聊一聊Spring是怎麼將AOP應用到Bean的生命週期中的？
本系列文章：
聽說你還沒學Spring就被原始碼編譯勸退了？30+張圖帶你玩轉Spring編譯
談談Spring中的物件跟Bean，你知道Spring怎麼建立物件的嗎？
Spring中AOP相關的API及原始碼解析，原來AOP是這樣子的
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前言
在上篇文章中（Spring中AOP相關的API及原始碼解析，原來AOP是這樣子的）我們已經分析過了AOP的實現的原始碼，那麼Spring是如何將AOP應用到Bean的生命週期的呢？這篇文章就帶著大家來探究下這個問題。本文我們要分析的程式碼還是位於org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean這個方法中，在《我們來談一談Spring中的屬性注入 》這篇文章中，我們已經分析過了populateBean這個方法，
所以本文我們接著來看看initializeBean這個方法，它主要乾了這麼幾件事
- 執行
Aware介面中的方法 - 執行
生命週期回撥方法 - 完成
AOP代理
對應原始碼如下：
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 {
// 執行Aware介面中的方法
invokeAwareMethods(beanName, bean);
}
Object wrappedBean = bean;
if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
// 呼叫InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor
// 的postProcessBeforeInitialization方法
// 處理@PostContructor註解標註的方法
// 另外有一部分aware方法也是在這裡呼叫的
wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);
}
try {
// 如果實現了InitializingBean，會呼叫afterPropertiesSet方法
// 如果XML中配置了init-method屬性，會呼叫對應的初始化方法
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()) {
// 在這裡完成AOP
wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);
}
return wrappedBean;
}
因為在Spring官網閱讀（九）Spring中Bean的生命週期（上）文章中我們已經對這個方法做過分析了，並且這個方法本身也比較簡單，所以不再對這個方法做過多贅述，我們主要關注的就是Spring是如何將AOP應用到Bean的生命週期中的，對應的就是applyBeanPostProcessorsAfterInitialization這個方法，其原始碼如下：
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;
}
實際上就是呼叫了所有後置處理器的postProcessAfterInitialization方法，在Spring中AOP相關的API及原始碼解析，原來AOP是這樣子的一文中已經提到過了，@EnableAspectJAutoProxy註解實際上就是向容器中註冊了一個AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator，這個類本身就是一個後置處理器，AOP代理就是由它在這一步完成的。
Bean生命週期中AOP的流程
1、@EnableAspectJAutoProxy
通過@EnableAspectJAutoProxy註解向容器中註冊一個AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator的BeanDefinition，它本身也是一個BeanPostProcessor，這個BeanDefinition會在org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#registerBeanPostProcessors這個方法中完成建立，如下圖所示
2、postProcessBeforeInstantiation方法執行
執行AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator的postProcessBeforeInstantiation方法，實際上就是父類AbstractAutoProxyCreator的postProcessBeforeInstantiation被執行
對應原始碼如下：
// 這個方法的主要目的就是在不考慮通知的情況下，確認哪些Bean不需要被代理
// 1.Advice,Advisor,Pointcut型別的Bean不需要被代理
// 2.不是原始Bean被包裝過的Bean不需要被代理，例如ScopedProxyFactoryBean
// 實際上並不只是這些Bean不需要被代理，如果沒有對應的通知需要被應用到這個Bean上的話
// 這個Bean也是不需要被代理的，只不過不是在這個方法中處理的。
public Object postProcessBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) {
Object cacheKey = getCacheKey(beanClass, beanName);
// 如果beanName為空或者為這個bean提供了定製的targetSource
if (!StringUtils.hasLength(beanName) || !this.targetSourcedBeans.contains(beanName)) {
// advisedBeans是一個map,其中key是BeanName,value代表了這個Bean是否需要被代理
// 如果已經包含了這個key,不需要在進行判斷了，直接返回即可
// 因為這個方法的目的就是在例項化前就確認哪些Bean是不需要進行AOP的
if (this.advisedBeans.containsKey(cacheKey)) {
return null;
}
// 說明還沒有對這個Bean進行處理
// 在這裡會對SpringAOP中的基礎設施bean,例如Advice,Pointcut,Advisor做標記
// 標誌它們不需要被代理，對應的就是將其放入到advisedBeans中，value設定為false
// 其次，如果這個Bean不是最原始的Bean，那麼也不進行代理，也將其value設定為false
if (isInfrastructureClass(beanClass) || shouldSkip(beanClass, beanName)) {
