Aop踩坑！记一次模板类调用注入属性为空的问题

1|0问题起因

在做一个需求的时候，发现原来的代码逻辑都是基于模板+泛型的设计模式，模板用于规整逻辑处理流程，泛型用来转换参数和选取实现类。听上去是不是很nice!
但是在方法调用的时候却突然爆出一个NPE，直接给人整蒙了！不过懵归懵，该排查的还是需要排查的，下面我使用一个例子来模拟分析我这次的排查的过程。

tips:因为例子我直接就定义在公司的项目当中，所以很多路径打上了马赛克，请勿介意噢！毕竟我们主要还是学习避坑的。ღ( ´･ᴗ･` )比心

• 类目录结构
  

• AbstractTestAop:顶层抽象类，定义骨架和执行顺序，内部通过Autowired注入了TopClassBean的实例对象。
  

• AbstractTestCglibAop:二级抽象类，继承自AbstractTestAop,空类无实现。
  
• TestCglibAopExample:具体子类，类上添加了@Component注解，空类无实现。
  
• TestAopRemoteEntrance:调用入口，它是一个Bean。
  
• TopClassBean:实例对象，内部提供一个方法用来表示被调用。
  
• AsyncExportLogAspect:方法切面(路径可以自己配置，此处对切面路径做了处理所以飘红)
  

1|1单元测试

单测结果：

很明显：顶层接口内部实例引用的TopClassBean对象未注入，属性为空，导致空指针！

1|2排查

1|3方法debug

1. 获取bean
   

可以看到此时获取到的Bean类型为一个代理类,继续往下,进入到invoke方法
2. before()

可以发现进入到protected修饰的Before方法的时候由代理转变为实际的类方法调用了

3. myDo()
   

进入到final修饰的Mydo方法的时候又由实际类切换到代理类调用了，这时候内部引用topClassBean为空，最后NPE

总结：
由上可知，cglib动态代理可以代理目标类非final和private方法，当调用final或者private方法时，由于目标类中不存在此方法，所以还是使用代理类进行调用。

下面我们可以进行源码debug，主要解决两个问题：

1. 为什么会发生代理
2. 代理类为啥属性为空

1|4源码debug

通常代理都是发生在Bean实例化完成之后，对成品的Bean进行代理，多发生在BeanProcess后置处理中

按照这个思路咱们开始走断点debug:

1. 实例化完成情况
   

我们发现实例化完成内部属性是有引用值的，不等于null，所以问题不在这，往下看
2. 后置处理器

重点：从这里我们发现Bean变成了代理对象，并且内部引用变成了null,证实了我们的猜想，由此可断定问题出现在BeanProcess的后置处理中

3. 跟随断点进入AbstractAutowireCapableBeanFactory#applyBeanPostProcessorsAfterInitialization方法查看
   

发现经历了AbstractAutoProxyCreator#postProcessAfterInitialization方法后就发生了代理改变，我们继续往下

4. 在方法中AbstractAutoProxyCreator#wrapIfNecessary判断了是否存在代理，此处生成了代理对象
   

在此处我们发现了因为aop切面存在，所以导致启用了代理问题一解决

5. 代理生成
   

因为没有接口，所以使用cglib代理

6. 代理实现
   

这里我们可以很清楚的看到是使用new构造生成出来的代理类，所以实例属性值为空就解释的通了,问题二解决

总结：
由于AOP切面存在，导致目标类发生代理，生成了目标子类的代理Bean,代理类是通过 objenesis.newInstance(proxyClass, enhancer.getUseCache())构造出来的，所以不存在相关属性，联系到cglib代理原理---通过ASM字节码框架在运行期写入字节码跳过了编译期，可以佐证咱们的定论。
针对上面两个问题结论如下：

1. 由于方法切面导致目标类发生代理
2. 代理类是在运行期通过构造new出来的，属性值为空，所以代理类进行实例调用，会报NPE

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我们对整个问题进行一个完整性总结:
由于AOP切面代理的原因,导致内部final方法调用走的代理类调用，代理类实例属性为空，导致NPE。
模板顶层为抽象类，未实现接口，导致选择cglib代理，cglib通过构造new实现代理类，内部属性均为空，由于通过继承实现，final和private方法无法被代理，所以当不可继承方法被调用时，当前对象为代理类，否则为目标类。

1|0解决方案

1. 顶层实现接口，避免cglib代理
2. 方法访问修饰变更，可被继承代理
3. 手动getBean，指定目标类对象调用

在调试的过程还发现一个有意思的现象：
整个引用调用链的方法栈上只要有一个方法被代理，调用链后端的所有方法都将使用目标类调用，不会导致NPE。
举个例如下：invoke(final) -> myDo1(非final) -> myDo(final),此时不会产生NPE,因为这个时候执行Mydo方法的时候仍然是目标类。
有兴趣的同学可以去翻一下源码，一起交流

2|0附：代理类

从代理类上面我们可以看出:

• 代理类继承具体子类TestCglibAopExample，所以final或者private相关方法，即Mydo()和invoke()方法代理类未提供实现，无法被代理。

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获取代理类class文件命令，在idea启动参数中添加
-Dsun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles=true
-Dcglib.debugLocation=/Users/xxx

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本文作者：邱志强
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