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参照:王海龙 (buaawhl@sina.com)的 What is AspectJ(IBM developerWorks 中国 )


1. 序

Aspect Oriented Programming (AOP)是近来一个比较热门的话题。
AspectJ是AOP的Java语言的实现,获得了Java程序员的广泛关注。
关于AspectJ和AOP的具体资料,请从下列链接中查找:
http://www.eclipse.org/aspectj/
http://www.parc.com/research/csl/projects/aspectj/
http://aosd.net/

初次接触AspectJ的读者看到这些资料(或者语法手册),会感到AspectJ有些神秘。
他们想知道,AspectJ是如何做到这些的?AspectJ是怎样工作的?AspectJ需要特殊的运行环境吗?
本文从讲解AspectJ的设计思路、运行原理入手,回答上述问题。

本文讲解的主要内容,按照概念的重要程度,排列如下:

AspectJ是一个代码生成工具(Code Generator)。
AspectJ语法就是用来定义代码生成规则的语法。您如果使用过Java Compiler Compiler (JavaCC),您会发现,两者的代码生成规则的理念惊人相似。
AspectJ有自己的语法编译工具,编译的结果是Java Class文件,运行的时候,classpath需要包含AspectJ的一个jar文件(Runtime lib)。
AspectJ和xDoclet的比较。AspectJ和EJB Descriptor的比较。


2.Aspect Oriented Programming (AOP)

本节简单介绍AOP的概念,解释我们为什么需要AOP。
AOP是Object Oriented Programming(OOP)的补充。
OOP能够很好地解决对象的数据和封装的问题,却不能很好的解决Aspect("方面")分离的问题。下面举例具体说明。

比如,我们有一个Bank(银行)类。Bank有两个方法,deposit(存钱)和withdraw(取钱)。
类和方法的定义如下(Code 2.1 Bank.java):

class Bank
{
    
public float deposit(AccountInfo account, float money)
    
{
      
// 增加account账户的钱数,返回账户里当前的钱数
    }

    
public float withdraw(AccountInfo account, float money)
    
{
      
// 减少account账户的钱数,返回取出的钱数
    }

}
;

这两个方法涉及到用户的账户资金等重要信息,必须要非常小心,所以编写完上面的商业逻辑之后,项目负责人又提出了新的要求--给Bank类的每个重要方法加上安全认证特性。
于是,我们不得不分别在上面的两个方法中加入安全认证的代码。

类和方法的定义如下(Code 2.2 Bank.java):

class Bank
{
    
public float deposit(AccountInfo account, float money)
    
{
      
// 验证account是否为合法用户
      
// 增加account账户的钱数,返回账户里当前的钱数
    }

    
public float withdraw(AccountInfo account, float money)
    
{
      
// 验证account是否为合法用户
      
// 减少account账户的钱数,返回取出的钱数
    }

}
;

这两个方法都需要操作数据库,为了保持数据完整性,项目负责人又提出了新的要求--给Bank类的每个操作数据库的方法加上事务控制。
于是,我们不得不分别在上面的两个方法中加入事务控制的代码。

类和方法的定义如下(Code 2.3 Bank.java):

class Bank
{
public float deposit(AccountInfo account, float money)
{
  
// 验证account是否为合法用户
  
// Begin Transaction
  
// 增加account账户的钱数,返回账户里当前的钱数
  
// End Transaction
}

public float withdraw(AccountInfo account, float money)
{
  
// 验证account是否为合法用户
  
// Begin Transaction
  
// 减少account账户的钱数,返回取出的钱数
  
// End Transaction
}

}
;


我们看到,这些与商业逻辑无关的重复代码遍布在整个程序中。实际的工程项目中涉及到的类和函数,远远不止两个。如何解决这种问题?
这个例子中提到的认证,事务等方面,就是AOP所关心的Aspect。
AOP就是为了解决这种问题而出现的。AOP的目的就是--Separation of Aspects (or Separation of Concerns).
下面的章节,解释AspectJ工具如何解决Separation of Aspects的问题。


3.AspectJ

这一节我们来看看AspectJ如何实现上例中的Separation of Aspects。
使用AspectJ,我们不用对原有的代码做任何修改,就可以为代码提供不同的Aspect(方面)--比如,认证,事务等。

我们只需要提供两个不同的Aspect--认证Aspect和事务Aspect。
Code 4.1 AuthAspect.java

aspect AuthAspect
{
  pointcut bankMethods() : execution (
* Bank.deposit(…)) || execution (* Bank. withdraw (…));
  Object around(): bankMethods()
  
