1.Spring AOP的概述

Aspect是一種新的模組化機制，用來描述分散在物件、類或函式中的橫切關注點

使用AOP後，不僅可以將這些重複的程式碼抽取出來單獨維護，在需要使用時，統一呼叫，還可以為如何使用這些公共程式碼提供豐富靈活的手段。

1.2Advice通知

定義連線點在做什麼，為切面增強提供織入介面，例如BeforeAdvice、AfterAdvice、ThrowsAdvice等；

BeforeAdvice繼承體系中，定義了為待增強的目標方法設定的前置增強介面MethodBeforeAdvice，使用這個前置介面需要實現一個回撥函式

Before方法的實現在advice中被配置到目標方法後，會在呼叫目標方法時被回撥，具體呼叫引數：method物件，這個引數是目標方法的反射物件；Object[]物件陣列，包含目標方法的形參；實現一個功能統計被呼叫的方法次數，根據呼叫方法的方法名進行統計，把統計結果根據方法名，呼叫次數放入map中；CountingBeforeAdvice是介面MethodBeforeAdvice的實現類；

Count是MethodCounter類中的方法；首先通過目標方法的反射物件，得到方法名，然後進行累加，把統計結果放到維護的map中

AfterAdvice通知型別，AfterReturningAdvice是比較常用的一個，介面中定義了一個方法

在這個Advice通知被正確配置以後，在目標方法呼叫結束併成功返回的時候，介面會被AOP回撥。回撥引數，目標方法的返回結果，方法的反射物件，方法引數，呼叫target裡面的該方法。依然用上面的例子

方法呼叫和前面一樣，只是發生的時間不一樣。如果實現不同的aop通知介面，就會被aop編織到不同的呼叫場合中。一個是在方法呼叫前實現切面增強，一個是在方法呼叫返回結果後實現增強，相同程式碼可以靈活出現在不同的應用場合。

ThrowsAdvice，沒有指定需要實現的介面方法，他在丟擲異常時被回撥，這個回撥是aop使用反射機制來完成的。

1.3 Pointcut切點

決定Advice通知應該作用於哪個連線點，就是說通過Pointcut來定義需要增強的方法的集合，這些集合的選取可以按照一定的規則來完成。Pointcut通常意味著標識的方法。

Pointcut介面定義中，需要返回一個MethodMatcher，對於Point的方法匹配判斷功能，就是用MethodMatcher實現的、以正則表示式切點JdkRegexMethodPointcut為例；JdkRegexMethodPointcut是StaticMatcherPointcut的子類，同時也是MethodMatcher的子類。

在Pointcut中，MethodMatcher物件實際上可以被配置成JdkRegexMethodPointcut來完成方法的匹配判斷的。在JdkRegexMethodPointcut中，可以看到一個matches方法，這個matches方法是MethodMatcher定義的介面方法。JdkRegexMethodPointcut中，這個matches方法就是使用正則表示式來對方法名進行匹配的地方。

ClassFilter

當織入的目標物件和Point指定的型別相同時，返回true，否則返回false，即意味著不會對這個型別的目標物件進行織入操作

如果型別對所捕捉的 Joinpoint 無所謂，那麼 Pointcut 中使用的 ClassFilter 可以直接使用ClassFilter TRUE = TrueClassFilter.INSTANCE

MethodMatcher

MethodMatcher 通過過載，定義了兩個 matches 方法，而這兩個方法的分界線就是 isRuntime 方法，這裡要特別注意！

　　注意到三引數的matches方法中，最後一個引數是args，因此也就可以想到：兩個 mathcers 方法的區別在於，在進行方法攔截的時候，是否匹配方法的引數

　　根據是否對方法的引數進行匹配，Pointcut可以分為StaticMethodMatcher和DynamicMethodMatcher，當isRuntime()返回false，表明不對引數進行匹配，為StaticMethodMatcher，返回true時，表示要對引數進行匹配，為DynamicMethodMatcher。

