10-十、Spring AOP 源码分析 – 创建代理对象
作者:田小波 [原文连接](http://www.tianxiaobo.com "原文连接")
1.简介
在上一篇文章中,我分析了 Spring
是如何为目标 bean
筛选合适的通知器的。现在通知器选好了,接下来就要通过代理的方式将通知器(Advisor
)所持有的通知(Advice
)织入到 bean
的某些方法前后。
与筛选合适的通知器相比,创建代理对象的过程则要简单不少,本文所分析的源码不过100行,相对比较简单。在接下里的章节中,我将会首先向大家介绍一些背景知识,然后再去分析源码。那下面,我们先来了解一下背景知识。
2.背景知识
2.1 proxy-target-class
在 Spring
AOP
配置中,proxy-target-class
属性可影响 Spring
生成的代理对象的类型。以 XML
配置为例,可进行如下配置:
<aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="true"></aop:aspectj-autoproxy>
<aop:config proxy-target-class="true">
<aop:aspect id="xxx" ref="xxxx">
<!-- 省略 -->
</aop:aspect>
</aop:config>
如上,默认情况下 proxy-target-class
属性为 false
。当目标 bean
实现了接口时,Spring
会基于 JDK
动态代理为目标 bean
创建代理对象。
若未实现任何接口,Spring
则会通过 CGLIB
创建代理。而当 proxy-target-class
属性设为 true
时,则会强制 Spring
通过 CGLIB
的方式创建代理对象,即使目标 bean 实现了接口。
关于 proxy-target-class
属性的用途这里就说完了,下面我们来看看两种不同创建动态代理的方式。
2.2 动态代理
2.2.1 基于 JDK 的动态代理
基于 JDK
的动态代理主要是通过 JDK
提供的代理创建类 Proxy
为目标对象创建代理,下面我们来看一下 Proxy
中创建代理的方法声明。如下:
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
Class<?>[] interfaces,
InvocationHandler h)
简单说一下上面的参数列表:
loader
– 类加载器interfaces
– 目标类所实现的接口列表h
– 用于封装代理逻辑
JDK
动态代理对目标类是有一定要求的,即要求目标类必须实现了接口,JDK
动态代理只能为实现了接口的目标类生成代理对象。至于 InvocationHandler
,是一个接口类型,定义了一个 invoke
方法。使用者需要实现该方法,并在其中封装代理逻辑。
关于 JDK
动态代理的介绍,就先说到这。下面我来演示一下 JDK 动态代理的使用方式,如下:
目标类定义:
public interface UserService {
void save(User user);
void update(User user);
}
public class UserServiceImpl implements UserService {
@Override
public void save(User user) {
System.out.println("save user info");
}
@Override
public void update(User user) {
System.out.println("update user info");
}
}
代理创建者定义:
public interface ProxyCreator {
Object getProxy();
}
public class JdkProxyCreator implements ProxyCreator, InvocationHandler {
private Object target;
public JdkProxyCreator(Object target) {
assert target != null;
Class<?>[] interfaces = target.getClass().getInterfaces();
if (interfaces.length == 0) {
throw new IllegalArgumentException("target class don`t implement any interface");
}
this.target = target;
}
@Override
public Object getProxy() {
Class<?> clazz = target.getClass();
// 生成代理对象
return Proxy.newProxyInstance(clazz.getClassLoader(), clazz.getInterfaces(), this);
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println(System.currentTimeMillis() + " - " + method.getName() + " method start");
// 调用目标方法
Object retVal = method.invoke(target, args);
System.out.println(System.currentTimeMillis() + " - " + method.getName() + " method over");
return retVal;
}
}
如上,invoke
方法中的代理逻辑主要用于记录目标方法的调用时间,和结束时间。下面写点测试代码简单验证一下,如下:
public class JdkProxyCreatorTest {
@Test
public void getProxy() throws Exception {
ProxyCreator proxyCreator = new JdkProxyCreator(new UserServiceImpl());
UserService userService = (UserService) proxyCreator.getProxy();
System.out.println("proxy type = " + userService.getClass());
System.out.println();
userService.save(null);
System.out.println();
userService.update(null);
}
}
测试结果如下:
当我们要为未实现接口的类生成代理时,就无法使用 JDK
动态代理了。那么此类的目标对象生成代理时应该怎么办呢?
