你知道Spring是怎么将AOP应用到Bean的生命周期中的吗?

聊一聊Spring是怎么将AOP应用到Bean的生命周期中的?

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前言

在上篇文章中( Spring中AOP相关的API及源码解析,原来AOP是这样子的 )我们已经分析过了AOP的实现的源码,那么Spring是如何将AOP应用到Bean的生命周期的呢?这篇文章就带着大家来探究下这个问题。本文我们要分析的代码还是位于 org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean 这个方法中,在《 我们来谈一谈Spring中的属性注入 》这篇文章中,我们已经分析过了 populateBean 这个方法,

你知道Spring是怎么将AOP应用到Bean的生命周期中的吗?

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所以本文我们接着来看看 initializeBean 这个方法,它主要干了这么几件事

Aware
生命周期回调方法
AOP

对应源码如下:

protected Object initializeBean(String beanName, Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd) {  if (System.getSecurityManager() != null) {   AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction<Object>) () -> {    invokeAwareMethods(beanName, bean);    return null;   }, getAccessControlContext());  }  else {                       // 执行Aware接口中的方法   invokeAwareMethods(beanName, bean);  }  Object wrappedBean = bean;  if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {                        // 调用InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor            // 的postProcessBeforeInitialization方法            // 处理@PostContructor注解标注的方法            // 另外有一部分aware方法也是在这里调用的   wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);  }  try {            // 如果实现了InitializingBean,会调用afterPropertiesSet方法            // 如果XML中配置了init-method属性,会调用对应的初始化方法   invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);  }  catch (Throwable ex) {   throw new BeanCreationException(     (mbd != null ? mbd.getResourceDescription() : null),     beanName, "Invocation of init method failed", ex);  }  if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {            // 在这里完成AOP   wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);  }  return wrappedBean; }

因为在 Spring官网阅读(九)Spring中Bean的生命周期(上) 文章中我们已经对这个方法做过分析了,并且这个方法本身也比较简单,所以不再对这个方法做过多赘述,我们主要关注的就是Spring是如何将 AOP 应用到Bean的生命周期中的,对应的就是 applyBeanPostProcessorsAfterInitialization 这个方法,其源码如下:

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;}

实际上就是调用了所有后置处理器postProcessAfterInitialization 方法,在 Spring中AOP相关的API及源码解析,原来AOP是这样子的 一文中已经提到过了, @EnableAspectJAutoProxy 注解实际上就是向容器中注册了一个 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator ,这个类本身就是一个后置处理器, AOP代理 就是由它在这一步完成的。

Bean生命周期中AOP的流程

1、@EnableAspectJAutoProxy

通过 @EnableAspectJAutoProxy 注解向容器中注册一个 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreatorBeanDefinition ,它本身也是一个 BeanPostProcessor ,这个 BeanDefinition 会在 org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#registerBeanPostProcessors 这个方法中完成创建,如下图所示

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2、postProcessBeforeInstantiation方法执行

执行 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreatorpostProcessBeforeInstantiation 方法,实际上就是父类 AbstractAutoProxyCreatorpostProcessBeforeInstantiation 被执行

对应源码如下:

//  这个方法的主要目的就是在不考虑通知的情况下,确认哪些Bean不需要被代理//  1.Advice,Advisor,Pointcut类型的Bean不需要被代理//  2.不是原始Bean被包装过的Bean不需要被代理,例如ScopedProxyFactoryBean//  实际上并不只是这些Bean不需要被代理,如果没有对应的通知需要被应用到这个Bean上的话//  这个Bean也是不需要被代理的,只不过不是在这个方法中处理的。public Object postProcessBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) {    Object cacheKey = getCacheKey(beanClass, beanName);    // 如果beanName为空或者为这个bean提供了定制targetSource    if (!StringUtils.hasLength(beanName) || !this.targetSourcedBeans.contains(beanName)) {        // advisedBeans是一个map,其中key是BeanName,value代表了这个Bean是否需要被代理        // 如果已经包含了这个key,不需要在进行判断了,直接返回即可        // 因为这个方法的目的就是在实例化前就确认哪些Bean是不需要进行AOP的        if (this.advisedBeans.containsKey(cacheKey)) {            return null;        }        // 说明还没有对这个Bean进行处理        // 在这里会对SpringAOP中的基础设施bean,例如Advice,Pointcut,Advisor做标记        // 标志它们不需要被代理,对应的就是将其放入到advisedBeans中,value设置为false        // 其次,如果这个Bean不是最原始的Bean,那么也不进行代理,也将其value设置为false        if (isInfrastructureClass(beanClass) || shouldSkip(beanClass, beanName)) {            this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);            return null;        }    }    // 是否为这个Bean提供了定制的TargetSource    // 如果提供了定制的TargetSource,那么直接在这一步创建一个代理对象并返回    // 一般不会提供    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;}

