作者：小傅哥
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目錄

• 一、前言

• 二、目標(biāo)

• 三、方案

• 四、實(shí)現(xiàn)

• 1. 工程結(jié)構(gòu)

• 2. 定義Advice攔截器鏈

• 3. 定義 Advisor 訪問者

• 4. 方法攔截器

• 5. 代理工廠

• 6. 融入Bean生命周期的自動代理創(chuàng)建者

• 五、測試

• 1. 事先準(zhǔn)備

• 2. 自定義攔截方法

• 3. spring.xml 配置 AOP

• 4. 單元測試

• 六、總結(jié)

• 七、系列推薦

一、前言

嘎小子，這片代碼水太深你把握不住！

在電視劇《楚漢傳奇》中有這么一段劉邦與韓信的飲酒對話，劉邦問韓信我那個(gè)曹參讀過書見過世面能帶多少兵，韓信說能帶一萬五，又補(bǔ)充說一萬五都吃力。劉邦又一一說出樊噲、盧綰、周勃，韓信笑著說不足2萬，腦子不行。這時(shí)候劉邦有點(diǎn)掛不住臉了，問：那我呢，我能帶多少兵。韓信說，你能帶十萬。劉邦一看比他們都多，啊，還行。轉(zhuǎn)頭一想就問韓信那你呢，你能帶多少兵。韓信喝多了，說啊，我，我多多益善。這時(shí)候劉邦惱了領(lǐng)導(dǎo)勁上來了，問：那我為什么能管著你，你給我說，說呀！

這像不像你領(lǐng)導(dǎo)問你，你能寫多少代碼、搭多少框架、接多少項(xiàng)目。可能很大一部分沒經(jīng)歷太多的新人碼農(nóng)，僅僅是能完成一些簡單的功能模塊開發(fā)，而沒有辦法駕馭整個(gè)項(xiàng)目的涉及到的所有工程，也不能為項(xiàng)目提煉出一些可復(fù)用的通用性組件模塊。在初級碼農(nóng)的心里，接一點(diǎn)需求還好，但沒有人帶的時(shí)候完全接一個(gè)較大型項(xiàng)目就會比較慌了，不知道這里有沒有坑，自己也把握住不。這些代碼一塊塊的帶著能寫，但是都弄到一塊，就太難了！

在代碼開發(fā)成長的這條路上，要經(jīng)歷CRUD、ERP查數(shù)據(jù)、接口包裝、功能開發(fā)、服務(wù)整合、系統(tǒng)建設(shè)等，一直到獨(dú)立帶人承擔(dān)較大型項(xiàng)目的搭建。這一過程需要你能有大量的編寫代碼經(jīng)驗(yàn)積累和復(fù)雜問題的處理手段，之后才能一段段的把看似獨(dú)立的模塊后者代碼片段組裝成一個(gè)較大型能跑起來的項(xiàng)目。就像 Spring 的開發(fā)過程一樣，我們總是不斷在添加新的功能片段，最后又把技術(shù)實(shí)現(xiàn)與Spring 容器整合，讓使用方可以更簡單的運(yùn)用 Spring 提供的能力。

二、目標(biāo)

在上一章節(jié)我們通過基于 Proxy.newProxyInstance 代理操作中處理方法匹配和方法攔截，對匹配的對象進(jìn)行自定義的處理操作。并把這樣的技術(shù)核心內(nèi)容拆解到 Spring 中，用于實(shí)現(xiàn) AOP 部分，通過拆分后基本可以明確各個(gè)類的職責(zé)，包括你的代理目標(biāo)對象屬性、攔截器屬性、方法匹配屬性，以及兩種不同的代理操作 JDK 和 CGlib 的方式。

再有了一個(gè) AOP 核心功能的實(shí)現(xiàn)后，我們可以通過單元測試的方式進(jìn)行驗(yàn)證切面功能對方法進(jìn)行攔截，但如果這是一個(gè)面向用戶使用的功能，就不太可能讓用戶這么復(fù)雜且沒有與 Spring 結(jié)合的方式單獨(dú)使用 AOP，雖然可以滿足需求，但使用上還是過去分散。

因此我們需要在本章節(jié)完成 AOP 核心功能與 Spring 框架的整合，最終能通過在 Spring 配置的方式完成切面的操作。

三、方案

其實(shí)在有了AOP的核心功能實(shí)現(xiàn)后，把這部分功能服務(wù)融入到 Spring 其實(shí)也不難，只不過要解決幾個(gè)問題，包括：怎么借著 BeanPostProcessor 把動態(tài)代理融入到 Bean 的生命周期中，以及如何組裝各項(xiàng)切點(diǎn)、攔截、前置的功能和適配對應(yīng)的代理器。整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如下圖：

