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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2020-07-28 12:36
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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，
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
执行 Aware接口中的方法执行 生命周期回调方法完成 AOP代理
对应源码如下：
protected Object initializeBean(String beanName, Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd) {
if (System.getSecurityManager() != null) {
AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction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的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AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator的BeanDefinition，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
2、postProcessBeforeInstantiation方法执行
执行AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator的postProcessBeforeInstantiation方法，实际上就是父类AbstractAutoProxyCreator的postProcessBeforeInstantiation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提供了定制的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
// 这个方法会返回所有能应用在指定的Bean上的通知
List 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 findEligibleAdvisors(Class beanClass, String beanName) {
// 获取到所有的通知
List 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 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 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 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 buildAspectJAdvisors() {
List aspectNames = this.aspectBeanNames;
if (aspectNames == null) {
synchronized (this) {
aspectNames = this.aspectBeanNames;
if (aspectNames == null) {
List 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 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 findAdvisorsThatCanApply(
List 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
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 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，关于循环依赖的文章，大家可以参考：面试必杀技，讲一讲Spring中的循环依赖
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