前言

Spring的IOC和AOP称之为Spring框架的两个核心。AOP是什么？AOP原理是什么？本章节开始，我们就来看看SpringAOP到底是怎么玩转起来的？

AOP是什么？

定义

Aspect Oriented Programming，面向切面编程，是一种编程范例，旨在通过分离横切关注点来增加模块性，它通过在不修改代码本身的情况下向现有代码添加其他行为来实现。动态的将代码切入到类的指定方法或指定位置上的编程思想，就是面向切面编程。

使用

在系统中，肯定存在一些公共逻辑模块。比如日志的记录，事务的管理，请求的校验等。如果把这种逻辑模块的代码收到写到业务模块中，代码重复度就非常之高。这还不是唯一的问题，关键如果公共逻辑模块的代码要修改，必须要全部修改。这个根本不符合码农的科学发展观。AOP，可以帮助我们解决这些问题。

实现

AOP本身并不能解决这些问题，AOP就是一种思想，而解决问题依靠的是AOP具体的实现，也就是我们本章节所说的Spring AOP。不过，值得注意的是，在Spring2.0之后，开始集成aspectj。所以，我们所说的Spring AOP，其实就是Spring加Aspectj这种方式。

概念性知识

要熟悉Spring AOP，里面有些概念一定要先搞搞清楚才行。

• Aspect 切面，将横切关注点设计为独立可重用的对象，这些对象称为切面。实际上就是一些功能增强的类或者对象的代表，比如：日志管理、事务管理、异常控制等。

• Joinpoint 连接点，切面在应用程序执行时加入对象的业务流程中的特定点，称为连接点。它用来定义在目标程序的哪里通过AOP加入新的逻辑。通俗讲，就是对应的具体的被代理的方法 ，比如saveUser()。Joinpoint跟我们具体的被代理的方法一一对应

• Pointcut 切点，匹配连接点的断言。通知和一个切入点表达式关联，并在满足这个切入点的连接点上运行。它是joinpoint的集合。

• Advice 通知/增强，在切面的某个特定的连接点上执行的动作。可以理解为它是一段程序代码，在代理类上的上面或者下面增加一些代码来实现增强。比如事务管理AOP，通知/增强对应的就是开启事务、关闭事务这些具体代码上的操作。

• Advisor Advice和Pointcut组成的独立的单元，用来定义只有一个通知和一个切入点的切面。再通俗点来说，它是将Advice注入到程序中的Pointcut位置。Spring中的事务管理使用的就是advisor。

• Introduction 引入，通过引入，可以在一个对象中加入新的方法和属性，而不用修改它的程序。这种方式很少用，基本也不太推荐用。自己定义的通知必须要实现MethodInterceptor。

实例

了解到上面的知识后，我们通过XML的配置方式具体来看一下Spring AOP的应用。

首先，定义一个切面的类。

public class UserAspect {

    public void beforeAdvice() {
        System.out.println("前置通知");
    }
    public void afterAdvice() {
        System.out.println("后置通知");
    }
    public void afterReturnAdvice() {
        System.out.println("返回通知");
    }
    public Object aroundAdvice(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {    
        System.out.println("环绕通知之前");
        Object result = joinPoint.proceed();
        System.out.println("环绕通知之后");
        return result;
    }
}

其次，在Spring配置文件中先将这个类注册成Bean。再通过AOP的标签关联到一起。

<bean id="userAspect" class="com.viewscenes.netsupervisor.aspect.UserAspect"></bean>
    
<aop:config>
    <aop:aspect id="userAspect" ref="userAspect">
        <aop:pointcut id="userPointcut" expression="(execution(* 
                              com.viewscenes.netsupervisor.service..*.*(..)))" />
        <aop:before method="beforeAdvice" pointcut-ref="userPointcut"/>
        <aop:after method="afterAdvice"  pointcut-ref="userPointcut"/>
        <aop:after-returning method="afterReturnAdvice" pointcut-ref="userPointcut"/>
        <aop:around method="aroundAdvice" pointcut-ref="userPointcut"/> 
    </aop:aspect>
</aop:config>