{
    
// 验证account是否为合法用户
    return proceed();
  }

}
;
Code 4.2 TransactionAspect.java
aspect TransactionAspect
{
  pointcut bankMethods() : execution(
* Bank.deposit(…)) || execution (* Bank. withdraw (…));
  Object around(): bankMethods()
  
{
    
// Begin Transaction
    Object result = proceed();
    
// End Transaction
    return result;
  }

}
;

如果您暂时不能理解这段代码,没有关系,后面会讲到,这些aspect的定义,不过是定义了一些代码生成规则。
我们用AspectJ编译器编译Bank文件和含有aspect的这个文件,出来的结果就是带有安全认证和事务处理的Bank类。编译出来的这个Bank类调用了AspectJ Runtime Lib,所以,如果你要运行这个Bank类,你需要把AspectJ Runtime Lib设置在你的classpath里面。

我们来看看,AspectJ编译器为我们做了什么事情。

首先,AspectJ从文件列表里取出所有的文件名,然后读取这些文件,进行分析。
AspectJ发现一些文件含有aspect的定义,在这个例子里,就是AuthAspect和TransactionAspect的定义;这些aspect就是代码生成规则。
AspectJ根据这些aspect代码生成规则,修改添加你的源代码。在这个例子里,就是修改添加Bank文件。
AspectJ读取AuthAspect的定义,发现了一个pointcut--bankMethods();这个pointcut的定义是execution(* Bank.deposit(…)) || execution(* Bank. withdraw (…)),表示所有对Bank类的deposit和withdraw方法的执行点。
AspectJ继续读取AuthAspect的定义,发现了一个around(),这在AspectJ中叫做Advice,我不明白为什么叫这个名字,不过没关系,我们只要知道它是干什么的就行了。Advice允许你在某个类的方法的调用之前或调用之后,加入另外的代码。Code 4.1所示代码中的around()的" // 验证account是否为合法用户"部分,就是要加入的代码。这段代码要加在哪里呢?around()后面跟了一个pointcut--bankMethods()。根据这个pointcut,AspectJ会把这段代码加入到Bank.deposit和Bank.withdraw两个方法的执行之前。达到的效果就如同Code 2.2所示。
AspectJ读取TransactionAspect的定义,象第(4)步一样,发现了发现了一个pointcut--bankMethods()。
AspectJ继续读取AuthAspect的定义,发现了一个around()。这次AspectJ把"Begin Transaction"和"End Transaction"两段代码加在Bank.deposit和Bank. withdraw两个方法的执行前后。达到的效果就如同Code 2.3所示。

如何验证这一点?您可以到 http://www.eclipse.org/aspectj/下载安装AspectJ,编译里面的Sample,把编译结果反编译一下,就可以看到AspetJ自动生成的代码。
我们看到,AspectJ是一种代码自动生成工具。你编写一段通用的代码,比如认证方面的代码,事务方面的代码,然后根据AspectJ语法定义一套代码生成规则(aspect定义),AspectJ就会帮助你自动把这段通用代码分布到对应的代码里面去,简单快捷,算无遗策。
无独有偶,一个著名的编译器生成工具--Java Compiler Compiler (JavaCC),也采用了非常相似的代码生成机制。JavaCC允许你在语法定义规则文件中,加入你自己的Java代码,用来处理读入的各种语法元素。
AspectJ令你的代码更精简,结构更良好。AspectJ的好处,我就不多说了,网上很多精彩的文章探讨AspectJ的各种用途。

 

4.总结

开源项目的出现,打破了软件技术领域的众多壁垒,推动软件技术进程的日新月异。
同时,一些新名词,新概念也层出不穷,令人眼花缭乱,无所适从。其实,很多东西都是换汤不换药,我们理解应用这些新技术的时候,要抓住本质,要破除迷信,破除任何人为的神秘感。

互联网时代的权威,不是说出来的,而是做出来的。

另外,围绕着一些有前途的新技术,总会出现大量的"快速入门手册",有些简直就是对该技术帮助文档的翻译,而且,有难度的地方没有翻译出来,大家都明白的地方翻译得非常详尽,详尽到了没有必要的地步。这种因为市场需求而产生的应景时文,大量地出现在技术文章领域。

posted on 2008-06-28 15:08 HUIKK 阅读(9996) 评论(0)  编辑  收藏 所属分类: TOOL

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