深入解析Spring架构与设计原理-AOP
关于AOP的个人了解
AOP联盟定义的AOP体系结构把与AOP相关的概念大致分为了由高到低、从用到实现的三个层次。关于这个体系结构,个人的了解是这样的,从上往下,最高层是语言和开发环境,在这个环境中可以看到几个重要的概念:base可以视为待加强对象,或者者说目标对象;aspect指切面,通常包含对于base的加强应使用;configuration可以看成是一种编织或者者说配置,通过在AOP体系中提供这个configuration配置环境,可以把base和aspect结合起来,从而完成切面对目标对象的编织实现。
对Spring平台或者者说生态系统来说,AOP是Spring框架的核心功能板块之一。AOP与IOC容器的结合用, 为应使用开发或者者Spring自身功能的扩展都提供了许多便利。Spring AOP的实现和其余特性的实现一样,非常丰富,除了可以用Spring本身提供的AOP实现之外,还封装了业界优秀的AOP处理方案AspectJ来让应使用用。在这里,主要对Spring自身的AOP实现原理做少量解析;在这个AOP实现中,Spring充分利使用了IOC容器Proxy代理商对象以及AOP阻拦器的功能特性,通过这些对AOP基本功能的封装机制,为使用户提供了AOP的实现框架。所以,要理解这些AOP的基本实现,需要我们对Java 的Proxy机制有少量基本理解。
AOP实现的基本线索
AOP实现中,可以看到三个主要的步骤,一个是代理商对象的生成,而后是阻拦器的作使用,而后是Aspect编织的实现。AOP框架的丰富,很大程度表现在这三个具体实现中,所具备的丰富的技术选择,以及如何实现与IOC容器的无缝结合。毕竟这也是一个非常核心的板块,需要满足不同的应使用需求带来的处理方案需求。
在Spring AOP的实现原理中,我们主要举ProxyFactoryBean的实现作为例子和实现的基本线索进行分析;很大一个起因,是由于ProxyFactoryBean是在Spring IoC环境中,创立AOP应使用的最底层方法,从中,可以看到一条实现AOP的基本线索。在ProxyFactoryBean中,它的AOP实现需要依赖JDK或者者CGLIB提供的Proxy特性。从FactoryBean中获取对象,是从getObject()方法作为入口完成的。而后为proxy代理商对象配置advisor链,这个配置是在initializeAdvisorChain方法中完成的;而后就为生成AOP代理商对象做好了准备,生成代理商对象如下所示:
“`
private?synchronized?Object?getSingletonInstance()?{
if?(this.singletonInstance?==?null)?{
this.targetSource?=?freshTargetSource();
if?(this.autodetectInterfaces?&&?getProxiedInterfaces().length?==?0?&&?!isProxyTargetClass())?{
//?Rely?on?AOP?infrastructure?to?tell?us?what?interfaces?to?proxy.
Class?targetClass?=?getTargetClass();
if?(targetClass?==?null)?{
throw?new?FactoryBeanNotInitializedException(“Cannot?determine?target?class?for?proxy”);
}
//?这里设置代理商对象的接口?????setInterfaces(ClassUtils.getAllInterfacesForClass(targetClass,?this.proxyClassLoader));
}
//?Initialize?the?shared?singleton?instance.
super.setFrozen(this.freezeProxy);
//?注意这里的方法会用ProxyFactory来生成我们需要的Proxy
this.singletonInstance?=?getProxy(createAopProxy());
}
return?this.singletonInstance;
}
//用createAopProxy返回的AopProxy来得到代理商对象
protected?Object?getProxy(AopProxy?aopProxy)?{
return?aopProxy.getProxy(this.proxyClassLoader);
}
“`
上面我们看到了在Spring中通过ProxyFactoryBean实现AOP功能的第一步,得到AopProxy代理商对象的基本过程,下面我们看看AopProxy代理商对象的阻拦机制是怎么发挥作使用,是怎么实现AOP功能的。我们知道,对代理商对象的生成,有CGLIB和JDK两种生成方式,在CGLIB中,对阻拦器设计是通过在Cglib2AopProxy的AopProxy代理商对象生成的时候,在回调DynamicAdvisedInterceptor对象中实现的,这个回调的实现在intercept方法中完成。对于AOP是怎么完成对目标对象的加强的,这些实现是封装在AOP阻拦器链中,由一个个具体的阻拦器来完成的。具体阻拦器的运行是在以下的代码实现中完成的,这些调使用在ReflectiveMethodInvocation中。
public?Object?proceed()?throws?Throwable?{
//??We?start?with?an?index?of?-1?and?increment?early.