最后，我们通过调用UserService中的方法来测试一下。

前置通知
环绕通知之前
----------根据ID删除用户信息------------
环绕通知之后
返回通知
后置通知

XML标签的解析

不知诸位可否还有印象，Spring是怎么解析配置文件中的标签的呢？如果不记得，可以到Spring源码分析（一）Spring的初始化和XML解析回顾一下。

这里，我们直接来到ConfigBeanDefinitionParser.parse()方法。它位于org.springframework.aop.config包。大概可以分为两个步骤，注册入口类和解析子节点。

注册入口类

parse方法的开始就注册了一个类，AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator。这个类相当重要，它是AOP的入口类。注册的过程就是把它封装成BeanDefinition对象，添加到beanDefinitionNames容器中。这个容器，我们已经很熟悉了，就是循环它来进行实例化和依赖注入。

//cls就是AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator.class
private static BeanDefinition registerOrEscalateApcAsRequired(Class<?> cls, 
                                BeanDefinitionRegistry registry, Object source) {
    RootBeanDefinition beanDefinition = new RootBeanDefinition(cls);
    beanDefinition.setSource(source);
    beanDefinition.getPropertyValues().add("order", Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE);
    beanDefinition.setRole(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE);
    
    //注册beanDefinition 将beanName加入到beanDefinitionNames容器中
    registry.registerBeanDefinition(AUTO_PROXY_CREATOR_BEAN_NAME, beanDefinition);
    return beanDefinition;
}

解析子节点

接下来是解析配置文件标签的地方，获取<aop:config>下的子标签。它的子标签只有三类：<aop:pointcut>、<aop:advisor>、<aop:aspect>。下面的源码也正对应这三种类型。

List<Element> childElts = DomUtils.getChildElements(element);
for (Element elt: childElts) {
    String localName = parserContext.getDelegate().getLocalName(elt);
    if (POINTCUT.equals(localName)) {
        parsePointcut(elt, parserContext);
    }
    else if (ADVISOR.equals(localName)) {
        parseAdvisor(elt, parserContext);
    }
    else if (ASPECT.equals(localName)) {
        parseAspect(elt, parserContext);
    }
}

pointcut的解析

pointcut解析其实很简单，把id和expression拿到，封装成BeanDefinition对象，它的类是AspectJExpressionPointcut，把表达式放入beanDefinition对象的propertyValues属性，最后同样是注册到beanDefinitionNames容器中。

private AbstractBeanDefinition parsePointcut(Element pointcutElement, ParserContext parserContext) {
    String id = pointcutElement.getAttribute(ID);
    String expression = pointcutElement.getAttribute(EXPRESSION);
    AbstractBeanDefinition pointcutDefinition = null;
    try {
        pointcutDefinition = createPointcutDefinition(expression);
        String pointcutBeanName = id;
        if (StringUtils.hasText(pointcutBeanName)) {
            //注册到beanDefinitionNames容器，id为beanName
            parserContext.getRegistry().registerBeanDefinition(pointcutBeanName, pointcutDefinition);
        }
    }
    return pointcutDefinition;
}

protected AbstractBeanDefinition createPointcutDefinition(String expression) {
    RootBeanDefinition beanDefinition = new RootBeanDefinition(AspectJExpressionPointcut.class);
    beanDefinition.setScope(BeanDefinition.SCOPE_PROTOTYPE);
    beanDefinition.setSynthetic(true);
    beanDefinition.getPropertyValues().add(EXPRESSION, expression);
    return beanDefinition;
}