• 為了可以讓對象創(chuàng)建過程中，能把xml中配置的代理對象也就是切面的一些類對象實(shí)例化，就需要用到 BeanPostProcessor 提供的方法，因?yàn)檫@個(gè)類的中的方法可以分別作用與 Bean 對象執(zhí)行初始化前后修改 Bean 的對象的擴(kuò)展信息。但這里需要集合于 BeanPostProcessor 實(shí)現(xiàn)新的接口和實(shí)現(xiàn)類，這樣才能定向獲取對應(yīng)的類信息。
• 但因?yàn)閯?chuàng)建的是代理對象不是之前流程里的普通對象，所以我們需要前置于其他對象的創(chuàng)建，所以在實(shí)際開發(fā)的過程中，需要在 AbstractAutowireCapableBeanFactory#createBean 優(yōu)先完成 Bean 對象的判斷，是否需要代理，有則直接返回代理對象。在Spring的源碼中會有 createBean 和 doCreateBean 的方法拆分
• 這里還包括要解決方法攔截器的具體功能，提供一些 BeforeAdvice、AfterAdvice 的實(shí)現(xiàn)，讓用戶可以更簡化的使用切面功能。除此之外還包括需要包裝切面表達(dá)式以及攔截方法的整合，以及提供不同類型的代理方式的代理工廠，來包裝我們的切面服務(wù)。

四、實(shí)現(xiàn)

1. 工程結(jié)構(gòu)

工程源碼：公眾號「bugstack蟲洞?！?，回復(fù)：Spring 專欄，獲取完整源碼

AOP 動態(tài)代理融入到Bean的生命周期中類關(guān)系，如圖 13-2

• 整個(gè)類關(guān)系圖中可以看到，在以 BeanPostProcessor 接口實(shí)現(xiàn)繼承的 InstantiationAwareBeanPostProcessor 接口后，做了一個(gè)自動代理創(chuàng)建的類 DefaultAdvisorAutoProxyCreator，這個(gè)類的就是用于處理整個(gè) AOP 代理融入到 Bean 生命周期中的核心類。
• DefaultAdvisorAutoProxyCreator 會依賴于攔截器、代理工廠和Pointcut與Advisor的包裝服務(wù) AspectJExpressionPointcutAdvisor，由它提供切面、攔截方法和表達(dá)式。
• Spring 的 AOP 把 Advice 細(xì)化了 BeforeAdvice、AfterAdvice、AfterReturningAdvice、ThrowsAdvice，目前我們做的測試案例中只用到了 BeforeAdvice，這部分可以對照 Spring 的源碼進(jìn)行補(bǔ)充測試。

2. 定義Advice攔截器鏈

cn.bugstack.springframework.aop.BeforeAdvice

cn.bugstack.springframework.aop.MethodBeforeAdvice

• 在 Spring 框架中，Advice 都是通過方法攔截器 MethodInterceptor 實(shí)現(xiàn)的。環(huán)繞 Advice 類似一個(gè)攔截器的鏈路，Before Advice、After advice等，不過暫時(shí)我們需要那么多就只定義了一個(gè) MethodBeforeAdvice 的接口定義。

3. 定義 Advisor 訪問者

cn.bugstack.springframework.aop.Advisor

cn.bugstack.springframework.aop.PointcutAdvisor

• Advisor 承擔(dān)了 Pointcut 和 Advice 的組合，Pointcut 用于獲取 JoinPoint，而 Advice 決定于 JoinPoint 執(zhí)行什么操作。

cn.bugstack.springframework.aop.aspectj.AspectJExpressionPointcutAdvisor

• AspectJExpressionPointcutAdvisor 實(shí)現(xiàn)了 PointcutAdvisor 接口，把切面 pointcut、攔截方法 advice 和具體的攔截表達(dá)式包裝在一起。這樣就可以在 xml 的配置中定義一個(gè) pointcutAdvisor 切面攔截器了。

4. 方法攔截器

cn.bugstack.springframework.aop.framework.adapter.MethodBeforeAdviceInterceptor

• MethodBeforeAdviceInterceptor 實(shí)現(xiàn)了 MethodInterceptor 接口，在 invoke 方法中調(diào)用 advice 中的 before 方法，傳入對應(yīng)的參數(shù)信息。
• 而這個(gè) advice.before 則是用于自己實(shí)現(xiàn) MethodBeforeAdvice 接口后做的相應(yīng)處理。其實(shí)可以看到具體的 MethodInterceptor 實(shí)現(xiàn)類，其實(shí)和我們之前做的測試是一樣的，只不過現(xiàn)在交給了 Spring 來處理