this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);
return null;
}
}
// 是否為這個Bean提供了定製的TargetSource
// 如果提供了定製的TargetSource，那麼直接在這一步建立一個代理物件並返回
// 一般不會提供
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方法執行
實際上也是執行父類AbstractAutoProxyCreator中的方法，對應原始碼如下：
public Object postProcessAfterInitialization(@Nullable Object bean, String beanName) {
if (bean != null) {
Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);
// 什麼時候這個判斷會成立呢？
// 如果不出現迴圈引用的話，remove方法必定返回null
// 所以這個remove(cacheKey) != bean肯定會成立
// 如果發生迴圈依賴的話，這個判斷就不會成立
// 這個我們在介紹迴圈依賴的時候再詳細分析，
// 目前你只需要知道wrapIfNecessary完成了AOP代理
if (this.earlyProxyReferences.remove(cacheKey) != bean) {
// 需要代理的話，在這裡完成的代理
return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);
}
}
return bean;
}
4、wrapIfNecessary方法執行
protected Object wrapIfNecessary(Object bean, String beanName, Object cacheKey) {
// 在postProcessBeforeInstantiation方法中可能已經完成過代理了
// 如果已經完成代理了，那麼直接返回這個代理的物件
if (StringUtils.hasLength(beanName) && this.targetSourcedBeans.contains(beanName)) {
return bean;
}
// 在postProcessBeforeInstantiation方法中可能已經將其標記為不需要代理了
// 這種情況下，也直接返回這個Bean
if (Boolean.FALSE.equals(this.advisedBeans.get(cacheKey))) {
return bean;
}
// 跟在postProcessBeforeInstantiation方法中的邏輯一樣
// 如果不需要代理，直接返回，同時在advisedBeans中標記成false
if (isInfrastructureClass(bean.getClass()) || shouldSkip(bean.getClass(), beanName)) {
this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);
return bean;
}
// 獲取可以應用到這個Bean上的通知
Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(bean.getClass(), beanName, null);
// 如果存在通知的話，說明需要被代理
if (specificInterceptors != DO_NOT_PROXY) {
this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.TRUE);
// 到這裡建立代理，實際上底層就是new了一個ProxyFactory來建立代理的
Object proxy = createProxy(
bean.getClass(), beanName, specificInterceptors, new SingletonTargetSource(bean));
this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass());
return proxy;
}
// 如果沒有通知的話，也將這個Bean標記為不需要代理
this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);
return bean;
}
關於建立代理的具體原始碼分析，在Spring中AOP相關的API及原始碼解析，原來AOP是這樣子的一文中已經做了詳細介紹，所以本文不再贅述，現在我們的重點將放在Spring是如何解析出來通知的，對應方法就是getAdvicesAndAdvisorsForBean，其原始碼如下：
第一步：呼叫org.springframework.aop.framework.autoproxy.AbstractAdvisorAutoProxyCreator#getAdvicesAndAdvisorsForBean
protected Object[] getAdvicesAndAdvisorsForBean(
Class<?> beanClass, String beanName, @Nullable TargetSource targetSource) {
// 通過findEligibleAdvisors方法返回對應的通知
// 這個方法回返回所有能應用在指定的Bean上的通知
List<Advisor> advisors = findEligibleAdvisors(beanClass, beanName);
if (advisors.isEmpty()) {
return DO_NOT_PROXY;
}
return advisors.toArray();
}
第二步：呼叫org.springframework.aop.framework.autoproxy.AbstractAdvisorAutoProxyCreator#findEligibleAdvisors
protected List<Advisor> findEligibleAdvisors(Class<?> beanClass, String beanName) {
// 獲取到所有的通知
List<Advisor> candidateAdvisors = findCandidateAdvisors();
// 從獲取到的通知中篩選出能應用到這個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：呼叫org.springframework.aop.aspectj.annotation.AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator#findCandidateAdvisors獲取到所有的通知
// 這個方法的目的就是為了獲取到所有的通知