//假如阻拦器链中的阻拦器迭代调使用完毕,这里开始调使用target的函数,这个函数是通过反射机制完成的,具体实现在:AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection方法里面。
if?(this.currentInterceptorIndex?==?this.interceptorsAndDynamicMethodMatchers.size()?-?1)?{
return?invokeJoinpoint();
}
//这里沿着定义好的?interceptorOrInterceptionAdvice链进行解决。
Object?interceptorOrInterceptionAdvice?=
this.interceptorsAndDynamicMethodMatchers.get(++this.currentInterceptorIndex);
if?(interceptorOrInterceptionAdvice?instanceof?InterceptorAndDynamicMethodMatcher)?{
//?Evaluate?dynamic?method?matcher?here:?static?part?will?already?have
//?been?evaluated?and?found?to?match.
//这里对阻拦器进行动态匹配的的判断,还记得我们前面分析的pointcut吗?这里是触发进行匹配的地方,假如和定义的pointcut匹配,那么这个advice将会得到执行。
InterceptorAndDynamicMethodMatcher?dm?=
(InterceptorAndDynamicMethodMatcher)?interceptorOrInterceptionAdvice;
if?(dm.methodMatcher.matches(this.method,?this.targetClass,?this.arguments))?{
return?dm.interceptor.invoke(this);
}
else?{
//?Dynamic?matching?failed.
//?Skip?this?interceptor?and?invoke?the?next?in?the?chain.
//?//假如不匹配,那么这个proceed会被递归调使用,直到所有的阻拦器都被运行过为止。
return?proceed();
}
}
else?{
//?It’s?an?interceptor,?so?we?just?invoke?it:?The?pointcut?will?have
//?been?evaluated?statically?before?this?object?was?constructed.
//假如是一个interceptor,直接调使用这个interceptor对应的方法
return((MethodInterceptor)?interceptorOrInterceptionAdvice).invoke(this);
}
}
在调使用阻拦器的时候,我们接下去即可以看到对advice的通知的调使用。而经过一系列的注册,适配的过程以后,阻拦器在阻拦的时候,会调使用到预置好的一个通知适配器,设置通知阻拦器,这是一系列Spring设计好为通知服务的类的一个,是最终完成通知阻拦和实现的地方,非常的关键。比方,对MethodBeforeAdviceInterceptor的实现是这样的:
public?class?MethodBeforeAdviceInterceptor?implements?MethodInterceptor,?Serializable?{
private?MethodBeforeAdvice?advice;
/**
*?Create?a?new?MethodBeforeAdviceInterceptor?for?the?given?advice.
*?@param?advice?the?MethodBeforeAdvice?to?wrap
*/
public?MethodBeforeAdviceInterceptor(MethodBeforeAdvice?advice)?{
Assert.notNull(advice,?”Advice?must?not?be?null”);
this.advice?=?advice;
}
//这个invoke方法是阻拦器的回调方法,会在代理商对象的方法被调使用的时候触发回调。
public?Object?invoke(MethodInvocation?mi)?throws?Throwable?{
this.advice.before(mi.getMethod(),?mi.getArguments(),?mi.getThis()?);
return?mi.proceed();
}
}
在代码中,可以看到,就是这里,会调使用advice的before方法!这样就成功的完成了before通知的编织!
由于Spring AOP本身并不打算成为一个一统天下的AOP框架,秉持Spring的一贯设计理念,设想中的Spring设计目标应该是,致力于AOP框架与IOC容器的紧密集成,通过集成AOP技术为JavaEE应使用开发中遇到的普遍问题提供处理方案,从而为AOP使用户用AOP技术提供最大的便利,从这个角度上为Java EE的应使用开发人员服务。在没有用第三方AOP处理方案的时候,Spring通过虚拟机的Proxy特性和CGLIB实现了AOP的基本功能,我想,假如有了Spring AOP实现原理的知识背景,再加上我们对源代码实现的认真解读,可以为我们理解其余AOP框架与IOC容器的集成原理,也打下了很好的基础,并真正理解一个AOP框架是在怎么实现的。
这还真是就是我们喜欢开源软件一个起因,有了源代码,软件就没有什么神秘的面纱了!本立而道生,多读源代码吧,或者者找一本从源代码出发讲解软件实现的书来看看,就像以前我们学习操作系统,学习TCP/IP那样!肯定会有长进的。
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