案例


直接访问被拦截类的属性抛NPE。


结算时,使用管理员用户的付款编号,User类:

阿里P8面试被问:Spring AOP Proxy创建出来的到底是个啥?_mvc

  • AdminUserService类
    阿里P8面试被问:Spring AOP Proxy创建出来的到底是个啥?_mvc_02
    修改CouponService类实现这个需求:在点券充值时,需管理员登录并使用其编号进行结算。
    阿里P8面试被问:Spring AOP Proxy创建出来的到底是个啥?_spring_03
    执行deposit(),一切正常:
    阿里P8面试被问:Spring AOP Proxy创建出来的到底是个啥?_java_04
    这时,由于安全需要,需要管理员在登录时,记录一行日志以便于以后审计管理员操作,于是加个AOP配置:
    阿里P8面试被问:Spring AOP Proxy创建出来的到底是个啥?_代理类_05
    执行deposit(),竟然直接抛 NPE:
    阿里P8面试被问:Spring AOP Proxy创建出来的到底是个啥?_spring_06

就多了个AOP切面,怎么就NPE了?

debug一下,看加入AOP后调用的对象:

阿里P8面试被问:Spring AOP Proxy创建出来的到底是个啥?_初始化_07

AOP后的对象的确个代理对象,属性adminUser也的确是null,why?

就得理解Spring使用CGLIB生成Proxy的原理。

源码解析

正常情况下,AdminUserService只是个普通对象,而AOP增强过的则是一个​​AdminUserService$$EnhancerBySpringCGLIB$$xxxx​​。

这个类实际上是AdminUserService的一个子类。它会重写所有public和protected方法,并在内部将调用委托给原始的AdminUserService实例。

从具体实现角度看,CGLIB中AOP的实现是基于​​org.springframework.cglib.proxy​​包中的如下两个接口:


  • Enhancer
  • MethodInterceptor

执行过程


  • 定义自定义的MethodInterceptor,负责委托方法执行
  • 创建Enhance,并设置Callback为上述MethodInterceptor
  • enhancer.create()创建代理

Spring的动态代理对象的初始化,在得到Advisors之后,会通过ProxyFactory.getProxy获取代理对象:

public Object getProxy(ClassLoader classLoader) {
return createAopProxy().getProxy(classLoader);
}

以CGLIB的Proxy的实现类CglibAopProxy为例:

public Object getProxy(@Nullable ClassLoader classLoader) {
// ...

// 创建及配置 Enhancer
Enhancer enhancer = createEnhancer();

// ...

// 获取Callback:包含DynamicAdvisedInterceptor,亦是MethodInterceptor
Callback[] callbacks = getCallbacks(rootClass);

// ...
// 生成代理对象并创建代理(设置 enhancer 的 callback 值)
return createProxyClassAndInstance(enhancer, callbacks);

// ...
}

最后一般都会执行到CglibAopProxy子类

ObjenesisCglibAopProxy

createProxyClassAndInstance()
protected Object createProxyClassAndInstance(Enhancer enhancer, Callback[] callbacks) {
// 创建代理类Class
Class<?> proxyClass = enhancer.createClass();
Object proxyInstance = null;
// spring.objenesis.ignore 默认为false
// 所以 objenesis.isWorthTrying() 一般为true
if (objenesis.isWorthTrying()) {
try {
// 创建实例
proxyInstance = objenesis.newInstance(proxyClass, enhancer.getUseCache());
}
catch (Throwable ex) {
// ...
}
}

if (proxyInstance == null) {
// 普通反射方式创建实例
try {
Constructor<?> ctor = (this.constructorArgs != null ?
proxyClass.getDeclaredConstructor(this.constructorArgTypes) :
proxyClass.getDeclaredConstructor());
ReflectionUtils.makeAccessible(ctor);
proxyInstance = (this.constructorArgs != null ?
ctor.newInstance(this.constructorArgs) : ctor.newInstance());
// ...
}
}
// ...
((Factory) proxyInstance).setCallbacks(callbacks);
return proxyInstance;
}