　　一般情況下，DynamicMethodMatcher會影響效能，所以我們一般使用StaticMethodMatcher就行了

1.4 Advisor通知器

Advice 通知和Pointcut切點設計完成後，需要Advisor將他們連線起來。通過Advisor，可以定義應該使用哪個Advice並在哪個Pointcut使用它。以DefaultPointcutAdvisor為例，有兩個屬性，advice和pointcut，分別配置Advice和Pointcut。

Pointcut.True的值為 TruePointcut.INSTANCE;單例模式

1.5. JoinPoint連線點

被攔截到的點，因為Spring只支援方法型別的連線點，所以在Spring中連線點指的就是被攔截到的方法。AOP中僅支援方法級別的JoinPoint，更確切的說，只支援方法執行 （Method Execution ）型別的 Joinpoint，雖然 Spring AOP 僅提供方法攔截，但是實際的開發過程中，這已經可以滿足 80% 的開發需求了。

　　Spring AOP 之所以如此，主要有以下幾個原因。

　　1.  Spring AOP 要提供一個簡單而強大的 AOP 框架，並不想因大而全使得框架本身過於臃腫。能夠僅付出 20% 的努力，就能夠得到 80% 的回報。否則，事倍功半，並不是想看到的結果。

　　2.  對於類中屬性 （Field ）級別的 Joinpoint ，如果提供這個級別的攔截，那麼就破壞了面向物件的封裝，而且，完全可以通過 setter 和 getter 方法的攔截達到同樣的目的。

　　3.  如果應用需求非常特殊，完全超出了 Spring AOP 提供的那 80% 的需求支援，可以求助於現有其他 AOP 實現產品，如 AspectJ。 目前看來， AspectJ 是 Java 平臺對 AOP 支援最完善的產品，同時，Spring AOP 也提供了對 Aspect的支援。

2.Spring AOP的設計與實現

2.1 JVM動態代理特性

Reflection包中看到的Proxy物件，這個物件生成後，所起的作用就類似於Proxy模式中的Proxy物件，在使用時，還需要為代理物件設計一個回撥方法，在其中加入作為代理需要額外處理的操作。Jdk中，需要實現下面所示的InvocationHandler介面

這個invoke方法第一個引數就是代理物件的例項，第二個是Method方法物件，代表的是當前代理物件中被呼叫的方法對應的介面方法物件；第三個為被呼叫的方法引數。

3.建立AopProxy代理物件

Spring的AOP模組中，一個主要的部分就是代理物件的生成，而對於Spring應用，是通過配置和呼叫Spring的ProxyFactoryBean來完成這個任務的。

3.1 配置ProxyFactoryBean

基於XML配置Spring的Bean時，往往需要一系列的配置步驟來使用ProxyFactoryBean和AOP、

①定義使用的通知器Advisor，這個通知器應該作為一個bean來定義，通知器內部，定義了advice通知

②定義ProxyFactoryBean，把他作為另一個Bean，封裝AOP功能的主要類，需要設定相關的屬性，proxyInterface、interceptorNames和target，interceptorNames屬性的值往往設定為需要定義的通知器或者通知，因為這些通知器在ProxyFactoryBean的aop配置下，通過使用代理物件的攔截器起作用。

③定義target屬性，作為target屬性注入的bean，是需要用aop通知器中的切面應用來增強的物件，介面的實現類。

3.2ProxyFactoryBean生成AopProxy代理物件

從FactoryBean中獲取物件，是以getObject方法作為入口完成的，ProxyFactoryBean實現中的getObject方法，是FactoryBean需要實現的介面方法。對ProxyFactoryBean來說，把需要對target目標物件增加的通知處理，都通過getObject方法進行封裝。

對通知器鏈進行初始化，通知器鏈封裝了一系列的攔截器，這些攔截器都要從配置中讀取，然後為代理物件的生成做好準備。Spring中有singleton和prototype型別的兩種bean，需要區分。

為Proxy代理物件配置Advisor鏈，是在initializeAdvisorChain方法中完成的，有一個標誌位AdvisorChainInitialized，用來表示通知器鏈是否已經初始化，如果已經初始化，就直接返回。即初始化只發生在應用第一次通過ProxyFactoryBean去獲取代理物件的時候。初始化之後，讀取配置中出現的所有通知器，使用getBean就行，引數為通知器的名字，然後把從容器中取得通知器加入攔截器中，由addAdvisorOnChainCreation實現。

