AOT

提前优化简介

AOT（Ahead of Time Optimizations）

AOT是一种构建时优化机制，主要针对GraalVM Native Image等原生镜像编译场景，通过在编译期分析和生成代码，减少运行时的反射、资源加载和动态连接等；从而实现更快的启动时间、更低的内存占用和更好的性能。

Spring AOT设计的核心概念为 静态化一切可静态化的部分：在构建时模拟ApplicationContext的刷新过程，提前做出运行时决策（Bean发现、条件判断），并生成优化的代码和元数据。避免运行时的动态扫描和反射调用，尤其适用于固定classpath的环境。

关键组件

ApplicationContextAotGenerator：AOT引擎的入口点。它接收一个 GenericApplicationContext 和 GenerationContext，负责协调整个处理流程。
GenerationContext：管理生成的源代码和RumtimeHints的上下文。
RuntimeHints：收集GraalVM 所需的运行时提示，包括反射、资源加载、序列化和代理生成。
BeanFactoryInitializationAotProcessor和BeanRegistrationAotProcessor：自定义处理器接口，用于在 AOT 阶段贡献代码生成和提示。

AOT的运行流程

AOT专用刷新（Refresh for AOT Processing）
1. 创建bean定义，但不实例化bean
2. 执行BeanFactoryPostProcessor（配置解析、classpath扫描）
3. 在构建时评估@Conditional和@profile条件
4. 跳过大多数的BeanPostProcessor（AOP），仅处理MergedBeanDefinitionPostProcessor或SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor
BeanFactory初始化AOT
1. 遍历所有BeanFactoryInitializationAotProcessor实现。
2. 每个处理器基于当前BeanFactory状态生成代码和RuntimeHints
输出生成的类
1. java源代码（如 __BeanDefinitions 类）。
2. 字节码（动态代理）。
3. 一个ApplicationContextInitializer的类，用来运行时初始化。

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RuntimeHints hints = new RuntimeHints();
AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext();
context.register(MyApplication.class);
context.refreshForAotProcessing(hints);  // AOT 专用刷新
// context.close();  // 注意：AOT 后需关闭上下文

AOT的限制

如无运行时 Bean 定义变更（禁止 registerSingleton）、实例供应商（lambda/method 引用）不可转换、需精确 Bean 类型等。这些设计使配置更“可预测”，但要求开发者避免动态行为。

AOT实例

AOT 将 @Configuration 等配置类转换为静态 Bean 定义，避免运行时反射。核心是通过 BeanInstanceSupplier 生成直接方法调用。

假设有一个 @Configuration 类：

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@Configuration(proxyBeanMethods = false)
public class DataSourceConfiguration {
    @Bean
    public SimpleDataSource dataSource() {
        return new SimpleDataSource();
    }
}

AOT 生成的代码（DataSourceConfiguration__BeanDefinitions 类）：

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@Generated
public class DataSourceConfiguration__BeanDefinitions {
    public static BeanDefinition getDataSourceConfigurationBeanDefinition() {
        RootBeanDefinition beanDefinition = new RootBeanDefinition(DataSourceConfiguration.class);
        beanDefinition.setInstanceSupplier(DataSourceConfiguration::new);
        return beanDefinition;
    }

    private static BeanInstanceSupplier<SimpleDataSource> getDataSourceInstanceSupplier() {
        return BeanInstanceSupplier.forFactoryMethod(
            DataSourceConfiguration.class, "dataSource")
            .withGenerator(registeredBean ->
                registeredBean.getBeanFactory()
                    .getBean(DataSourceConfiguration.class)
                    .dataSource());
    }

    public static BeanDefinition getDataSourceBeanDefinition() {
        RootBeanDefinition beanDefinition = new RootBeanDefinition(SimpleDataSource.class);
        beanDefinition.setInstanceSupplier(getDataSourceInstanceSupplier());
        return beanDefinition;
    }
}

用BeanInstanceSupplier替换了反射调用，确保注入和创建是静态的。

自定义参与通过 BeanRegistrationAotProcessor 实现，例如 AutowiredAnnotationBeanPostProcessor 会生成注入代码。处理器需通过 META-INF/spring/aot.factories 注册，或直接实现接口（但这些 Bean 会在 AOT 时初始化，需谨慎使用）。