Spring会默认尝试使用objenesis方式实例化对象,如果失败则再次尝试使用常规方式实例化对象。

objenesis方式实例化对象的流程。

阿里P8面试被问:Spring AOP Proxy创建出来的到底是个啥?_初始化_08

objenesis方式最后使用JDK的​​ReflectionFactory.newConstructorForSerialization()​​实例化代理对象。

这种方式创建出来的对象不会初始化类成员变量。

案例的核心是代理类实例的默认构建方式很特别。

总结对比下通过反射来实例化对象的方式,包括:


  • java.lang.Class.newInsance()
  • java.lang.reflect.Constructor.newInstance()
  • sun.reflect.ReflectionFactory.newConstructorForSerialization().newInstance()

前两种初始化方式都会同时初始化类成员变量,但最后一种通过​​ReflectionFactory.newConstructorForSerialization().newInstance()​​实例化类,不会初始化类成员变量,这就是bug的答案。

修正

既然是因为无法直接访问被拦截类的成员变量,那就换个方式,在UserService里写个getUser()方法,从内部访问获取。

在AdminUserService里加个getUser():

阿里P8面试被问:Spring AOP Proxy创建出来的到底是个啥?_初始化_09

在CouponService通过getUser()获取User对象:

阿里P8面试被问:Spring AOP Proxy创建出来的到底是个啥?_mvc_10

这就观察到了登录日志:

阿里P8面试被问:Spring AOP Proxy创建出来的到底是个啥?_初始化_11

既然代理类的类属性不会被初始化,为何可通过在AdminUserService里的getUser()获取代理类实例的属性?

createProxyClassAndInstance

创建代理类后,会调用setCallbacks来设置拦截后需要注入的代码:

protected Object createProxyClassAndInstance(Enhancer enhancer, Callback[] callbacks) {
Class<?> proxyClass = enhancer.createClass();
Object proxyInstance = null;
if (objenesis.isWorthTrying()) {
try {
proxyInstance = objenesis.newInstance(proxyClass, enhancer.getUseCache());
}
// ...
((Factory) proxyInstance).setCallbacks(callbacks);
return proxyInstance;
}

callbacks存在一种服务于AOP的DynamicAdvisedInterceptor,它的接口是MethodInterceptor(callback的子接口),实现了拦截方法intercept()

public Object intercept(Object proxy, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
// ...
TargetSource targetSource = this.advised.getTargetSource();
// ...
if (chain.isEmpty() && Modifier.isPublic(method.getModifiers())) {
Object[] argsToUse = AopProxyUtils.adaptArgumentsIfNecessary(method, args);
retVal = methodProxy.invoke(target, argsToUse);
}
else {
// We need to create a method invocation...
retVal = new CglibMethodInvocation(proxy, target, method, args, targetClass, chain, methodProxy).proceed();
}
retVal = processReturnType(proxy, target, method, retVal);
return retVal;
}
// ...
}

当代理类方法被调用,会被Spring拦截,从而进入此intercept(),并在此方法中获取被代理的原始对象。

在原始对象中,类属性是被实例化过且存在的。因此代理类可通过方法拦截获取被代理对象实例的属性。

你改变一个属性,也可让产生的代理对象的属性值不为null。例如修改启动参数​​spring.objenesis.ignore​​为 true,也是解决该问题的一种方案。

总结

使用AOP,就是让Spring自动为我们创建一个Proxy,使得我们能无感知调用指定方法。便于在运行期里动态织入其它逻辑,因此,AOP本质就是个动态代理。

只有访问这些代理对象的方法,才能获得AOP实现的功能,所以通过this引用是无法正确使用AOP功能的。在不能改变代码结果前提下,我们可以通过:


  • @Autowired
  • AopContext.currentProxy()

获取相应的代理对象来实现所需的功能。

一般不能直接从代理类中去拿被代理类的属性,这是因为除非我们显示设置​​spring.objenesis.ignore​​为true,否则代理类的属性是不会被Spring初始化的,可以通过在被代理类中增加一个方法来间接获取其属性。