protected List<Advisor> findCandidateAdvisors() {
// 先呼叫父類的方法，父類會去查詢容器中所有屬於Advisor型別的Bean
List<Advisor> advisors = super.findCandidateAdvisors();
// 這個類本身會通過一個aspectJAdvisorsBuilder來構建通知
// 構建的邏輯就是解析@Aspect註解所標註的類中的方法
if (this.aspectJAdvisorsBuilder != null) {
advisors.addAll(this.aspectJAdvisorsBuilder.buildAspectJAdvisors());
}
// 最後返回這些通知
return advisors;
}
第四步：org.springframework.aop.aspectj.annotation.BeanFactoryAspectJAdvisorsBuilder#buildAspectJAdvisors構建通知，這個方法比較長，我們就只分析其中的關鍵程式碼即可
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<>();
// 會獲取到容器中的所有BeanName
String[] beanNames = BeanFactoryUtils.beanNamesForTypeIncludingAncestors(
this.beanFactory, Object.class, true, false);
for (String beanName : beanNames) {
// 如果對beanName配置了正則匹配的話，那麼要按照正規表示式的匹配規則進行過濾
// 預設是沒有的，可以認為isEligibleBean始終返回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;
}
// 判斷類上是否新增了@Aspect註解
if (this.advisorFactory.isAspect(beanType)) {
aspectNames.add(beanName);
AspectMetadata amd = new AspectMetadata(beanType, beanName);
// 預設就是SINGLETON，代理切面物件是單例的
if (amd.getAjType().getPerClause().getKind() == PerClauseKind.SINGLETON) {
// 最後從這個切面例項中解析出所有的通知
// 關於通知解析的具體程式碼就不再分析了
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);
}
// 省略部分程式碼
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);
}
}
這個方法其實沒啥好分析的，就是根據前面找出來的Advisor集合進行遍歷，然後根據每個Advisor對應的切點來進行匹配，如何合適就返回，對應原始碼也比較簡單，當然前提是你看過我之前那篇AOP原始碼分析的文章了.
總結
這篇文章比較短,因為沒有做很細節的原始碼分析,比較詳細的原始碼分析已經放到上篇文章中了。最後我這裡畫個流程圖總結一下AOP是怎麼被應用到Bean的生命週期中的
Spring原始碼的最後一點補充
protected Object doCreateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
throws BeanCreationException {
// 1.例項化 ---> createBeanInstance
// 2.屬性注入 ---> populateBean
// 3.初始化 ---> 完成初始化及AOP
// exposedObject 就是完成初始化後的Bean
// 省略部分程式碼，省略程式碼的作用已經在上面標明瞭
// 下面的程式碼實際上主要目的在於處理迴圈依賴
if (earlySingletonExposure) {
Object earlySingletonReference = getSingleton(beanName, false);
if (earlySingletonReference != null) {
if (exposedObject == bean) {
exposedObject = earlySingletonReference;
}
// 我們之前早期暴露出去的Bean跟現在最後要放到容器中的Bean不是同一個
// allowRawInjectionDespiteWrapping為false
// 並且當前Bean被當成依賴注入到了別的Bean中
else if (!this.allowRawInjectionDespiteWrapping && hasDependentBean(beanName)) {
// 獲取到當前Bean所從屬的Bean
String[] dependentBeans = getDependentBeans(beanName);
// 要得到真實的從屬的Bean
Set<String> actualDependentBeans = new LinkedHashSet<>(dependentBeans.length);
for (String dependentBean : dependentBeans) {
// 移除那些僅僅為了型別檢查而建立出來
if (!removeSingletonIfCreatedForTypeCheckOnly(dependentBean)) {
actualDependentBeans.add(dependentBean);
}
}
if (!actualDependentBeans.isEmpty()) {
// 丟擲異常
// 出現了迴圈依賴，並且實際存在容器中的Bean跟被當作依賴注入到別的Bean中的
// 不是同一個物件，這個時候也報錯
}
}
}
}
// 註冊bean的銷燬回撥
try {
registerDisposableBeanIfNecessary(beanName, bean, mbd);
}
catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
throw new BeanCreationException(
mbd.getResourceDescription(), beanName, "Invalid destruction signature", ex);
}
return exposedObject;
}
實際這段程式碼還是跟迴圈依賴相關，迴圈依賴是Spring中一個比較重要的話題，不管是為了面試還是更好的瞭解清楚Spring的流程都很有必要去弄懂它
關於Spring的迴圈依賴，我將在下篇文章專門分析！
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