環(huán)境：SpringBoot2.7.18

1. 問(wèn)題復(fù)現(xiàn)

該問(wèn)題是在類中定義了一個(gè)實(shí)例變量并且賦了初始值，當(dāng)通過(guò)AOP代理后出現(xiàn)了NPE（空指針異常），代碼如下：

定義一個(gè)Service對(duì)象

@Service
public class PersonService {


  private String name = "Pack" ;


  public final void save() {
    System.err.printf("class: %s, name: %s%n", this.getClass(), this.name) ;
  }
}

該類中定義的save方法使用final修飾，方法體打印了當(dāng)前的class對(duì)象及name。

定義切面

在該切面中切入點(diǎn)明確指定處理PersonService類中的任意方法，如下代碼：

@Component
@Aspect
public class PersonAspect {


  @Pointcut("execution(* com.pack.aop.PersonService.*(..))")
  private void log() {}


  @Around("log()")
  public Object around(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
    System.out.println("before...") ;
    Object ret = pjp.proceed() ;
    System.out.println("after...") ;
    return ret ;
  }
}

該切面非常簡(jiǎn)單目標(biāo)方法前后打印日志。以上代碼就準(zhǔn)備完成；在運(yùn)行代碼前，我們先回顧下Spring的代理機(jī)制。

Spring AOP通過(guò)JDK動(dòng)態(tài)代理或CGLIB來(lái)為給定的目標(biāo)對(duì)象創(chuàng)建代理。JDK動(dòng)態(tài)代理是JDK內(nèi)置的功能，而CGLIB是一個(gè)常見(jiàn)的開(kāi)源類定義庫(kù)。

當(dāng)需要代理的目標(biāo)對(duì)象實(shí)現(xiàn)了至少一個(gè)接口時(shí)，Spring AOP會(huì)使用JDK動(dòng)態(tài)代理。此時(shí)，目標(biāo)類型實(shí)現(xiàn)的所有接口都會(huì)被代理。如果目標(biāo)對(duì)象沒(méi)有實(shí)現(xiàn)任何接口，則會(huì)創(chuàng)建一個(gè)CGLIB代理。

如果你想強(qiáng)制使用CGLIB代理（例如，為了代理目標(biāo)對(duì)象定義的所有方法，而不僅僅是那些由接口實(shí)現(xiàn)的方法）。

而在上面的代碼中PersonService并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)如何接口，所以會(huì)通過(guò)CGLIB創(chuàng)建代碼(SpringBoot中默認(rèn)也使用的CGLIB）。

但是，通過(guò)CGLIB代理要注意下面這個(gè)問(wèn)題：在使用CGLIB時(shí)，final方法不能被建議（即不能被AOP增強(qiáng)），因?yàn)樗鼈冊(cè)谶\(yùn)行時(shí)生成的子類中無(wú)法被覆蓋。

所以，在上面的PersonService中的save方法是不能被AOP增強(qiáng)的。了解了這么多以后我們來(lái)編寫一個(gè)測(cè)試程序來(lái)調(diào)用save方法看看執(zhí)行的結(jié)果。

@Service
public class AppRunService {


  private final PersonService personService ;
  public AppRunService(PersonService personService) {
    this.personService = personService ;
  }
  
  @PostConstruct
  public void init() {
    this.personService.save() ; 
  }
}

在該類中初始化階段會(huì)調(diào)用PersonService#save方法，輸出結(jié)果如下：

class: class com.pack.aop.PersonService$$EnhancerBySpringCGLIB$$557ca555, name: null

根據(jù)輸出結(jié)果得到，PersonService類被代理了，但是name為null，定義name屬性是明明是賦初始值Pack，為什么會(huì)出現(xiàn)null呢？

2. 原因分析

在上面已經(jīng)提到，Spring Boot中默認(rèn)會(huì)使用CGLIB創(chuàng)建代理對(duì)象。而CGLIB代理對(duì)象的創(chuàng)建會(huì)通過(guò)ObjenesisCglibAopProxy創(chuàng)建，如下源碼：

public abstract class AbstractAutoProxyCreator {
  protected Object wrapIfNecessary(...) {
    // ...
    Object proxy = createProxy(...) ;
    return proxy ;
  }
  protected Object createProxy() {
    ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory();
    // ...
    return proxyFactory.getProxy(classLoader) ;
  }
}
// 代理工廠
public class ProxyFactory {
  public Object getProxy(@Nullable ClassLoader classLoader) {
    return createAopProxy().getProxy(classLoader) ;
  }
}