生成singleton的代理物件在getSingletonInstance程式碼中完成，這個方法是ProxyFactoryBean生成AopProxy代理物件的呼叫入口；代理物件會封裝對target目標物件的方法呼叫，target物件的方法會被代理物件攔截。首先讀取ProxyFactoryBean中的配置，為生成代理物件做好準備，設定方法呼叫介面等，

獲取目標物件的介面，然後設定介面和classLoader，呼叫createAopProxy方法，內部使用AopProxyFactory取得AopProxy物件，然後呼叫getProxy獲取得到代理物件；AopProxy是一個介面類，由兩個子類實現，一個是cglib2AopProxy，另一個是JdkDynamicProxy；至於要生成什麼樣的代理物件，所有資訊都封裝在AdvisedSupport中，ProxyFactoryBean本身也是AdvisedSupport的子類。ProxyCreatorSupport是AdvisedSupport的子類，上面的this，就是ProxyCreatorSupport，也是createAopProxy的引數；

這裡預設使用的是DefaultAopProxyFactory，這個AopProxyFactory，作為AopProxy的工廠物件，是在ProxyFactoryBean的基類ProxyCreatorSupport中被建立的，建立AopProxyFactory時，他被設定成了DefaultAopProxyFactory。

關於AopProxy代理物件的生成，如果目標物件時介面類，那麼適合使用JDK來生成代理物件，否則Spring會使用CGlib來生成代理物件。具體實現過程交給了JDKDynamicAopProxy和CglibProxyFactory的createCglibProxy方法；

在AopProxy代理物件的生成過程中，首先要從AdvisedSupport物件中取得配置的目標物件，這個目標物件是實現AOP的所必須的，因為我們是要對目標物件進行增強。目標物件檢查完成後，需要根據配置情況來決定使用什麼方式來建立AopProxy代理物件。預設使用Jdk生成AopProxy代理物件，

3.3 JDK生成AopProxy代理物件

從ProxyFactoryBean的getObject開始，裡面先對通知進行初始化，加入到攔截器中，然後判斷singleton還是prototype，分情況討論，如果是singleton，呼叫getSingletonInstance方法，這裡會得到代理物件介面的類物件targetClass；設定代理物件的介面資訊，然後呼叫getProxy（createAopProxy）方法，createAopProxy返回一個AopProxy物件，然後就會將ProxyFactoryBean物件作為AdvisedSupport引數傳入，然後進行生成代理物件，config中包含著target相關資訊和介面資訊。

JdkDynamicAopProxy本身實現了AopProxy、InvocationHandler和序列化介面，實現了invoke回撥方法，完成了代理物件和InvocationHandler即JdkDynamicAopProxy連線起來；

3.4 CGLIB生成AopProxy物件

CglibAopProxy類中的getProxy方法

4.Spring AOP攔截器呼叫的實現

JDK需要通過InvocationHandler來設定攔截器回撥，Cglib需要根據使用要求，通過DynamicAdvisedInterceptor來完成回撥

4.1JDKDynamicAopProxy的invoke攔截

Invoke方法中，核心內容是獲取攔截器鏈，如果攔截器鏈為空，直接呼叫目標方法，如果攔截器鏈不為空則先呼叫攔截器鏈，再對目標方法進行呼叫。

首先是獲得攔截器鏈，從List<Object> chain = this.advised.

getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(method, targetClass);方法中，可以看出獲取interceptors的操作是由advised物件完成的，

4.2 cglibAopProxy的intercept攔截

與JDK的攔截類似，只是攔截器鏈的處理不一樣，這裡採用CglibMethodInvocation完成

4.3 目標物件方法的呼叫

如果沒有設定攔截器，會對目標物件的方法直接進行呼叫。使用AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection的方法中實現的。

