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AopProxy

一、基本信息

✒️ 作者 - Lex 📝 博客 - 掘金 📚 源码地址 - github

二、基本描述

AopProxy 接口是Spring框架中用于支持面向切面编程AOP的关键组件之一它定义了生成代理对象的标准接口允许在运行时动态地创建代理对象以实现对目标对象的方法调用进行拦截和增强。

三、主要功能

  1. 代理对象的创建与管理

    • AopProxy 接口定义了创建和管理代理对象的标准方法,可以通过这些方法在运行时动态地生成代理对象。
  2. 对目标对象方法的拦截与增强

    • AOP代理对象通过 AopProxy 接口实现对目标对象方法的拦截,允许在方法执行前、后或异常时执行额外的逻辑,从而实现对方法行为的增强。
  3. 支持不同的代理方式

    • AopProxy 接口支持多种代理方式包括JDK动态代理和CGLIB代理。这样可以根据目标对象是否实现接口来选择合适的代理方式。
  4. 实现AOP的横切关注点

    • 通过 AopProxy 接口可以将AOP的横切关注点与业务逻辑进行分离提高了代码的模块化和可维护性同时也使得横切关注点可以被重用在多个不同的业务逻辑中。

四、接口源码

AopProxy 接口是一个委托接口用于配置AOP代理并允许创建实际的代理对象。它提供了两个方法用于创建代理对象第一个方法使用默认的类加载器创建代理对象通常是线程上下文类加载器第二个方法允许指定类加载器创建代理对象。可以使用JDK动态代理或者CGLIB代理技术来生成代理对象。

/**
 * 配置AOP代理的委托接口允许创建实际的代理对象。
 *
 * <p>默认情况下可用于创建代理对象的实现包括JDK动态代理和CGLIB代理
 * 这些代理实现由 {@link DefaultAopProxyFactory} 应用。
 *
 * @author Rod Johnson
 * @author Juergen Hoeller
 * @see DefaultAopProxyFactory
 */
public interface AopProxy {

	/**
	 * 创建一个新的代理对象。
	 * <p>使用AopProxy的默认类加载器必要时用于代理创建
	 * 通常为线程上下文类加载器。
	 * @return 新的代理对象(永远不会是 {@code null}
	 * @see Thread#getContextClassLoader()
	 */
	Object getProxy();

	/**
	 * 创建一个新的代理对象。
	 * <p>使用给定的类加载器(必要时用于代理创建)。
	 * 如果给定的类加载器为 {@code null},则简单地传递并因此导致低级代理工具的默认值,
	 * 这通常不同于AopProxy实现的 {@link #getProxy()} 方法选择的默认值。
	 * @param classLoader 用于创建代理的类加载器
	 * (或 {@code null} 表示使用低级代理工具的默认值)
	 * @return 新的代理对象(永远不会是 {@code null}
	 */
	Object getProxy(@Nullable ClassLoader classLoader);

}

五、主要实现

  1. JdkDynamicAopProxy

    • 使用 JDK 动态代理实现的 AopProxy 实现类。当目标对象实现了至少一个接口时Spring 将使用该类创建代理对象。该类通过 Java 标准库中的 java.lang.reflect.Proxy 类来创建代理对象。
  2. CglibAopProxy

    • 使用 CGLIBCode Generation Library动态代理实现的 AopProxy 实现类。当目标对象没有实现任何接口时Spring 将使用该类创建代理对象。该类通过生成目标类的子类来创建代理对象,实现了对目标对象方法的拦截和增强。

六、最佳实践

JDK动态代理

使用 JDK 动态代理来创建 AOP 代理对象。在 jdkProxy 方法中,通过配置 AdvisedSupport 对象,设置目标对象和接口,然后利用反射创建 JdkDynamicAopProxy 实例,并调用 AopProxy 接口的 getProxy 方法生成代理对象。最后,输出代理对象的信息和调用代理对象方法的结果。

public class AopProxyDemo {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        jdkProxy();
    }

    /**
     * Jdk代理
     *
     * @throws Exception
     */
    private static void jdkProxy() throws Exception {
        // 创建AdvisedSupport对象用于配置AOP代理
        AdvisedSupport advisedSupport = new AdvisedSupport();
        // 设置目标对象
        advisedSupport.setTarget(new MyServiceImpl());
        // 设置目标对象实现的接口
        advisedSupport.setInterfaces(MyService.class);

        // 获取JdkDynamicAopProxy的Class对象
        Class jdkClass = Class.forName("org.springframework.aop.framework.JdkDynamicAopProxy");

        // 获取JdkDynamicAopProxy的构造方法
        Constructor constructor = jdkClass.getConstructor(AdvisedSupport.class);
        constructor.setAccessible(true);