当然是使用 CGLIB
了。在 CGLIB
中,代理逻辑是封装在 MethodInterceptor
实现类中的,代理对象则是通过 Enhancer
类的 create
方法进行创建。下面我来演示一下 CGLIB
创建代理对象的过程,如下:
本节的演示环节,打算调侃(无贬低之意)一下59式坦克,这是我们国家大量装备过的一款坦克。59式坦克有很多种改款,一般把改款统称为59改,59改这个梗也正是源于此。下面我们先来一览59式坦克的风采:
图片来源:[百度图片搜索](http://t.cn/RBsOpyi "百度图片搜索")
下面我们的工作就是为咱们的 59 创建一个代理,即 59改。好了,开始我们的魔改吧。
目标类,59式坦克:
public class Tank59 {
void run() {
System.out.println("极速前行中....");
}
void shoot() {
System.out.println("轰...轰...轰...轰...");
}
}
CGLIB
代理创建者
public class CglibProxyCreator implements ProxyCreator {
private Object target;
private MethodInterceptor methodInterceptor;
public CglibProxyCreator(Object target, MethodInterceptor methodInterceptor) {
assert (target != null && methodInterceptor != null);
this.target = target;
this.methodInterceptor = methodInterceptor;
}
@Override
public Object getProxy() {
Enhancer enhancer = new Enhancer();
// 设置代理类的父类
enhancer.setSuperclass(target.getClass());
// 设置代理逻辑
enhancer.setCallback(methodInterceptor);
// 创建代理对象
return enhancer.create();
}
}
方法拦截器 – 坦克再制造:
public class TankRemanufacture implements MethodInterceptor {
@Override
public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
if (method.getName().equals("run")) {
System.out.println("正在重造59坦克...");
System.out.println("重造成功,已获取 ✨59改 之 超音速飞行版✨");
System.out.print("已起飞,正在突破音障。");
methodProxy.invokeSuper(o, objects);
System.out.println("已击落黑鸟 SR-71,正在返航...");
return null;
}
return methodProxy.invokeSuper(o, objects);
}
}
好了,下面开始演示,测试代码如下:
public class CglibProxyCreatorTest {
@Test
public void getProxy() throws Exception {
ProxyCreator proxyCreator = new CglibProxyCreator(new Tank59(), new TankRemanufacture());
Tank59 tank59 = (Tank59) proxyCreator.getProxy();
System.out.println("proxy class = " + tank59.getClass() + "\n");
tank59.run();
System.out.println();
System.out.print("射击测试:");
tank59.shoot();
}
}
测试结果如下:
如上,“极速前行中…” 和 “轰…轰…轰…轰…” 这两行字符串是目标对象中的方法打印出来的,其他的则是由代理逻辑打印的。由此可知,我们的代理逻辑生效了。
好了,最后我们来看一下,经过魔改后的 59,也就是超音速59改的效果图:
图片来源:未知
本节用59式坦克举例,仅是调侃,并无恶意。作为年轻的一代,我们应感谢那些为国防事业做出贡献的科技人员们。没有他们贡献,我们怕是不会有像今天这样安全的环境了(尽管不完美)。
到此,背景知识就介绍完了。下一章,我将开始分析源码。源码不是很长,主逻辑比较容易懂,所以一起往下看吧。
3.源码分析
为目标 bean 创建代理对象前,需要先创建 AopProxy 对象,然后再调用该对象的 getProxy 方法创建实际的代理类。我们先来看看 AopProxy 这个接口的定义,如下:
public interface AopProxy {
/** 创建代理对象 */
Object getProxy();
Object getProxy(ClassLoader classLoader);
}
在 Spring
中,有两个类实现了 AopProxy
,如下:
Spring
在为目标 bean
创建代理的过程中,要根据 bean
是否实现接口,以及一些其他配置来决定使用 AopProxy
何种实现类为目标 bean
创建代理对象。下面我们就来看一下代理创建的过程,如下:
protected Object createProxy(
Class<?> beanClass, String beanName, Object[] specificInterceptors, TargetSource targetSource) {
if (this.beanFactory instanceof ConfigurableListableBeanFactory) {
AutoProxyUtils.exposeTargetClass((ConfigurableListableBeanFactory) this.beanFactory, beanName, beanClass);
}
ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory();
proxyFactory.copyFrom(this);
/*
* 默认配置下,或用户显式配置 proxy-target-class = "false" 时,
* 这里的 proxyFactory.isProxyTargetClass() 也为 false
*/
if (!proxyFactory.isProxyTargetClass()) {
if (shouldProxyTargetClass(beanClass, beanName)) {
proxyFactory.setProxyTargetClass(true);