5. 代理工廠

cn.bugstack.springframework.aop.framework.ProxyFactory

• 其實(shí)這個(gè)代理工廠主要解決的是關(guān)于 JDK 和 Cglib 兩種代理的選擇問題，有了代理工廠就可以按照不同的創(chuàng)建需求進(jìn)行控制。

6. 融入Bean生命周期的自動代理創(chuàng)建者

cn.bugstack.springframework.aop.framework.autoproxy.DefaultAdvisorAutoProxyCreator

• 這個(gè) DefaultAdvisorAutoProxyCreator 類的主要核心實(shí)現(xiàn)在于 postProcessBeforeInstantiation 方法中，從通過 beanFactory.getBeansOfType 獲取 AspectJExpressionPointcutAdvisor 開始。
• 獲取了 advisors 以后就可以遍歷相應(yīng)的 AspectJExpressionPointcutAdvisor 填充對應(yīng)的屬性信息，包括：目標(biāo)對象、攔截方法、匹配器，之后返回代理對象即可。
• 那么現(xiàn)在調(diào)用方獲取到的這個(gè) Bean 對象就是一個(gè)已經(jīng)被切面注入的對象了，當(dāng)調(diào)用方法的時(shí)候，則會被按需攔截，處理用戶需要的信息。

五、測試

1. 事先準(zhǔn)備

• 在 UserService 中提供了2個(gè)不同方法，另外你還可以增加新的類來加入測試。后面我們的測試過程，會給這個(gè)兩個(gè)方法添加我們的攔截處理，打印方法執(zhí)行耗時(shí)。

2. 自定義攔截方法

• 與上一章節(jié)的攔截方法相比，我們不在是實(shí)現(xiàn) MethodInterceptor 接口，而是實(shí)現(xiàn) MethodBeforeAdvice 環(huán)繞攔截。在這個(gè)方法中我們可以獲取到方法的一些信息，如果還開發(fā)了它的 MethodAfterAdvice 則可以兩個(gè)接口一起實(shí)現(xiàn)。

3. spring.xml 配置 AOP

• 這回再使用 AOP 就可以像 Spring 中一樣，通過在 xml 中配置即可。因?yàn)槲覀円呀?jīng)把 AOP 的功能融合到 Bean 的生命周期里去了，你的新增攔截方法都會被自動處理。

4. 單元測試

• 在單元測試中你只需要按照正常獲取和使用 Bean 對象即可，不過這個(gè)時(shí)候如果被切面攔截了，那么其實(shí)你獲取到的就是對應(yīng)的代理對象里面的處理操作了。

測試結(jié)果

• 通過測試結(jié)果可以看到，我們已經(jīng)讓攔截方法生效了，也不需要自己手動處理切面、攔截方法等內(nèi)容。截圖上可以看到，這個(gè)時(shí)候的 IUserService 就是一個(gè)代理對象

六、總結(jié)

• 本章節(jié)實(shí)現(xiàn) AOP 功能的外在體現(xiàn)主要是把以前自己在單元測試中的切面攔截，交給 Spring 的 xml 配置了，也就不需要自己手動處理了。那么這里有一個(gè)非常重要的知識點(diǎn)，就是把相應(yīng)的功能如何與 Spring 的 Bean 生命周期結(jié)合起來，本章節(jié)用到的 BeanPostProcessor，因?yàn)樗梢越鉀Q在 Bean 對象執(zhí)行初始化方法之前，用于修改新實(shí)例化 Bean 對象的擴(kuò)展點(diǎn)，所以我們也就可以處理自己的 AOP 代理對象邏輯了。
• 一個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)往往包括核心部分、組裝部分、鏈接部分，為了這些各自職責(zé)的分工，則需要?jiǎng)?chuàng)建接口和類，由不同關(guān)系的繼承、實(shí)現(xiàn)進(jìn)行組裝。只有明確了各個(gè)職責(zé)分工，才好靈活的擴(kuò)展相應(yīng)的功能邏輯，否則很難駕馭大型系統(tǒng)的開發(fā)和建設(shè)，也就是那種不好把握的感覺。
• 目前我們實(shí)現(xiàn)的 AOP 與 Spring 源碼中的核心邏輯是類似的，但更會偏簡單一些，也不會考慮更多的復(fù)雜場景遇到的問題，包括是否有構(gòu)造函數(shù)、是否為代理中的切面等。其實(shí)也可以看出只要是 Java 中的一些特性，都需要在真實(shí)使用的 Spring 中進(jìn)行完整的實(shí)現(xiàn)，否則在使用這些功能的時(shí)候就會遇到各種問題。

七、系列推薦

• 關(guān)于 Spring 中 getBean 的全流程源碼解析
• 你說，怎么把Bean塞到Spring容器？
• SpringBoot 中間件設(shè)計(jì)和開發(fā)
• 數(shù)學(xué)，離一個(gè)程序員有多近？
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