使用CglibAopProxy直接呼叫methodProxy.invoke，如果沒有攔截器就會呼叫父類的方法，即target的方法

4.4 AOP攔截器鏈的呼叫

不同的AopProxy代理物件，但最終對Aop攔截的處理基本類似：他們對攔截器鏈的呼叫都是在ReflectiveMethodInvocation中通過proceed方法實現的，cglib的CglibMethodInvocation是ReflectiveMethodInvocation的子類。Proceed中會逐個執行攔截器中的攔截方法。在執行攔截器的方法之前，需要對代理方法完成一個匹配判斷，通過這個匹配判斷來決定攔截器是否滿足切面要求。通過Pointcut的matches呼叫對方法進行匹配判斷，來決定是否需要進行增強。

Proceed方法中，先進行判斷，如果已經到攔截器末尾了，就直接呼叫目標物件的實現方法；否則沿著攔截器鏈繼續進行，得到下一個攔截器，通過這個攔截器進行matches判斷；判斷是否適用於增強的場合，如果是，從攔截器中得到interceptor，呼叫invoke方法進行增強，如果不匹配，那麼proceed會被遞迴呼叫，直到攔截器都被執行完了。

4.5 配置通知器

Proceed方法中得到了interceptorOrInterceptionAdvice攔截器，

interceptorOrInterceptionAdvice是獲得的攔截器，他通過攔截器機制對目標物件的行為增強起作用，這個攔截器來自interceptorsAndDynamicMethodMatchers，具體來說，他是interceptorsAndDynamicMethodMatchers持有的list中的一個元素；這個list是從哪裡獲得的，jdkDynamicAopProxy的invoke中

cglibAopProxy也有類似的，

獲取interceptors的操作是由advised物件來完成的，這個advise是一個AdvisedSupport物件，從類的繼承上來看，這個AdvisedSupport類同時也是ProxyFactoryBean的基類。從AdvisedSupport的程式碼中可以看到getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice的實現，程式碼清單如下。在這個方法中獲得了攔截器鏈，在取得攔截器鏈的時候，為提高取得攔截器的效率，還為其設定了快取。

這裡使用了cache，利用cache獲取已有的interceptor鏈，但是第一次還是需要自己動手生成。這個interceptor鏈的生成是由advisorChainFactory完成的，這裡使用的是DefaultAdvisorChainFactory。在DefaultAdvisorChainFactory中實現了一個interceptor鏈的獲取過程，程式碼如下。

在這個獲取過程中，首先設定了一個list,其長度是由配置的通知器的個數來決定的，這個配置就是在XML中對ProxyFactoryBean做的interceptorNames屬性的配置。然後DefaultAdvisorChainFactory會通過一個AdvisorAdapterRegistry來實現攔截器的註冊，AdvisorAdapterRegistry對advice通知的織入功能起了很大的作用。有了AdvisorAdapterRegistry註冊器，利用它來對從ProxyFactoryBean配置中得到的通知進行適配，從而獲得相應的攔截器，再把他加入到前面設定好的List中去，完成所謂的攔截器註冊過程。

獲取到攔截器鏈之後，將目標物件，攔截器鏈，方法，代理物件等作為引數，建立一個ReflectiveMethodInvocation類，通過這個物件完成AOP功能實現的封裝；

ProxyFactoryBean的getObject方法裡面對advisor進行初始化，從xml配置中獲取advisor通知器。

Advisor通知器的取得是委託給IoC容器完成的，但是在ProxyFactoryBean如何獲的IoC容器，然後回撥IoC容器的getBean方法取得advisor的呢？初始化bean的過程中，對IoC容器在bean 中的回撥進行了設定，首先判斷這個bean型別是不是實現BeanFactoryAware介面，如果是，那麼它一定實現了BeanFactoryAware定義的介面方法，通過合格介面方法，可以把IoC容器設定到Bean自身定義的一個屬性中去。那麼在bean自身實現中，就能夠得到它所在的IoC容器，從而呼叫容器的getBean方法