}
else {
/*
* 检测 beanClass 是否实现了接口,若未实现,则将
* proxyFactory 的成员变量 proxyTargetClass 设为 true
*/
evaluateProxyInterfaces(beanClass, proxyFactory);
}
}
// specificInterceptors 中若包含有 Advice,此处将 Advice 转为 Advisor
Advisor[] advisors = buildAdvisors(beanName, specificInterceptors);
proxyFactory.addAdvisors(advisors);
proxyFactory.setTargetSource(targetSource);
customizeProxyFactory(proxyFactory);
proxyFactory.setFrozen(this.freezeProxy);
if (advisorsPreFiltered()) {
proxyFactory.setPreFiltered(true);
}
// 创建代理
return proxyFactory.getProxy(getProxyClassLoader());
}
public Object getProxy(ClassLoader classLoader) {
// 先创建 AopProxy 实现类对象,然后再调用 getProxy 为目标 bean 创建代理对象
return createAopProxy().getProxy(classLoader);
}
getProxy
这里有两个方法调用,一个是调用 createAopProxy
创建 AopProxy
实现类对象,然后再调用 AopProxy
实现类对象中的 getProxy
创建代理对象。这里我们先来看一下创建 AopProxy
实现类对象的过程,如下:
protected final synchronized AopProxy createAopProxy() {
if (!this.active) {
activate();
}
return getAopProxyFactory().createAopProxy(this);
}
public class DefaultAopProxyFactory implements AopProxyFactory, Serializable {
@Override
public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException {
/*
* 下面的三个条件简单分析一下:
*
* 条件1:config.isOptimize() - 是否需要优化,这个属性没怎么用过,
* 细节我不是很清楚
* 条件2:config.isProxyTargetClass() - 检测 proxyTargetClass 的值,
* 前面的代码会设置这个值
* 条件3:hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)
* - 目标 bean 是否实现了接口
*/
if (config.isOptimize() || config.isProxyTargetClass() || hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)) {
Class<?> targetClass = config.getTargetClass();
if (targetClass == null) {
throw new AopConfigException("TargetSource cannot determine target class: " +
"Either an interface or a target is required for proxy creation.");
}
if (targetClass.isInterface() || Proxy.isProxyClass(targetClass)) {
return new JdkDynamicAopProxy(config);
}
// 创建 CGLIB 代理,ObjenesisCglibAopProxy 继承自 CglibAopProxy
return new ObjenesisCglibAopProxy(config);
}
else {
// 创建 JDK 动态代理
return new JdkDynamicAopProxy(config);
}
}
}
如上,DefaultAopProxyFactory
根据一些条件决定生成什么类型的 AopProxy
实现类对象。生成好 AopProxy
实现类对象后,下面就要为目标 bean
创建代理对象了。这里以 JdkDynamicAopProxy
为例,我们来看一下,该类的 getProxy
方法的逻辑是怎样的。如下:
public Object getProxy() {
return getProxy(ClassUtils.getDefaultClassLoader());
}
public Object getProxy(ClassLoader classLoader) {
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Creating JDK dynamic proxy: target source is " + this.advised.getTargetSource());
}
Class<?>[] proxiedInterfaces = AopProxyUtils.completeProxiedInterfaces(this.advised, true);
findDefinedEqualsAndHashCodeMethods(proxiedInterfaces);
// 调用 newProxyInstance 创建代理对象
return Proxy.newProxyInstance(classLoader, proxiedInterfaces, this);
}
如上,请把目光移至最后一行有效代码上,会发现 JdkDynamicAopProxy
最终调用 Proxy.newProxyInstance
方法创建代理对象。到此,创建代理对象的整个过程也就分析完了,不知大家看懂了没。好了,关于创建代理的源码分析,就先说到这里吧。
4.总结
本篇文章对 Spring
AOP
创建代理对象的过程进行了较为详细的分析,并在分析源码前介绍了相关的背景知识。总的来说,本篇文章涉及的技术点不是很复杂,相信大家都能看懂。限于个人能力,若文中有错误的地方,欢迎大家指出来。好了,本篇文章到此结束,谢谢阅读。
参考
《[Spring 源码深度解析](https://book.douban.com/subject/25866350/ "Spring 源码深度解析")》- 郝佳
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