3、postProcessAfterInitialization方法执行

实际上也是执行父类 AbstractAutoProxyCreator 中的方法,对应源码如下:

public Object postProcessAfterInitialization(@Nullable Object bean, String beanName) {    if (bean != null) {        Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);        // 什么时候这个判断会成立呢?        // 如果不出现循环引用的话,remove方法必定返回null        // 所以这个remove(cacheKey) != bean肯定会成立        // 如果发生循环依赖的话,这个判断就不会成立        // 这个我们在介绍循环依赖的时候再详细分析,        // 目前你只需要知道wrapIfNecessary完成了AOP代理        if (this.earlyProxyReferences.remove(cacheKey) != bean) {            // 需要代理的话,在这里完成的代理            return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);        }    }    return bean;}

4、wrapIfNecessary方法执行

protected Object wrapIfNecessary(Object bean, String beanName, Object cacheKey) {       // 在postProcessBeforeInstantiation方法中可能已经完成过代理了    // 如果已经完成代理了,那么直接返回这个代理的对象    if (StringUtils.hasLength(beanName) && this.targetSourcedBeans.contains(beanName)) {        return bean;    }        // 在postProcessBeforeInstantiation方法中可能已经将其标记为不需要代理了    // 这种情况下,也直接返回这个Bean    if (Boolean.FALSE.equals(this.advisedBeans.get(cacheKey))) {        return bean;    }        // 跟在postProcessBeforeInstantiation方法中的逻辑一样    // 如果不需要代理,直接返回,同时在advisedBeans中标记成false    if (isInfrastructureClass(bean.getClass()) || shouldSkip(bean.getClass(), beanName)) {        this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);        return bean;    }    // 获取可以应用到这个Bean上的通知    Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(bean.getClass(), beanName, null);    // 如果存在通知的话,说明需要被代理    if (specificInterceptors != DO_NOT_PROXY) {        this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.TRUE);        // 到这里创建代理,实际上底层就是new了一个ProxyFactory来创建代理的        Object proxy = createProxy(            bean.getClass(), beanName, specificInterceptors, new SingletonTargetSource(bean));        this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass());        return proxy;    } // 如果没有通知的话,也将这个Bean标记为不需要代理    this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);    return bean;}

关于创建代理的具体源码分析,在 Spring中AOP相关的API及源码解析,原来AOP是这样子的 一文中已经做了详细介绍,所以本文不再赘述,现在我们的重点将放在Spring是如何解析出来通知的,对应方法就是 getAdvicesAndAdvisorsForBean ,其源码如下:

第一步:调用 org.springframework.aop.framework.autoproxy.AbstractAdvisorAutoProxyCreator#getAdvicesAndAdvisorsForBean

protected Object[] getAdvicesAndAdvisorsForBean(      Class<?> beanClass, String beanName, @Nullable TargetSource targetSource) {     // 通过findEligibleAdvisors方法返回对应的通知   // 这个方法回返回所有能应用在指定的Bean上的通知   List<Advisor> advisors = findEligibleAdvisors(beanClass, beanName);      if (advisors.isEmpty()) {      return DO_NOT_PROXY;   }   return advisors.toArray();}

第二步:调用 org.springframework.aop.framework.autoproxy.AbstractAdvisorAutoProxyCreator#findEligibleAdvisors

protected List<Advisor> findEligibleAdvisors(Class<?> beanClass, String beanName) {    // 获取到所有的通知    List<Advisor> candidateAdvisors = findCandidateAdvisors();    // 从获取到的通知中筛选出能应用到这个Bean上的通知    List<Advisor> eligibleAdvisors = findAdvisorsThatCanApply(candidateAdvisors, beanClass, beanName);    extendAdvisors(eligibleAdvisors);    if (!eligibleAdvisors.isEmpty()) {        eligibleAdvisors = sortAdvisors(eligibleAdvisors);    }    return eligibleAdvisors;}

第三步:调用 org.springframework.aop.aspectj.annotation.AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator#findCandidateAdvisors 获取到所有的通知

// 这个方法的目的就是为了获取到所有的通知protected List<Advisor> findCandidateAdvisors() {       // 先调用父类的方法,父类会去查找容器中所有属于Advisor类型的Bean    List<Advisor> advisors = super.findCandidateAdvisors();       // 这个类本身会通过一个aspectJAdvisorsBuilder来构建通知    // 构建的逻辑就是解析@Aspect注解所标注的类中的方法    if (this.aspectJAdvisorsBuilder != null) {        advisors.addAll(this.aspectJAdvisorsBuilder.buildAspectJAdvisors());    }        // 最后返回这些通知    return advisors;}