上面的createAopProxy方法會(huì)返回一個(gè)ObjenesisCglibAopProxy對(duì)象，由該對(duì)象創(chuàng)建代理。我們這里跳過(guò)中間流程，直接進(jìn)入到創(chuàng)建對(duì)象的代碼

class ObjenesisCglibAopProxy extends CglibAopProxy {
  private static final SpringObjenesis objenesis = new SpringObjenesis();
  protected Object createProxyClassAndInstance(Enhancer enhancer, Callback[] callbacks) {
    Class<?> proxyClass = enhancer.createClass() ;
    Object proxyInstance = null ;


    proxyInstance = objenesis.newInstance(proxyClass, enhancer.getUseCache()) ;


    ((Factory) proxyInstance).setCallbacks(callbacks) ;
    return proxyInstance ;
  }
}

以上代碼是Spring 通過(guò)CGLIB創(chuàng)建代碼的過(guò)程；看到這里大家可以先去搜索下    objenesis，這是一個(gè)開(kāi)源的庫(kù)，該庫(kù)提供了一種機(jī)制，可以直接創(chuàng)建對(duì)象而跳過(guò)構(gòu)造函數(shù)。Spring重新打包了objenesis。下面通過(guò)代碼演示objenesis庫(kù)

public class Person {
  private String name = "Pack" ;


  public String toString() {
    return "Person [name=" + name + "]";
  }
}
public static void main(String[] args) {
  Objenesis obj = new ObjenesisStd() ;
  Person person = obj.newInstance(Person.class) ;
  System.out.println(person) ;
}

上通過(guò)ObjenesisStd創(chuàng)建對(duì)象，運(yùn)行結(jié)果：

Person [name=null]

name同樣為null?？赡艿竭@里你還是不能理解為什么為null。這里我們需要對(duì)類的生命周期有了解才行，對(duì)于實(shí)例變量的初始化，是在構(gòu)造函數(shù)當(dāng)中，我們通過(guò)javap命令查看生成的字節(jié)碼

圖片

通過(guò)反編譯知道了，實(shí)例變量的初始化是在構(gòu)造函數(shù)中。

到此，總結(jié)下為null的原因：

• Spring通過(guò)cglib創(chuàng)建代理，但是對(duì)于final修飾的方法代理類是無(wú)法重新的；既然無(wú)法重寫，那么當(dāng)你調(diào)用的時(shí)候必然是調(diào)用父類中的方法。
• 代理類的創(chuàng)建是通過(guò)objenesis，該庫(kù)創(chuàng)建的示例會(huì)跳過(guò)構(gòu)造函數(shù)，而實(shí)例變量的最終初始化是在構(gòu)造函數(shù)中。

3. 解決辦法

上面分析了為什么為null的原因，那么該如何解決呢？我們可以通過(guò)3種辦法解決

3.1 成員變量添加final修飾符

public class PersonService {
  private final String name = "Pack" ;
}

輸出結(jié)果：

class: class com.pack.aop.PersonService$$EnhancerBySpringCGLIB$$87211922, name: Pack

正確輸出，因?yàn)閒inal修飾的實(shí)例變量在編譯為字節(jié)碼class時(shí)就已經(jīng)確定了值。

圖片

3.2 將save方法的final去掉

將save方法的final去掉后，那么生成的代理類就可以重寫save方法了，最終調(diào)用save方法時(shí)先執(zhí)行增強(qiáng)部分，然后再調(diào)用真正的那個(gè)目標(biāo)類對(duì)象（真正的目標(biāo)類是并沒(méi)有通過(guò)objenesis創(chuàng)建，所以name是有值的）。

3.3 設(shè)置系統(tǒng)屬性

啟動(dòng)程序是添加如下系統(tǒng)屬性

-Dspring.objenesis.ignore=true

Spring容器在創(chuàng)建對(duì)象前會(huì)判斷，該系統(tǒng)屬性是否為true。