if (Boolean.FALSE.equals(this.advisedBeans.get(cacheKey)))和if (isInfrastructureClass(bean.getClass()) || shouldSkip(bean.getClass(), beanName))，这两行判断跟上面的一样，不解释。
如果这两个判断都不成立，下面的代码就是代理的创建！创建！创建！
createProxy里面创建了代理，具体怎么通过CGLIB创建的？读者自行查看吧！读spring源码一定要动手调试，光看，没用！
返回到exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
这个时候，exposedObject 就是代理对象了
继续返回，
然后继续F6往下调试代码
此时，就注册到spring单例池中的，这个addSingleton方法是在getSingleton函数里完成的，为啥在这个函数里咧？在这篇文章里，我一言难尽，看《spring如何解决循环引用》。
AOP，就是这么实现的，调用过程很复杂，其实就是靠后置处理器。
还没完，如果你的要代理的业务类被其他类循环依赖了，那么AOP的生成时机就不同了。
先加上两个循环依赖的测试代码
@Service
public class AopTest {
@Autowired
AopTest2 aopTest2;
public void aop(){
System.out.println("This is my aop test");
}
}
@Service
public class AopTest2 {
@Autowired
AopTest aopTest;
public void aop(){
System.out.println("This is my aop test");
}
}refresh->finishBeanFactoryInitialization->preInstantiateSingletons->getBean->doGetBean，在该方法里的第三行:
Object sharedInstance = getSingleton(beanName); ，我们讲过，你的业务类实例化后会提前暴露一个工厂类，依赖你的类执行到这里时，会先调用这行代码，我们分析过这行代码，这里再分析，完全两个味道
protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
// 这个singletonObjects就是微观层面的IOC容器,循环创建刚开始时,IOC确实是空的,
// 但是我前面一开始的getBean()方法是存在递归调用现象的
/**
* 直接举2个例子:
* 第一:假如现在在实例化A,结果有发现需要给A注入B,
* 那Spring是不是得获得B,怎么获得呢? 递归使用getBean(BName)完成,
* 第二个例子: A被添加上了@Lazy注解,是懒加载的,但是终究有一个会通过getBean(AName)获取A,
* 这是发现A是实例化需要B,B肯定已经实例化完事了,同样是通过递归getBean(BName)实现注入,
* 在这两个过程中就是getSingleton()保证不会重复创建已经存在的实例
*/
Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
synchronized (this.singletonObjects) {
singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName);
if (singletonFactory != null) {
singletonObject = singletonFactory.getObject();
this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
this.singletonFactories.remove(beanName);
}
}
}
}
return singletonObject;
}看这行
singletonObject = singletonFactory.getObject();F5跟进源码，进入到下面代码
对吧，就是提前暴露的工厂，F5跟进
protected Object getEarlyBeanReference(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object bean) {
Object exposedObject = bean;
if (!mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {
for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
if (bp instanceof SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) {
SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
exposedObject = ibp.getEarlyBeanReference(exposedObject, beanName);
}
}
}
return exposedObject;
}尼玛，又是后置处理器
跟进去
如果，有人，能看到这里，应该不需要我解释了。这就是AOP生成的第二个时机，在循环依赖过程中实现AOP，也是半成品的bean实例化完后为什么要暴露一个工厂的原因，而不是一个简单的bean对象，因为工行能够提供方法呀，在方法里我们就能处理这个对象啊，这里的处理单指AOP代理，不知道我讲没有讲清楚。
上面讲过了，一模一样的，代码复用啦
这里注意Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(bean.getClass(), beanName, null);方法就是找到切面的，怎么找到的，读者可以跟进代码读一下，就是拿到所有的beanDefinition，然后找所有带有@Aspect注解的类，因为我们可以定义多个切面，所以继续找到我们业务类所在的那个切面，也就时遍历所有的切面，然后根据@Pointcut("execution(* com.config.aop.AopTest.*(..))")进行匹配。
好吧，不卖关子了，我们看看getProxy方法吧，跟进去
public Object getProxy(@Nullable ClassLoader classLoader) {
return createAopProxy().getProxy(classLoader);
}继续跟进createAopProxy方法
protected final synchronized AopProxy createAopProxy() {
if (!this.active) {
activate();
}
return getAopProxyFactory().createAopProxy(this);
}跟进createAopProxy
public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException {
if (config.isOptimize() || config.isProxyTargetClass() || hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)) {
Class<?> targetClass = config.getTargetClass();
if (targetClass == null) {
throw new AopConfigException("TargetSource cannot determine target class: " +
"Either an interface or a target is required for proxy creation.");
}
if (targetClass.isInterface() || Proxy.isProxyClass(targetClass)) {
return new JdkDynamicAopProxy(config);
}
return new ObjenesisCglibAopProxy(config);
}
else {
return new JdkDynamicAopProxy(config);
}
}关于AOP的配置信息全部在config参数中，看一下我们最关心的两个值，切面和目标对象。
对吧，都有了，那就代理吧！
判断是否实现了接口，实现接口了就用JDK自带的动态代理技术，不然就用CGLIB动态代理技术。我们这里显然用了CGLIB动态代理技术，然后一直返回到下图所示
进入getProxy创建代理对象
至此，代理对象就创建完成了，我讲的大概的过程，没有细讲每行代码，感兴趣的自行读吧，我实在写不下去了，肩膀疼！
我们知道aopTest2，是在populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);完成了属性注入对吧，注入完成后我们看一下情况
看见没，aopTest2依赖了aopTest，此时注入的就是代理的aopTest了。
面试中，AOP会经常被问到，笔者给别人面试也会问。其实面试官不是想问你AOP的概念和如何使用，他会考察你对spring的了解程度，或者看你是否阅读过源码。面试造火箭，工作拧螺丝。确实，工作中很少去看spring源码，但是现在java程序员泛滥了，你如何脱颖而出，面试官也很为难啊，我知道A和B都会用，但是A读过源码，说明他对技术感兴趣，而且肯钻研，工作会游刃有余！
你面试如果给面试官分析上面的动态代理过程，差不多能秒杀大部分面试官了！面试官也不见得所有的技术都去读源码的！
文章的最后，给大家留个悬念！ Spring中的事务是怎么回事？原理呢？源码如何实现？其实也是用到了AOP，你读懂了这篇文章就很容易解决。 加油