aspect的解析

aspect是一个切面。切面里面包含切入点和通知。引入类型先略过不表。

• advice

获取aspect节点下的所有子节点，先过滤advice节点。然后解析生成AspectJPointcutAdvisor类的BeanDefinition对象。

//获取aspect节点的子节点 
NodeList nodeList = aspectElement.getChildNodes();
boolean adviceFoundAlready = false;
for (int i = 0; i < nodeList.getLength(); i++) {
    Node node = nodeList.item(i);
    //判断是不是advice节点。
    if (isAdviceNode(node, parserContext)) {
        if (!adviceFoundAlready) {
            adviceFoundAlready = true;
            //aspectName就切面的ref，Bean的名字
            beanReferences.add(new RuntimeBeanReference(aspectName));
        }
        //解析advice 生成AspectJPointcutAdvisor类的BeanDefinition对象。
        AbstractBeanDefinition advisorDefinition = parseAdvice(
                aspectName, i, aspectElement, (Element) node, parserContext, beanDefinitions, beanReferences);
        beanDefinitions.add(advisorDefinition);
    }
}

private boolean isAdviceNode(Node aNode, ParserContext parserContext) {
    String name = parserContext.getDelegate().getLocalName(aNode);
    return (BEFORE.equals(name) || AFTER.equals(name) || 
        AFTER_RETURNING_ELEMENT.equals(name) ||
        AFTER_THROWING_ELEMENT.equals(name) || AROUND.equals(name));
}

parseAdvice方法注册很多类，最后串联到一块来，一个一个来看。

首先，创建了方法工厂bean。注册了MethodLocatingFactoryBean类，往propertyValues中添加了两个属性，targetBeanName切面的Bean、methodName通知的方法名。

RootBeanDefinition methodDefinition = new RootBeanDefinition(MethodLocatingFactoryBean.class);
//aspectName切面类的Bean  methodName方法名称 比如before
methodDefinition.getPropertyValues().add("targetBeanName", aspectName);
methodDefinition.getPropertyValues().add("methodName", adviceElement.getAttribute("method"));
methodDefinition.setSynthetic(true);

然后，创建实例工厂的定义。注册了SimpleBeanFactoryAwareAspectInstanceFactory类，这个类实现了BeanFactoryAware接口。这样的话，在实例化的时候会调用到setBeanFactory方法，可以拿到BeanFactory。有个getAspectInstance方法，根据切面名字就可以拿到切面类的实例。

//注册SimpleBeanFactoryAwareAspectInstanceFactory实例的BeanDefinition
RootBeanDefinition aspectFactoryDef =
        new RootBeanDefinition(SimpleBeanFactoryAwareAspectInstanceFactory.class);
aspectFactoryDef.getPropertyValues().add("aspectBeanName", aspectName);


//类的属性和方法
public class SimpleBeanFactoryAwareAspectInstanceFactory implements 
                                AspectInstanceFactory, BeanFactoryAware {
    
    private String aspectBeanName;
    private BeanFactory beanFactory;
    
    public void setAspectBeanName(String aspectBeanName) {
        this.aspectBeanName = aspectBeanName;
    }

    public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) {
        this.beanFactory = beanFactory;
        if (!StringUtils.hasText(this.aspectBeanName)) {
            throw new IllegalArgumentException("'aspectBeanName' is required");
        }
    }
    public Object getAspectInstance() {
        return this.beanFactory.getBean(this.aspectBeanName);
    }
}

其次，注册切入点。它把上面这两个BeanDefinition当做参数传了过去，最后放入新建的BeanDefinition对象中。这个新建的BeanDefinition对象，是根据advice类型而创建的，当然了，也是五个类型，对应五个类的实例。下面还有三个步骤：设置propertyValues、解析advcie里的pointcut属性、设置bean的参数列表。

private AbstractBeanDefinition createAdviceDefinition(
    Element adviceElement, ParserContext parserContext, String aspectName, int order,
            RootBeanDefinition methodDef, RootBeanDefinition aspectFactoryDef,
            List<BeanDefinition> beanDefinitions, List<BeanReference> beanReferences) {

