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神奇的空指针异常，动态代理惹的祸?

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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...");
        }
    }

}

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

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...