        // 使用构造方法创建JdkDynamicAopProxy实例
        AopProxy aopProxy = (AopProxy) constructor.newInstance(advisedSupport);

        // 调用getProxy方法创建代理对象
        MyService myService = (MyService) aopProxy.getProxy();

        // 输出代理对象的信息
        System.out.println("JDK Class = " + myService.getClass());
        // 调用代理对象的方法
        System.out.println("doSomething method result = " + myService.doSomething());
    } 
}

运行结果,代理对象的类为 com.sun.proxy.$Proxy0,调用代理对象的 doSomething 方法结果为 "hello world"

JDK Class = class com.sun.proxy.$Proxy0
doSomething method result = hello world

CGLIB代理

使用 CGLIB 动态代理来创建 AOP 代理对象。在 cglibProxy 方法中,通过配置 AdvisedSupport 对象,设置目标对象,然后利用反射创建 CglibAopProxy 实例,并调用 AopProxy 接口的 getProxy 方法生成代理对象。最后,输出代理对象的信息和调用代理对象方法的结果。

public class AopProxyDemo {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        cglibProxy();
    }

    /**
     * cglib代理
     *
     * @throws Exception
     */
    private static void cglibProxy() throws Exception {
        // 创建AdvisedSupport对象用于配置AOP代理
        AdvisedSupport advisedSupport = new AdvisedSupport();
        // 设置目标对象
        advisedSupport.setTarget(new MyServiceImpl());

        // 获取CglibAopProxy的Class对象
        Class cglibClass = Class.forName("org.springframework.aop.framework.CglibAopProxy");

        // 获取CglibAopProxy的构造方法
        Constructor constructor = cglibClass.getConstructor(AdvisedSupport.class);
        constructor.setAccessible(true);

        // 使用构造方法创建CglibAopProxy实例
        AopProxy aopProxy = (AopProxy) constructor.newInstance(advisedSupport);

        // 调用getProxy方法创建代理对象
        MyService myService = (MyService) aopProxy.getProxy();

        // 输出代理对象的信息
        System.out.println("Cglib Class = " + myService.getClass());
        // 调用代理对象的方法
        System.out.println("doSomething method result = " + myService.doSomething());
    }   
}

运行结果,代理对象的类为 com.xcs.spring.MyServiceImpl$$EnhancerBySpringCGLIB$$3c231008,调用代理对象的 doSomething 方法结果为 "hello world"

Cglib Class = class com.xcs.spring.MyServiceImpl$$EnhancerBySpringCGLIB$$3c231008
doSomething method result = hello world

七、时序图

JdkDynamicAopProxy

sequenceDiagram
autonumber
AopProxyDemo->>JdkDynamicAopProxy:new JdkDynamicAopProxy()
JdkDynamicAopProxy->>JdkDynamicAopProxy:this.advised
JdkDynamicAopProxy->>JdkDynamicAopProxy:this.proxiedInterfaces
JdkDynamicAopProxy->>AopProxyDemo:返回aopProxy
AopProxyDemo->>JdkDynamicAopProxy:aopProxy.getProxy()
JdkDynamicAopProxy->>JdkDynamicAopProxy:getProxy(classLoader)
JdkDynamicAopProxy->>Proxy:Proxy.newProxyInstance()
JdkDynamicAopProxy->>AopProxyDemo:返回代理对象
AopProxyDemo->>$Proxy0:aopProxy.doSomething()
$Proxy0->>JdkDynamicAopProxy:invoke()
alt 不存在拦截链
	rect rgb(122,197,205)
		JdkDynamicAopProxy->>AopUtils: invokeJoinpointUsingReflection()
		AopUtils->>Method:method.invoke(target, args)
        Method->>$Proxy0:doSomething()
	end
else 存在拦截链
	rect rgb(155,205,155)
		JdkDynamicAopProxy->>ReflectiveMethodInvocation:new ReflectiveMethodInvocation()
		ReflectiveMethodInvocation->>JdkDynamicAopProxy:返回invocation
		JdkDynamicAopProxy->>ReflectiveMethodInvocation:invocation.proceed()
        ReflectiveMethodInvocation->>ReflectiveMethodInvocation:invokeJoinpoint()
        ReflectiveMethodInvocation->>AopUtils:invokeJoinpointUsingReflection()
        AopUtils->>Method:method.invoke(target, args)
        Method->>$Proxy0:doSomething()
    end
end