第四步: org.springframework.aop.aspectj.annotation.BeanFactoryAspectJAdvisorsBuilder#buildAspectJAdvisors 构建通知,这个方法比较长,我们就只分析其中的关键代码即可

public List<Advisor> buildAspectJAdvisors() {  List<String> aspectNames = this.aspectBeanNames;  if (aspectNames == null) {   synchronized (this) {    aspectNames = this.aspectBeanNames;    if (aspectNames == null) {     List<Advisor> advisors = new ArrayList<>();     aspectNames = new ArrayList<>();     // 会获取到容器中的所有BeanName     String[] beanNames = BeanFactoryUtils.beanNamesForTypeIncludingAncestors(       this.beanFactory, Object.class, true, false);     for (String beanName : beanNames) {      // 如果对beanName配置了正则匹配的话,那么要按照正则表达式的匹配规则进行过滤      // 默认是没有的,可以认为isEligibleBean始终返回true      if (!isEligibleBean(beanName)) {       continue;      }      // We must be careful not to instantiate beans eagerly as in this case they      // would be cached by the Spring container but would not have been weaved.      Class<?> beanType = this.beanFactory.getType(beanName);      if (beanType == null) {       continue;      }      // 判断类上是否添加了@Aspect注解      if (this.advisorFactory.isAspect(beanType)) {       aspectNames.add(beanName);       AspectMetadata amd = new AspectMetadata(beanType, beanName);       // 默认就是SINGLETON,代理切面对象是单例的       if (amd.getAjType().getPerClause().getKind() == PerClauseKind.SINGLETON) {                            // 最后从这个切面实例中解析出所有的通知                            // 关于通知解析的具体代码就不再分析了         MetadataAwareAspectInstanceFactory factory =          new BeanFactoryAspectInstanceFactory(this.beanFactory, beanName);        List<Advisor> classAdvisors = this.advisorFactory.getAdvisors(factory);        if (this.beanFactory.isSingleton(beanName)) {         this.advisorsCache.put(beanName, classAdvisors);        }        else {         this.aspectFactoryCache.put(beanName, factory);        }        advisors.addAll(classAdvisors);       }  // 省略部分代码  return advisors; }

第五步: org.springframework.aop.framework.autoproxy.AbstractAdvisorAutoProxyCreator#findAdvisorsThatCanApply

protected List<Advisor> findAdvisorsThatCanApply(    List<Advisor> candidateAdvisors, Class<?> beanClass, String beanName) {    ProxyCreationContext.setCurrentProxiedBeanName(beanName);    try {        return AopUtils.findAdvisorsThatCanApply(candidateAdvisors, beanClass);    }    finally {        ProxyCreationContext.setCurrentProxiedBeanName(null);    }}

这个方法其实没啥好分析的,就是根据前面找出来的 Advisor 集合进行遍历,然后根据每个 Advisor 对应的切点来进行匹配,如何合适就返回,对应源码也比较简单,当然前提是你看过我之前那篇 AOP源码分析 的文章了.

总结

这篇文章比较短,因为没有做很细节的源码分析,比较详细的源码分析已经放到上篇文章中了。最后我这里画个流程图总结一下AOP是怎么被应用到Bean的生命周期中的

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Spring源码的最后一点补充

protected Object doCreateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)    throws BeanCreationException {    // 1.实例化    ---> createBeanInstance    // 2.属性注入  ---> populateBean    // 3.初始化    ---> 完成初始化及AOP    // exposedObject 就是完成初始化后的Bean      // 省略部分代码,省略代码的作用已经在上面标明了        // 下面的代码实际上主要目的在于处理循环依赖    if (earlySingletonExposure) {        Object earlySingletonReference = getSingleton(beanName, false);        if (earlySingletonReference != null) {            if (exposedObject == bean) {                exposedObject = earlySingletonReference;            }            // 我们之前早期暴露出去的Bean跟现在最后要放到容器中的Bean不是同一个            // allowRawInjectionDespiteWrapping为false            // 并且当前Bean被当成依赖注入到了别的Bean中            else if (!this.allowRawInjectionDespiteWrapping && hasDependentBean(beanName)) {                // 获取到当前Bean所从属的Bean                String[] dependentBeans = getDependentBeans(beanName);                // 要得到真实的从属的Bean                Set<String> actualDependentBeans = new LinkedHashSet<>(dependentBeans.length);                for (String dependentBean : dependentBeans) {                    // 移除那些仅仅为了类型检查而创建出来                    if (!removeSingletonIfCreatedForTypeCheckOnly(dependentBean)) {                        actualDependentBeans.add(dependentBean);                    }                }                if (!actualDependentBeans.isEmpty()) {     // 抛出异常                    // 出现了循环依赖,并且实际存在容器中的Bean跟被当作依赖注入到别的Bean中的                    // 不是同一个对象,这个时候也报错                }            }        }    }    // 注册bean的销毁回调    try {        registerDisposableBeanIfNecessary(beanName, bean, mbd);    }    catch (BeanDefinitionValidationException ex) {        throw new BeanCreationException(            mbd.getResourceDescription(), beanName, "Invalid destruction signature", ex);    }    return exposedObject;}

实际这段代码还是跟循环依赖相关,循环依赖是Spring中一个比较重要的话题,不管是为了面试还是更好的了解清楚Spring的流程都很有必要去弄懂它

关于Spring的循环依赖,我将在下篇文章专门分析!

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原文 

https://segmentfault.com/a/1190000023098042

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