4.6 Advice通知的實現

在DefaultAdvisorChainFactory中，這個工廠類負責生成攔截器鏈，在它的getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice方法中，有一個適配和註冊過程，這個適配和註冊過程中，通過配置Spring預先設計好的攔截器，Spring加入它對AOp的實現，可以看到，首先構造一個GlobalAdvisorAdapterRegistry單例，然後對配置的Advisor通知器進行逐個遍歷，這些通知器鏈都是配置在interceptorNames中的，然後封裝在Advised型別的引數config中，可以方便的取得配置的通知器，有了這些通知器，接著就是一個由GlobalAdvisorAdapterRegistry來完成攔截器的適配和註冊過程。

GlobalAdvisorAdapterRegistry為AOP的實現做出了很大貢獻，getInterceptors方法封裝這advice織入實現的入口，先了解一下GlobalAdvisorAdapterRegistry單件，起到一個介面卡的作用，但同時它也是一個單件模式的應用，為Spring AOP模組提供了一個DefaultAdvisorAdapterRegistry單件，由它完成各種通知的適配和註冊工作。

在DefaultAdvisorAdapterRegistry中，設定了一系列的adapter介面卡，正是這些adapter的實現，為Spring aop的advice提供編織能力。含有與AOP對應的一系列通知相對應的adapter介面卡，這些主要體現在一下兩個方面：一是呼叫adapter的supportsAdvice方法，通過這個方法判斷取得的advice是什麼型別的advice通知；從而根據不同advice型別來註冊不同的adviceInterceptor，加入到interceptors的list中。另一方面，這些AdviceInterceptor都是AOP框架設計好了的，是為實現不同的advice功能提供服務的，有了這些AdviceInterceptor，實現了advice通知在AopProxy代理物件的織入功能。

介面卡模式，adaptee是一系列的advice

目標(Target)：這就是所期待得到的介面。Interceptor攔截器

源(Adaptee)角色：現在需要適配的介面。Advise通知

介面卡(Adapter)：介面卡類是本模式的核心。介面卡把源介面轉換成目標介面。顯然，這一角色不可以是介面，而必須是具體類。將對應的通知得到對應通知的攔截器

在DefaultAdvisorAdapterRegistry的getInterceptors呼叫中，將幾個AOP常用的adapter加入到adapter的list中，以MethodBeforeAdviceAdapter為例，實現了AdvisorAdapter的兩個介面方法：supportsAdvice，對advice型別進行判斷，如果advice是MethodBeforeAdvice的例項，那麼返回true；另一個對getInterceptor介面方法的實現，這個方法把advice通知從通知器中取出，建立一個MethodBeforeAdviceInterceptor物件，通過這個物件將advice通知包裝起來。

MethodBeforeAdviceInterceptor完成的是對MethodBeforeAdvice的封裝，可以在MethodBeforeAdviceInterceptor設計的invoke回撥方法中，看到首先出發了advice的before回撥，然後才是MethodInvocation的proceed方法呼叫.這裡就是和前面的ReflectiveMethodInvocation的proceed分析中聯絡起來了，從該類中的interceptorsAndDynamicMethodMatchers成員變數裡面封裝的都是interceptorsAndDynamicMethodMatcher物件，而物件中中封裝著Interceptor和MethodMatcher，因此dm.interceptor.invoke,就是呼叫對應的攔截器的invoke方法，最終會根據不同的advice型別，觸發spring對不同的advice的攔截器封裝，比如MethodBeforeAdvice，最終會觸發MethodBeforeAdviceInterceptor的invoke方法。在MethodBeforeAdviceInterceptor方法中，會先呼叫advice的before方法，這就是MethodBeforeAdvice所需要的對目標物件的增強效果：在方法呼叫之前完成通知增強。

4.7 ProxyFactory實現AOP

程式設計式使用ProxyFactory實現AOP

ProxyFactory實現AOP功能，其實現原理與ProxyFactoryBean的實現原理一致，只是在最外層的表現形式不同。ProxyFactory沒有使用FactoryBean的IoC封裝，而是通過繼承ProxyCreatorSupport的功能來完成aop的屬性配置。ProxyFactory的getProxy方法取得AopProxy代理物件，getProxy的實現使用了ProxyFactory基類ProxyCreatorSupport的createProxy方法來生成AopProxy代理物件，而AopProxy代理物件的生成是由AopProxyFactory來完成的，使用JDK或者CGLIB的代理物件。