CglibAopProxy

sequenceDiagram
autonumber
AopProxyDemo->>CglibAopProxy:new CglibAopProxy()
CglibAopProxy->>CglibAopProxy:this.advised
CglibAopProxy->>CglibAopProxy:this.advisedDispatcher
CglibAopProxy->>AopProxyDemo:返回aopProxy
AopProxyDemo->>CglibAopProxy:aopProxy.getProxy()
CglibAopProxy->>CglibAopProxy:getProxy(classLoader)
CglibAopProxy->>Enhancer:new Enhancer()
Enhancer->>CglibAopProxy:返回enhancer
CglibAopProxy->>CglibAopProxy:getCallbacks()
CglibAopProxy->>CglibAopProxy:createProxyClassAndInstance()
CglibAopProxy->>Enhancer:enhancer.create()
CglibAopProxy->>AopProxyDemo:返回代理对象
AopProxyDemo->>MyServiceImpl$$EnhancerBySpringCGLIB$$:aopProxy.doSomething()
MyServiceImpl$$EnhancerBySpringCGLIB$$->>DynamicAdvisedInterceptor:intercept()
alt 不存在拦截链
	rect rgb(122,197,205)
		DynamicAdvisedInterceptor->>MethodProxy:this.methodProxy.invoke()
		MethodProxy->>MyServiceImpl$$EnhancerBySpringCGLIB$$:doSomething()
	end
else 存在拦截链
	rect rgb(155,205,155)
		DynamicAdvisedInterceptor->>CglibMethodInvocation:new CglibMethodInvocation()
        MethodProxy->>CglibMethodInvocation:传递methodProxy
        CglibMethodInvocation->>CglibMethodInvocation:接收methodProxy
        CglibMethodInvocation->>DynamicAdvisedInterceptor:返回invocation
        DynamicAdvisedInterceptor->>CglibMethodInvocation:invocation.proceed()
        CglibMethodInvocation->>ReflectiveMethodInvocation:super.proceed()
        ReflectiveMethodInvocation->>CglibMethodInvocation:invokeJoinpoint()
        CglibMethodInvocation->>MethodProxy:this.methodProxy.invoke()
        MethodProxy->>MyServiceImpl$$EnhancerBySpringCGLIB$$:doSomething()
    end
end

七、源码分析

JdkDynamicAopProxy

org.springframework.aop.framework.JdkDynamicAopProxy#getProxy()方法中,主要作用是返回一个代理对象,使用默认的类加载器来生成代理。

@Override
public Object getProxy() {
    return getProxy(ClassUtils.getDefaultClassLoader());
}

org.springframework.aop.framework.JdkDynamicAopProxy#getProxy(java.lang.ClassLoader)方法中,接收一个类加载器作为参数,并根据传入的类加载器和被代理的接口数组来创建一个 JDK 动态代理对象。

@Override
public Object getProxy(@Nullable ClassLoader classLoader) {
    if (logger.isTraceEnabled()) {
       logger.trace("Creating JDK dynamic proxy: " + this.advised.getTargetSource());
    }
    return Proxy.newProxyInstance(classLoader, this.proxiedInterfaces, this);
}

org.springframework.aop.framework.JdkDynamicAopProxy#invoke方法中,JdkDynamicAopProxy实现了InvocationHandler接口,因此可以执行invoke方法。在方法中,首先根据方法是否为equalshashCode方法进行特殊处理,然后获取目标对象并获取拦截器链。接着,根据拦截器链是否为空,选择直接调用目标对象方法或者通过方法拦截器链依次执行。最后,根据方法的返回值类型进行处理,如果返回值为目标对象并且返回类型与代理类型相同,则将返回值修改为代理对象。在方法执行完毕后,确保释放目标对象并恢复旧的代理对象。

/**
 * 实现了 {@code InvocationHandler.invoke} 方法。
 * <p>调用者将看到目标对象抛出的异常,除非一个钩子方法抛出异常。
 */
@Override
@Nullable
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    // 旧的代理对象
    Object oldProxy = null; 
    // 是否设置了代理上下文标志
    boolean setProxyContext = false; 

    // 目标源
    TargetSource targetSource = this.advised.targetSource; 
    // 目标对象
    Object target = null; 

    try {
        if (!this.equalsDefined && AopUtils.isEqualsMethod(method)) {
            // 目标对象未实现 equals(Object) 方法
            return equals(args[0]);
        } else if (!this.hashCodeDefined && AopUtils.isHashCodeMethod(method)) {
            // 目标对象未实现 hashCode() 方法
            return hashCode();
        } else if (method.getDeclaringClass() == DecoratingProxy.class) {
            // 只有 getDecoratedClass() 声明 -> 转发到代理配置
            return AopProxyUtils.ultimateTargetClass(this.advised);
        } else if (!this.advised.opaque && method.getDeclaringClass().isInterface() &&
                method.getDeclaringClass().isAssignableFrom(Advised.class)) {
            // 在代理配置上执行服务调用...
            return AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection(this.advised, method, args);
        }

        Object retVal;

        if (this.advised.exposeProxy) {
            // 必要时使调用可用
            oldProxy = AopContext.setCurrentProxy(proxy);
            setProxyContext = true;
        }

