Spring ioc aop 如何实现?

# IoC（控制反转）如何实现 本质：把“对象创建 + 依赖装配 + 生命周期管理”交给容器（`BeanFactory`/`ApplicationContext`）。 1. 元数据与容器 * 元数据：`BeanDefinition`（类名、作用域、依赖、初始化/销毁方法等）。 * 容器核心：`DefaultListableBeanFactory` 负责注册/保存 `BeanDefinition` 与创建 bean；`ApplicationContext` 在其上加事件、国际化、资源加载等。 2. 启动与扫描 * 注解/JavaConfig：`@ComponentScan` → `ClassPathBeanDefinitionScanner` 扫描出 `@Component/@Service/...` → 注册为 `BeanDefinition`。 * `@Configuration` 类会被 **CGLIB 增强**，以便拦截 `@Bean` 方法，保证从容器拿**同一单例**（`proxyBeanMethods=true` 时；Boot 常设为 false 提升启动性能）。 3. `getBean()` 创建流程（单例，含“三级缓存”） 简化关键路径（以 `Foo` 为例）： * 查一级缓存 `singletonObjects`：有则直接返回。 * 无 → 标记“正在创建”，实例化（选构造器：`SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor` 参与，比如 `@Autowired` 构造器）。 * 提前暴露“早期引用工厂”到**三级缓存** `singletonFactories`（用于解决循环依赖与生成代理的早期引用）。 * 属性注入（构造器/Setter/字段），解析 `@Autowired/@Qualifier` 等。 * 初始化回调：`Aware` 系列 → `BeanPostProcessor#postProcessBeforeInitialization` → `InitializingBean#afterPropertiesSet`/`@PostConstruct` → `postProcessAfterInitialization`（此步常产生**代理**）。 * 放入一级缓存，移除二/三级缓存，返回。 三级缓存要点（只对**单例**、且非构造器循环依赖有效）： * ① `singletonObjects`：完全实例 * ② `earlySingletonObjects`：已实例化未完全初始化的“早期对象” * ③ `singletonFactories`：生成“早期引用”的工厂（AOP 可能在这里就返回代理，避免后续再替换） 4. 作用域与生命周期 * 作用域：`singleton`（默认）、`prototype`、`request/session`（Web）。 * 生命周期顺序（常见）： 实例化 → 依赖注入 → Aware → `postProcessBeforeInitialization` → init → `postProcessAfterInitialization`（可能被代理）→ 使用 → destroy。 * `FactoryBean`：`getBean("&name")` 取工厂本身；`getBean("name")` 取其生产的对象。 # AOP（面向切面）如何实现 本质：**代理模式** + **方法拦截链**。Spring AOP 只做**方法级**织入（运行期），不是字节码替换（那是 AspectJ 的事）。 1. 自动代理的入口 * `AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator`（AAAPC）是一个 `BeanPostProcessor`，在 `postProcessAfterInitialization` 阶段： * 收集容器中所有 `Advisor`（`Pointcut`+`Advice`）。 * 匹配当前 bean 的方法是否命中切点（切点解析器支持 AspectJ 表达式）。 * 若命中，构造 `AdvisedSupport`，创建代理返回**替换原 bean**。 2. 代理的创建 * `DefaultAopProxyFactory` 决策： * 有接口 → `JdkDynamicAopProxy`（JDK 动态代理） * 否则/强制 → `CglibAopProxy`（CGLIB 生成子类；final 方法/类无法拦截） * 常见 Advice → 拦截器的适配： * `@Around` → `MethodInterceptor` * `@Before` → `MethodBeforeAdviceInterceptor` * `@AfterReturning` → `AfterReturningAdviceInterceptor` * `@AfterThrowing` → `ThrowsAdviceInterceptor` 3. 调用时发生什么（拦截链） * 代理对象的方法被调用 → 进入 `ReflectiveMethodInvocation` 拦截器链： * 逐个执行：`Around` → `Before` → 目标方法 → `AfterReturning`/`AfterThrowing` → `After` * 通过 `proceed()` 传递，链尾执行目标方法。 * 事务、缓存、权限等“声明式特性”都是**Advisor** 插入到这条链里完成的。 4. 易错点与实践 * **自调用失效**：同类内方法互调绕过代理（没有走拦截链）→ 解决：抽到别的 bean、或启用 `AopContext` 暴露代理后用 `((Foo)AopContext.currentProxy()).method()`。 * **final 方法/类**：CGLIB 无法拦截 final；JDK 代理只拦接口方法。 * **顺序**：用 `@Order`/`Ordered` 控制多个切面顺序。 * **事务增强点**：默认只拦 public 方法（`@Transactional`），且需通过代理调用才生效。 * **性能**：AOP 调用开销通常微小；热点高频核心路径尽量保持切面简单（少做 IO/日志大串）。 # 关键类速记（排查时好用） * IoC：`DefaultListableBeanFactory`、`AbstractAutowireCapableBeanFactory`、`BeanDefinition`、`BeanPostProcessor`、`BeanFactoryPostProcessor`、`AutowiredAnnotationBeanPostProcessor` * AOP：`AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator`、`Advisor/Pointcut/Advice`、`AdvisedSupport`、`JdkDynamicAopProxy/ObjenesisCglibAopProxy`、`ReflectiveMethodInvocation` # 小结 * IoC：以 `BeanDefinition` 为蓝图，由 `BeanFactory` 在 `getBean()` 时按“实例化→注入→后置处理→缓存”的链路创建/管理对象；三级缓存解决单例循环依赖，并与 AOP 的早期代理配合。 * AOP：`BeanPostProcessor` 在初始化后期给命中切点的 bean“换成代理”，调用时走**拦截器链**实现事务/日志/权限等横切关注点。