    //getAdviceClass 根据advice的类型创建不同类型的BeanDefinition
    //BEFORE前置通知                    AspectJMethodBeforeAdvice.class
    //AFTER后置通知                     AspectJAfterAdvice.class
    //AFTER_RETURNING_ELEMENT返回后通知 AspectJAfterReturningAdvice.class
    //AFTER_THROWING_ELEMENT异常通知    AspectJAfterThrowingAdvice.class
    //AROUND环绕通知                    AspectJAroundAdvice.class

    RootBeanDefinition adviceDefinition = new RootBeanDefinition(
                               getAdviceClass(adviceElement, parserContext));
    adviceDefinition.setSource(parserContext.extractSource(adviceElement));
    //1、设置propertyValues
    adviceDefinition.getPropertyValues().add(ASPECT_NAME_PROPERTY, aspectName);
    adviceDefinition.getPropertyValues().add(DECLARATION_ORDER_PROPERTY, order);

    //2、解析advcie里的pointcut属性
    //pointcut分为两种。一种是pointcut-ref引用类型，一种是pointcut表达式类型
    //如果是引用类型，返回字符串  
    //如果是表达式类型，则创建AspectJExpressionPointcut类型的Bean，将表达式放入propertyValues属性。
    Object pointcut = parsePointcutProperty(adviceElement, parserContext);
    if (pointcut instanceof BeanDefinition) {
        cav.addIndexedArgumentValue(POINTCUT_INDEX, pointcut);
        beanDefinitions.add((BeanDefinition) pointcut);
    }
    else if (pointcut instanceof String) {
        RuntimeBeanReference pointcutRef = new RuntimeBeanReference((String) pointcut);
        cav.addIndexedArgumentValue(POINTCUT_INDEX, pointcutRef);
        beanReferences.add(pointcutRef);
    }

    //3、设置bean的参数列表。adviceDefinition对象有一个构造函数参数值，放入了三个属性
    ConstructorArgumentValues cav = adviceDefinition.getConstructorArgumentValues();
    cav.addIndexedArgumentValue(METHOD_INDEX, methodDef);
    cav.addIndexedArgumentValue(POINTCUT_INDEX, pointcutRef);
    cav.addIndexedArgumentValue(ASPECT_INSTANCE_FACTORY_INDEX, aspectFactoryDef);
        
    return adviceDefinition;
}

最后，配置advisor。创建AspectJPointcutAdvisor类实例的BeanDefinition对象，还是那个构造函数参数值，把上一步返回的adviceDefinition当做参数放入genericArgumentValues。

RootBeanDefinition advisorDefinition = new RootBeanDefinition(AspectJPointcutAdvisor.class);
advisorDefinition.setSource(parserContext.extractSource(adviceElement));
//构造函数参数值 adviceDef就是上一步返回的adviceDefinition
advisorDefinition.getConstructorArgumentValues().addGenericArgumentValue(adviceDef);

最后的最后，注册advisorDefinition到容器中并返回。

parserContext.getReaderContext().registerWithGeneratedName(advisorDefinition);
return advisorDefinition;

一定要记得，这一系列操作都是在循环体里完成的。所以，有几个通知的类型，就会生成几个advisorDefinition对象。处理完，添加到循环体开头定义的List中。

• pointcut

刚才在解析advice已经解析了pointcut，这里又有一个呢？advice里的pointcut是独立使用的，只能作用于当前的advice。但是在aspect里面也可以单独定义pointcut，可以作用于所有的advice。解析过程是一样的，不再赘述。

advisor的解析

advisor可以理解为是只有一个通知和一个切入点的切面。它的解析也比较简单。创建一个DefaultBeanFactoryPointcutAdvisor类实例的BeanDefinition的对象，把通知的BeanName和Order放入propertyValues，再把这个BeanDefinition对象注册到容器中。然后解析pointcut，过程一样。