        // 尽可能晚地获取目标对象,以最小化我们“拥有”目标对象的时间,以防它来自池。
        target = targetSource.getTarget();
        Class<?> targetClass = (target != null ? target.getClass() : null);

        // 获取此方法的拦截器链。
        List<Object> chain = this.advised.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(method, targetClass);

        // 检查是否有任何通知。如果没有,则可以回退到直接反射调用目标,避免创建 MethodInvocation。
        if (chain.isEmpty()) {
            // 我们可以跳过创建一个 MethodInvocation直接调用目标
            // 注意,最终的调用者必须是一个 InvokerInterceptor这样我们就知道它只是在目标上执行反射操作而没有热交换或花哨的代理。
            Object[] argsToUse = AopProxyUtils.adaptArgumentsIfNecessary(method, args);
            retVal = AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection(target, method, argsToUse);
        } else {
            // 我们需要创建一个方法调用...
            MethodInvocation invocation =
                    new ReflectiveMethodInvocation(proxy, target, method, args, targetClass, chain);
            // 通过拦截器链继续进行连接点。
            retVal = invocation.proceed();
        }

        // 如果需要,修改返回值。
        Class<?> returnType = method.getReturnType();
        if (retVal != null && retVal == target &&
                returnType != Object.class && returnType.isInstance(proxy) &&
                !RawTargetAccess.class.isAssignableFrom(method.getDeclaringClass())) {
            // 特殊情况它返回了“this”并且方法的返回类型与之相容。
            // 请注意,如果目标在另一个返回对象中设置了对自身的引用,我们无法帮助。
            retVal = proxy;
        } else if (retVal == null && returnType != Void.TYPE && returnType.isPrimitive()) {
            throw new AopInvocationException(
						"Null return value from advice does not match primitive return type for: " + method);
        }
        return retVal;
    } finally {
        if (target != null && !targetSource.isStatic()) {
            // 必须来自 TargetSource。
            targetSource.releaseTarget(target);
        }
        if (setProxyContext) {
            // 恢复旧代理。
            AopContext.setCurrentProxy(oldProxy);
        }
    }
}

org.springframework.aop.framework.ReflectiveMethodInvocation#ReflectiveMethodInvocation方法中,ReflectiveMethodInvocation类的构造函数,用于创建一个反射方法调用对象。它接收代理对象、目标对象、要调用的方法、方法参数、目标类以及拦截器和动态方法匹配器列表作为参数,并在构造过程中对这些参数进行初始化。

/**
 * 使用给定参数构造一个新的 ReflectiveMethodInvocation。
 * @param proxy 调用所在的代理对象
 * @param target 要调用的目标对象
 * @param method 要调用的方法
 * @param arguments 调用方法时传入的参数
 * @param targetClass 目标类,用于方法匹配器的调用
 * @param interceptorsAndDynamicMethodMatchers 应该应用的拦截器,以及需要在运行时进行评估的任何 InterceptorAndDynamicMethodMatchers。
 * 此结构中包含的 MethodMatchers 必须已经被找到并匹配尽可能地是静态的。传递一个数组可能会快约10%,但会使代码复杂化。并且它只能用于静态切入点。
 */
protected ReflectiveMethodInvocation(
        Object proxy, @Nullable Object target, Method method, @Nullable Object[] arguments,
        @Nullable Class<?> targetClass, List<Object> interceptorsAndDynamicMethodMatchers) {
	// 代理对象
    this.proxy = proxy;
    // 目标对象
    this.target = target; 
    // 目标类
    this.targetClass = targetClass; 
    // 找到桥接方法
    this.method = BridgeMethodResolver.findBridgedMethod(method); 
    // 调整参数
    this.arguments = AopProxyUtils.adaptArgumentsIfNecessary(method, arguments); 
    // 拦截器和动态方法匹配器列表
    this.interceptorsAndDynamicMethodMatchers = interceptorsAndDynamicMethodMatchers; 
}

org.springframework.aop.framework.ReflectiveMethodInvocation#proceed方法中,首先,检查当前拦截器索引是否到达了链的末尾,如果是,则直接调用invokeJoinpoint()方法执行方法调用。如果不是末尾,获取当前拦截器或拦截器通知,并根据其类型进行不同的处理。如果是InterceptorAndDynamicMethodMatcher类型,则评估动态方法匹配器,如果匹配成功,则调用对应的拦截器的invoke()方法。如果匹配失败,则跳过此拦截器,继续调用链中的下一个拦截器。如果是普通的拦截器,则直接调用其invoke()方法。

