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神奇的空指针异常,动态代理惹的祸?

笔者在重构定时任务项目时,限定了一个类只能写一个 Job ,类似于写脚本,一个 Job 一个脚本。对于简单的任务我们并不约定一定要有 Service 层。

在 Job 中可能需要将某些数据库操作放到事务中执行,为了让注解事务生效,我们不能直接使用 this 调用事务方法。有两种方式可以让事务生效,一是通过在类中注入自己,也就是循环依赖注入,二是在需要时再从 bean 工厂中获取 bean 。

场景描述

假设现有类 A ,在类 A 的 methodA 方法中,从 Spring 的 bean 工厂获取到类 A 的实例,再调用类 A 的 methodB 方法,这样做的目的是使事务生效。代码如下:

@Component
public class ProxyObjFieldNpe {

    @Value("${field_value}")
    private String fieldValue;

    public void methodA() {
        if (fieldValue == null) {
            System.out.println("methodA NPE...");
        }
        // 从bean工厂取,使AOP生效
        ProxyObjFieldNpe thisRef = OnionXxlJobApplicationContent.getBean(ProxyObjFieldNpe.class);
        // ......
        thisRef.methodB();
    }

    private void methodB() {
        if (fieldValue == null) {
            System.out.println("methodB NPE...");
        }
    }

}
复制代码

外部调用 methodA 方法: proxyObjFieldNpe.methodA();

结果输出的是: "methodB NPE..."

为什么 methodA 方法获取到 fieldValue 字段的值不为空,而 methodB 方法获取到的 fieldValue 却为空呢?这就是笔者遇到的问题。细心的朋友,你有没有看出原因呢?

实际项目中调试的结果截图如下:

神奇的空指针异常,动态代理惹的祸?

图中 AutoCloseTimeoutOrderJob 实例的字段都为空,这些字段都是自动注入的 Mapper 与 Service ,不可能为空。但从调试结果我们可以看出,从 bean 工厂获取到的是 AutoCloseTimeoutOrderJob 的代理对象,并非 AutoCloseTimeoutOrderJob 。

在 ProxyObjFieldNpe 的例子中,我们从 bean 工厂获取到的也是 ProxyObjFieldNpe 的代理对象,该代理对象继承 ProxyObjFieldNpe ,因此 thisRef.methodB(); 实际调用的是代理类父类的 methodB 方法。与上面截图一样,代理对象的字段都是 NULL ,这就是 methodA 方法获取到 fieldValue 字段的值不为 NULL ,而 methodB 方法获取到 fieldValue 字段的值为 NULL 的原因。

外部调用 ProxyObjFieldNpe 的 methodA 方法也是调用其代理类的 methodA 方法,为什么 methodA 方法没有问题但调用 methodB 方法有问题?因为 methodB 方法被声明为 private 了。

那么问题来了:

  • 为什么 methidB 方法的访问标志是 private ,代理对象是 ProxyObjFieldNpe 的子类,却能调用其父类的 methidB 方法?
  • 为什么代理对象的字段为 NULL ?

为什么代理对象能调用父类的private方法?

因为调用访问标志为 private 的 methodB 方法是在 ProxyObjFieldNpe 类的 methodA 方法中调用的,而不是在代理类的 methodA 方法中调用的,内部调用当然有访问权限。

代理类继承 ProxyObjFieldNpe ,外部调用代理类的 methodA 方法时,最终经过方法拦截器调用代理类父类的 methodA 方法,因此调用 methodB 方法实际上是在父类中调用的。

ProxyObjFieldNpe 的 methodA 方法编译后生成的字节码如下(部分):

15: ldc           #6     // class com/wujiuye/test/ProxyObjFieldNpe
   17: invokestatic  #7     // Method com/wujiuye/test/OnionXxlJobApplicationContent.getBean:(Ljava/lang/Class;)Ljava/lang/Object;
   20: checkcast     #6    // class com/wujiuye/test/ProxyObjFieldNpe
   23: astore_1
   24: aload_1
   25: invokespecial #8    // Method com/wujiuye/test/ProxyObjFieldNpe.methodB:()V
复制代码

偏移量为 15 、 17 、 20 三条指令是:从 bean 工厂获取代理 bean ,并使用 checkcast 指令将代理对象类型强制转为父类类型。偏移量为 24 、 25 两条字节码实现调用 methodB 方法,非静态方法的第一个隐式参数为 this 引用,此处传的是代理类对象的引用,因此在 methodB 方法中,使用 this (代理对象的引用)获取到的字段都是空的。

问题二:为什么代理对象的字段为NULL?

如果熟悉 Spring Bean 生命周期,那么就不难理解。

bean 的实例化过程如下:

  • 1、反射创建 bean ;
  • 2、为 bean 注入属性;
  • 3、调用 *Aware 接口的方法;
  • 4、调用 BeanPostProcessor 的 postProcessBeforeInitialization 方法;
  • 5、调用初始化方法, afterPropertiesSet 或自定义的初始化方法;
  • 6、调用 BeanPostProcessor 的 postProcessAfterInitialization 方法;

代理对象是在上述步骤的第六步创建的,即调用某个 BeanPostProcessor 的 postProcessAfterInitialization 方法之后,返回代理对象,如果是单例对象,则会将该对象保存到 bean 工厂(容器)中。也就是说, bean 工厂中存储的是代理对象。在为 bean 注入属性时,为字段注入的也是字段对应类型的代理类对象。

下面两张图是我在项目中调试 Spring 代码的截图。(图中的小红点下方有个问号,这是条件断点,只有满足条件时才会停在断点处。条件的设置可右击小红点,在弹出框中输出条件,条件的编写与在代码中添加一个 if 语句是一样的。)

神奇的空指针异常,动态代理惹的祸?

在调用 BeanPostProcessor 的 postProcessAfterInitialization 方法之前, bean 还是原生的 bean 。

神奇的空指针异常,动态代理惹的祸?

在调用 BeanPostProcessor 的 postProcessAfterInitialization 方法之后, bean 已经变成代理对象了。

因此,使用 cglib 生成的继承方式的代理对象,在父类中,通过代理对象调用父类私有方法不会报错,但字段都是空的。

END

熟悉 Spring 源码的好处:没有解决不了的问题!没错,笔者又骗大家去看框架源码了。

我的学习方法:不要求自己懂得多,但一定要懂得深!像 Spring Cloud 这些,我也就看看书,没有去深入学习过,甚至现在都不会用,因为工作中没用到,只是先了解一下。而像 Dubbo ,以前项目中用到,为了解决一些问题,啃完源码。但是光有深度没有广度也不行,道阻且长...

原文  https://juejin.im/post/5ebb9c48e51d454dd5062f3c
正文到此结束
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