Spring之AOP原始碼分析
上一篇部落格簡單講了 spring-aop 的基礎元件、架構和使用方法，本文將開始研究 spring-aop 的原始碼，主要分成以下部分：
- spring-aop 的幾個重要的元件，如 Joinpoint、Advice、Pointcut、Advisor 等；
- spring-aop 是如何設計的
一點補充
在上一篇部落格中，我們使用 spring-aop 提供的代理工廠來生成動態代理類，被代理的物件可以是我們自己 new 的一個物件，也可以是 bean。因為 spring-aop 最主要的功能就是生成動態代理類，所以，本文的原始碼分析都只圍繞這個功能展開，並不會摻雜 spring-bean 的內容。
實際專案中，Spring 可以“悄無聲息”地完成對 bean 的代理，本質是通過註冊BeanPostProcessor來實現，原理並不複雜。如果你對 spring-bean 感興趣的話，可以參考部落格。
幾個重要的元件
說到 spring-aop，我們經常會提到Joinpoint、Advice、Pointcut、Aspect、Advisor等等概念，它們都是抽象出來的“標準”，有的來自 aopalliance，有的來自 AspectJ，也有的是 spring-aop 原創。
它們是構成 spring-aop “設計圖”的基礎，理解它們非常難，一個原因是網上能講清楚的不多，第二個原因是這些元件本身抽象得不夠直觀（spring 官網承認了這一點）。
對Joinpoint做Advice
在 spring-aop 的包中內嵌了 aopalliance 的包（aopalliance 就是一個制定 AOP 標準的聯盟、組織），這個包是 AOP 聯盟提供的一套“標準”，提供了 AOP 一些通用的元件，包的結構大致如下。
powershell└─org └─aopalliance ├─aop │ Advice.class │ AspectException.class │ └─intercept ConstructorInterceptor.class ConstructorInvocation.class Interceptor.class Invocation.class Joinpoint.class MethodInterceptor.class MethodInvocation.class
使用 UML 表示以上類的關係，如下。可以看到，這主要包含兩個部分：Joinpoint和Advice（這是 AOP 最核心的兩個概念）。完整的 aopalliance 包，除了 aop 和 intercept，還包括了 instrument 和 reflect，後面這兩個部分 spring-aop 沒有引入，這裡就不說了。
- Joinpoint
Joinpoint表示對某個方法（構造方法或成員方法）或屬性的呼叫。
例如，我呼叫了 user.save() 方法，這個呼叫動作就屬於一個Joinpoint。Joinpoint是一個“動態”的概念，Field、Method、Constructor等物件是它的靜態部分。
如上圖所示，Joinpoint是Advice操作的物件。
在 spring-aop 中，主要使用Joinpoint的子介面--MethodInvocation。
- Advice
對Joinpoint執行的某些操作。
例如，JDK 動態代理使用的InvocationHandler、cglib 使用的MethodInterceptor，在抽象概念上可以算是Advice（即使它們沒有繼承Advice）。
在 spring-aop 中，主要使用Advice的子介面--MethodInterceptor。
為了更好地理解這兩個概念，我再舉一個例子：當我們對使用者進行新增操作前，需要進行許可權校驗。其中，呼叫 user.save() 的動作就是一個的Joinpoint，許可權校驗就是一個Advice，即對Joinpoint（新增使用者的動作）做Advice（許可權校驗）。
在 spring-aop 中，Joinpoint物件持有了一條 Advice chain ，呼叫Joinpoint的proceed()方法將採用責任鏈的形式依次執行各個 Advice（注意，Advice的執行可以互相巢狀，不是單純的先後順序）。cglib 和 JDK 動態代理的缺點就在於，它們沒有所謂的 Advice chain，一個Joinpoint一般只能分配一個Advice，當需要使用多個Advice時，需要像套娃一樣層層代理。
其他的幾個概念
在 spring-aop 中，還會使用到其他的概念，例如Advice Filter、Advisor、Pointcut、Aspect等。這些概念的重要性不如Joinpoint、Advice，如果對深入瞭解 spring-aop 不感興趣的話，可以不用瞭解。
- Advice Filter
Advice Filter 一般和Advice繫結，它用來告訴我們，Advice是否作用於指定的Joinpoint，如果 true，則將Advice加入到當前Joinpoint的Advice chain，如果為 false，則不加入。
在 spring-aop 中，常用的 Advice Filter 包括ClassFilter和MethodMatcher，前者過濾的是類，後者過濾的是方法。
Pointcut
Pointcut是 AspectJ 的元件，它是一種 Advice Filter。
在 spring-aop 中，Pointcut=ClassFilter+MethodMatcher+。
Advisor
Advisor是 spring-aop 原創的元件，一個 Advisor = 一個 Advice Filter + 一個 Advice。
在 spring-aop 中，主要有兩種Advisor：IntroductionAdvisor和PointcutAdvisor。前者為ClassFilter+Advice，後者為Pointcut+Advice。
Aspect
Aspect也是 AspectJ 的元件，一組同類的PointcutAdvisor的集合就是一個Aspect。
在下面程式碼中，printRequest 和 printResponse 都是Advice，genericPointCut 是Pointcut，printRequest + genericPointCut 是PointcutAdvisor，UserServiceAspect 是Aspect。
@Aspect
public class UserServiceAspect {
private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(UserServiceAspect.class);
@Pointcut("execution(* cn.zzs.spring.UserService+.*(..)))")
public void genericPointCut() {
}
@Before(value = "genericPointCut()")
public void printRequest(JoinPoint joinPoint) throws InterruptedException {
//······
}
@After(value = "genericPointCut()")
public void printResponse(JoinPoint joinPoint) throws InterruptedException {
//······;
}
}
spring-aop是如何設計的
瞭解了 spring-aop 的重要元件，接下來就可以構建它的設計檢視。spring-aop 的設計檢視主要包括兩個部分：生成代理類和代理方法的執行。
生成代理類
這裡我畫了一張 UML 圖來簡單說明。
spring-aop 採用動態代理為目標類生成一個代理物件，Joinpoint 的組裝和 advice chain 的執行都是在這個代理物件中完成，而不是通過層層代理的方式來實現。
AdvisedSupport裡持有了一條 advice chain，嚴格來說應該是 advisor List。
AopProxy用來生成代理物件，spring-aop 提供了 JDK 動態代理和 cglib 動態代理兩種AopProxy實現。
除此之外，spring-aop 提供了三種代理工廠供呼叫者使用，其中ProxyFactory比較普通，AspectJProxyFactory支援 AspectJ 語法的代理工廠，ProxyFactoryBean可以給 Spring IoC 管理的 bean 進行代理。上一篇部落格已介紹過如何使用這三個代理工廠。
代理方法的執行
這裡使用 cglib 的代理類來簡單說明代理方法的執行過程。關於 cglib 的內容可以參考：原始碼詳解系列(一)--cglib動態代理的使用和分析
當我們呼叫代理的方法時，代理方法中將生成一個Joinpoint物件--即圖中的CglibMethodInvocation，它持有了一條Advice chain，而Advice chain通過 Advisor List 過濾得到，呼叫Joinpoint的proceed()方法就可以執行Advice chain。
以上簡單介紹了 spring-aop 的設計檢視，有了這些，相信以後會更容易讀懂具體的原始碼。