/**
 * 执行方法拦截器链中的下一个拦截器或方法调用。
 * @return 方法调用的结果
 * @throws Throwable 如果执行方法调用时发生异常
 */
@Override
@Nullable
public Object proceed() throws Throwable {
    // 我们从 -1 开始索引,并尽早递增。
    if (this.currentInterceptorIndex == this.interceptorsAndDynamicMethodMatchers.size() - 1) {
        return invokeJoinpoint();
    }

    // 获取当前拦截器或拦截器通知
    Object interceptorOrInterceptionAdvice =
            this.interceptorsAndDynamicMethodMatchers.get(++this.currentInterceptorIndex);
    if (interceptorOrInterceptionAdvice instanceof InterceptorAndDynamicMethodMatcher) {
        // 在此处评估动态方法匹配器:静态部分已经被评估并确定匹配。
        InterceptorAndDynamicMethodMatcher dm =
                (InterceptorAndDynamicMethodMatcher) interceptorOrInterceptionAdvice;
        Class<?> targetClass = (this.targetClass != null ? this.targetClass : this.method.getDeclaringClass());
        if (dm.methodMatcher.matches(this.method, targetClass, this.arguments)) {
            return dm.interceptor.invoke(this);
        } else {
            // 动态匹配失败。
            // 跳过此拦截器,并调用链中的下一个。
            return proceed();
        }
    } else {
        // 它是一个拦截器,所以我们只是调用它:在此对象构造之前,切入点将已经被静态评估。
        return ((MethodInterceptor) interceptorOrInterceptionAdvice).invoke(this);
    }
}

org.springframework.aop.framework.ReflectiveMethodInvocation#invokeJoinpoint方法中,调用AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection方法来实现连接点的调用,该方法接收目标对象、方法和参数,并返回连接点的结果。

/**
 * 使用反射调用连接点。
 * 子类可以重写此方法以使用自定义调用。
 * @return 连接点的返回值
 * @throws Throwable 如果调用连接点导致异常
 */
@Nullable
protected Object invokeJoinpoint() throws Throwable {
    return AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection(this.target, this.method, this.arguments);
}

org.springframework.aop.support.AopUtils#invokeJoinpointUsingReflection方法中,通过ReflectionUtils.makeAccessible(method)方法确保要调用的方法是可访问的。然后,使用method.invoke(target, args)方法调用目标对象的方法,并传入参数。

/**
 * 使用反射调用给定目标对象的方法作为AOP方法调用的一部分。
 * @param target 目标对象
 * @param method 要调用的方法
 * @param args 方法的参数
 * @return 调用结果,如果有的话
 * @throws Throwable 如果目标方法抛出异常
 * @throws org.springframework.aop.AopInvocationException 如果发生反射错误
 */
@Nullable
public static Object invokeJoinpointUsingReflection(@Nullable Object target, Method method, Object[] args)
        throws Throwable {

    // 使用反射调用方法。
    try {
        // 使方法可访问
        ReflectionUtils.makeAccessible(method); 
        // 调用方法
        return method.invoke(target, args); 
    }
    catch (InvocationTargetException ex) {
        // 调用的方法抛出了一个已检查的异常。
        // 我们必须重新抛出它。客户端不会看到拦截器。
        throw ex.getTargetException(); // 抛出目标异常
    }
    catch (IllegalArgumentException ex) {
        // 参数异常
        throw new AopInvocationException("AOP configuration seems to be invalid: tried calling method [" +
					method + "] on target [" + target + "]", ex);
    }
    catch (IllegalAccessException ex) {
        // 非法访问异常
        throw new AopInvocationException("Could not access method [" + method + "]", ex);
    }
}

CglibAopProxy

org.springframework.aop.framework.CglibAopProxy#getProxy()方法中,它返回代理对象。在没有指定目标类加载器的情况下,它调用了另一个重载方法 getProxy(null) 来生成代理对象并返回。

@Override
public Object getProxy() {
    return getProxy(null);
}

org.springframework.aop.framework.CglibAopProxy#getProxy(java.lang.ClassLoader)方法中,使用 CGLIB 动态生成代理类,并创建代理对象。首先,它检查是否启用了跟踪日志,然后获取目标类的根类,并确保目标类可用于创建代理。接着,它设置代理类的父类为目标类的根类,并根据需要添加额外的接口。在配置 CGLIB Enhancer 之后,它为代理类设置回调函数,并最终生成代理类并创建代理实例。

@Override
public Object getProxy(@Nullable ClassLoader classLoader) {
    // 如果启用了跟踪日志,则记录正在创建 CGLIB 代理的信息
    if (logger.isTraceEnabled()) {
        logger.trace("Creating CGLIB proxy: " + this.advised.getTargetSource());
    }

    try {
        // 获取目标类的根类
        Class<?> rootClass = this.advised.getTargetClass();
        // 断言目标类必须可用于创建 CGLIB 代理
        Assert.state(rootClass != null, "Target class must be available for creating a CGLIB proxy");

        // 设置代理类的父类为目标类的根类
        Class<?> proxySuperClass = rootClass;
        // 如果目标类的名称包含了 CGLIB 分隔符,则将父类修改为目标类的父类,并将额外的接口添加到代理类中
        if (rootClass.getName().contains(ClassUtils.CGLIB_CLASS_SEPARATOR)) {
            proxySuperClass = rootClass.getSuperclass();
            // 获取额外的接口并添加到代理类中
            Class<?>[] additionalInterfaces = rootClass.getInterfaces();
            for (Class<?> additionalInterface : additionalInterfaces) {
                this.advised.addInterface(additionalInterface);
            }
        }

        // 在需要时验证类,并写入日志消息
        validateClassIfNecessary(proxySuperClass, classLoader);

        // 配置 CGLIB Enhancer...
        Enhancer enhancer = createEnhancer();
        // 如果指定了类加载器,则设置 Enhancer 的类加载器,并在类加载器为可重新加载时禁用缓存
        if (classLoader != null) {
            enhancer.setClassLoader(classLoader);
            if (classLoader instanceof SmartClassLoader &&
                    ((SmartClassLoader) classLoader).isClassReloadable(proxySuperClass)) {
                enhancer.setUseCache(false);
            }
        }
        // 设置代理类的父类
        enhancer.setSuperclass(proxySuperClass);
        // 设置代理类实现的接口
        enhancer.setInterfaces(AopProxyUtils.completeProxiedInterfaces(this.advised));
        // 设置命名策略
        enhancer.setNamingPolicy(SpringNamingPolicy.INSTANCE);
        // 设置策略以考虑类加载器
        enhancer.setStrategy(new ClassLoaderAwareGeneratorStrategy(classLoader));

        // 获取回调对象和对应的类型
        Callback[] callbacks = getCallbacks(rootClass);
        Class<?>[] types = new Class<?>[callbacks.length];
        for (int x = 0; x < types.length; x++) {
            types[x] = callbacks[x].getClass();
        }
        // fixedInterceptorMap 只在上面的 getCallbacks 调用后才填充
        // 设置回调过滤器,用于过滤固定拦截器
        enhancer.setCallbackFilter(new ProxyCallbackFilter(
                this.advised.getConfigurationOnlyCopy(), this.fixedInterceptorMap, this.fixedInterceptorOffset));
        // 设置回调类型
        enhancer.setCallbackTypes(types);

        // 生成代理类并创建代理实例
        return createProxyClassAndInstance(enhancer, callbacks);
    } catch (CodeGenerationException | IllegalArgumentException ex) {
        // 如果生成代理类出现异常,则抛出 AopConfigException
        throw new AopConfigException("Could not generate CGLIB subclass of " + this.advised.getTargetClass() +
                ": Common causes of this problem include using a final class or a non-visible class", ex);
    } catch (Throwable ex) {
        // 如果获取目标类实例失败,则抛出 AopConfigException
        throw new AopConfigException("Unexpected AOP exception", ex);
    }
}

org.springframework.aop.framework.CglibAopProxy#getCallbacks方法中根据代理配置的不同情况选择不同的拦截器和分发器并根据目标类的静态性和建议链的冻结状态进行优化选择。如果目标是静态的并且建议链是冻结的它会通过使用固定链将AOP调用直接发送到目标来进行一些优化。最终返回一个包含所有选定回调的数组。

private Callback[] getCallbacks(Class<?> rootClass) throws Exception {
    // 用于优化选择的参数...
    boolean exposeProxy = this.advised.isExposeProxy();
    boolean isFrozen = this.advised.isFrozen();
    boolean isStatic = this.advised.getTargetSource().isStatic();

    // 选择一个“AOP”拦截器用于AOP调用    Callback aopInterceptor = new DynamicAdvisedInterceptor(this.advised);

    // 选择一个“直接到目标”的拦截器用于无通知的调用但可以返回this    Callback targetInterceptor;
    if (exposeProxy) {
        targetInterceptor = (isStatic ?
                new StaticUnadvisedExposedInterceptor(this.advised.getTargetSource().getTarget()) :
                new DynamicUnadvisedExposedInterceptor(this.advised.getTargetSource()));
    } else {
        targetInterceptor = (isStatic ?
                new StaticUnadvisedInterceptor(this.advised.getTargetSource().getTarget()) :
                new DynamicUnadvisedInterceptor(this.advised.getTargetSource()));
    }

    // 选择一个“直接到目标”的分发器用于对静态目标的未通知调用无法返回this    Callback targetDispatcher = (isStatic ?
            new StaticDispatcher(this.advised.getTargetSource().getTarget()) : new SerializableNoOp());

    Callback[] mainCallbacks = new Callback[] {
            aopInterceptor,  // 用于普通建议
            targetInterceptor,  // 在优化的情况下调用目标,不考虑建议
            new SerializableNoOp(),  // 对于映射到此的方法,没有覆盖
            targetDispatcher, this.advisedDispatcher,
            new EqualsInterceptor(this.advised),
            new HashCodeInterceptor(this.advised)
    };

    Callback[] callbacks;

    // 如果目标是静态的并且建议链被冻结,
    // 则我们可以通过使用固定链将AOP调用直接发送到目标来进行一些优化。
    if (isStatic && isFrozen) {
        Method[] methods = rootClass.getMethods();
        Callback[] fixedCallbacks = new Callback[methods.length];
        this.fixedInterceptorMap = CollectionUtils.newHashMap(methods.length);

        // TODO: 这里进行了一些内存优化(可以跳过没有建议的方法的创建)
        for (int x = 0; x < methods.length; x++) {
            Method method = methods[x];
            List<Object> chain = this.advised.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(method, rootClass);
            fixedCallbacks[x] = new FixedChainStaticTargetInterceptor(
                    chain, this.advised.getTargetSource().getTarget(), this.advised.getTargetClass());
            this.fixedInterceptorMap.put(method, x);
        }

        // 现在将mainCallbacks和fixedCallbacks中的回调复制到callbacks数组中。
        callbacks = new Callback[mainCallbacks.length + fixedCallbacks.length];
        System.arraycopy(mainCallbacks, 0, callbacks, 0, mainCallbacks.length);
        System.arraycopy(fixedCallbacks, 0, callbacks, mainCallbacks.length, fixedCallbacks.length);
        this.fixedInterceptorOffset = mainCallbacks.length;
    } else {
        callbacks = mainCallbacks;
    }
    return callbacks;
}

org.springframework.aop.framework.CglibAopProxy.DynamicAdvisedInterceptor#intercept方法中首先它获取目标对象和目标类并获取与指定方法相关的拦截器链。然后根据拦截器链和方法的特性进行适当的处理。如果拦截器链为空且方法是公共的则直接调用目标方法否则创建一个方法调用。最后处理方法调用的返回值并返回结果。在方法执行过程中还会根据配置决定是否暴露代理对象并在必要时设置AOP上下文。最后在finally块中释放目标对象并在必要时恢复旧的代理对象。

CglibAopProxy 中,DynamicAdvisedInterceptor 是一个特殊的拦截器,它被添加到了回调数组中。当执行方法时,回调数组中的 DynamicAdvisedInterceptor 将拦截目标方法的调用。这个拦截器负责处理 AOP 的核心功能例如应用通知Advice、织入横切逻辑等。在 DynamicAdvisedInterceptorintercept 方法中,它会根据代理配置获取目标方法的拦截器链,并依次调用这些拦截器来实现 AOP 功能。

@Override
@Nullable
public Object intercept(Object proxy, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
    // 保存旧代理对象
    Object oldProxy = null; 
    // 是否设置了代理上下文
    boolean setProxyContext = false; 
    // 目标对象
    Object target = null; 
    // 获取目标源
    TargetSource targetSource = this.advised.getTargetSource(); 
    try {
       if (this.advised.exposeProxy) {
          // 如果配置中允许暴露代理对象则将当前代理对象设置为Aop上下文的当前代理对象
          oldProxy = AopContext.setCurrentProxy(proxy);
          setProxyContext = true;
       }
       // 获取目标对象,尽可能晚地获取以最小化拥有目标的时间,以防它来自池...
       target = targetSource.getTarget();
       // 目标对象的类
       Class<?> targetClass = (target != null ? target.getClass() : null); 
       // 获取拦截器链
       List<Object> chain = this.advised.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(method, targetClass); 
       // 方法调用返回值
       Object retVal; 
       // 检查是否只有一个 InvokerInterceptor没有真正的建议而只是目标的反射调用。
       if (chain.isEmpty() && Modifier.isPublic(method.getModifiers())) {
          // 我们可以跳过创建一个 MethodInvocation直接调用目标。
          // 请注意,最终调用者必须是一个 InvokerInterceptor因此我们知道它只是对目标进行了反射操作并且没有热交换或花哨的代理。
          Object[] argsToUse = AopProxyUtils.adaptArgumentsIfNecessary(method, args); 
          // 直接调用目标方法
          retVal = methodProxy.invoke(target, argsToUse); 
       }
       else {
          // 我们需要创建一个方法调用...
          // 创建方法调用并执行
          retVal = new CglibMethodInvocation(proxy, target, method, args, targetClass, chain, methodProxy).proceed(); 
       }
       // 处理返回类型
       retVal = processReturnType(proxy, target, method, retVal); 
       // 返回方法调用结果
       return retVal; 
    }
    finally {
       if (target != null && !targetSource.isStatic()) {
          // 如果目标对象不是静态的,则释放目标对象
          targetSource.releaseTarget(target); 
       }
       if (setProxyContext) {
          // 恢复旧代理对象。
          AopContext.setCurrentProxy(oldProxy); // 恢复Aop上下文的当前代理对象为旧代理对象
       }
    }
}

org.springframework.aop.framework.CglibAopProxy.CglibMethodInvocation#CglibMethodInvocation方法中,CglibMethodInvocation 类的构造方法。它接收代理对象、目标对象、方法、方法参数、目标类、拦截器链和方法代理作为参数,并调用父类的构造方法进行初始化。在这个构造方法中,它会检查方法的修饰符是否为公共的且不是继承自 java.lang.Object 的方法,如果是,则将方法代理赋值给成员变量 methodProxy;否则将 methodProxy 设置为 null

public CglibMethodInvocation(Object proxy, @Nullable Object target, Method method,
				Object[] arguments, @Nullable Class<?> targetClass,
				List<Object> interceptorsAndDynamicMethodMatchers, MethodProxy methodProxy) {
    // 调用父类的构造方法,初始化方法调用
    super(proxy, target, method, arguments, targetClass, interceptorsAndDynamicMethodMatchers);

    // 只对公共方法且不是继承自 java.lang.Object 的方法使用方法代理
    this.methodProxy = (Modifier.isPublic(method.getModifiers()) &&
            method.getDeclaringClass() != Object.class && !AopUtils.isEqualsMethod(method) &&
            !AopUtils.isHashCodeMethod(method) && !AopUtils.isToStringMethod(method) ?
            methodProxy : null); // 设置方法代理
}

org.springframework.aop.framework.CglibAopProxy.CglibMethodInvocation#proceed方法中,用于执行方法调用链。它首先尝试调用父类的 proceed() 方法来执行方法调用链。如果在执行过程中捕获到运行时异常,则直接抛出该异常。

调用父类的 proceed 方法执行方法调用链请参考org.springframework.aop.framework.ReflectiveMethodInvocation#proceed

@Override
@Nullable
public Object proceed() throws Throwable {
    try {
        // 调用父类的 proceed 方法执行方法调用链
        return super.proceed(); 
    }
    catch (RuntimeException ex) { 
        throw ex;
    }
    catch (Exception ex) {
        if (ReflectionUtils.declaresException(getMethod(), ex.getClass()) ||
                KotlinDetector.isKotlinType(getMethod().getDeclaringClass())) {
            // Propagate original exception if declared on the target method
            // (with callers expecting it). Always propagate it for Kotlin code
            // since checked exceptions do not have to be explicitly declared there.
            throw ex;
        }
        else {
            // Checked exception thrown in the interceptor but not declared on the
            // target method signature -> apply an UndeclaredThrowableException,
            // aligned with standard JDK dynamic proxy behavior.
            throw new UndeclaredThrowableException(ex);
        }
    }
}

org.springframework.aop.framework.CglibAopProxy.CglibMethodInvocation#invokeJoinpoint方法中,重写了 ReflectiveMethodInvocation 类的 invokeJoinpoint() 方法。ReflectiveMethodInvocation 是 Spring AOP 框架中的一个关键类,用于执行方法调用链。而在这个方法中,它通过检查是否存在方法代理来提升性能,避免了在调用公共方法时使用反射直接调用目标方法。而方法代理的具体实现是由 MethodProxy 类提供的。MethodProxy 是 CGLIB 库中的一个重要组件,它允许在运行时动态生成的代理类中,以高效的方式调用目标方法。

/**
 * 在调用公共方法时,相比使用反射调用目标,使用此方法可以略微提升性能。
 */
@Override
protected Object invokeJoinpoint() throws Throwable {
     // 如果方法代理不为null
    if (this.methodProxy != null) {
         // 使用方法代理调用目标方法
        return this.methodProxy.invoke(this.target, this.arguments);
    }
    else {
        return super.invokeJoinpoint(); // 否则调用父类的invokeJoinpoint方法
    }
}

八、常见问题

  1. 选择合适的代理方式

    • 在使用 Spring AOP 时需要根据目标对象是否实现接口来选择合适的代理方式JDK 动态代理还是 CGLIB 动态代理)。如果目标对象实现了接口,则会使用 JDK 动态代理,否则会使用 CGLIB 动态代理。选择合适的代理方式可以影响到代理对象的性能和行为。
  2. 代理对象的类型

    • 生成的代理对象的类型可能与原始目标对象的类型不同。这可能会导致一些类型转换或 instanceof 判断出现问题。因此,在使用代理对象时,需要注意其类型和行为与原始对象可能存在的差异。