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AspectJ

AspectJ是目前最完善的AOP語(yǔ)言，由AOP的首倡者Gregor Kiczales領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)小組提出并得到發(fā)展。AspectJ是對(duì)Java編程語(yǔ)言的擴(kuò)展，通過(guò)增加了一些新的構(gòu)造塊支持對(duì)橫切關(guān)注點(diǎn)的模塊化封裝，通過(guò)對(duì)源代碼級(jí)別的代碼混合實(shí)現(xiàn)織入，是一種典型的使用靜態(tài)織入的AOP實(shí)現(xiàn)機(jī)制。AspectJ提供了兩種橫切實(shí)現(xiàn)機(jī)制，一種稱(chēng)為動(dòng)態(tài)橫切（Dynamic Crosscutting），另一種稱(chēng)為靜態(tài)橫切（Static Crosscutting）。

動(dòng)態(tài)橫切是指在程序執(zhí)行的某一個(gè)明確的點(diǎn)上運(yùn)行額外的，預(yù)先定義好的實(shí)現(xiàn)，是一種靜態(tài)實(shí)現(xiàn)機(jī)制，并非是動(dòng)態(tài)的。為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)橫切，AspectJ中引入了四個(gè)新的概念：連接點(diǎn)（Join Point），切入點(diǎn)（Pointcut），參考（Advice）和方面（Aspect）。連接點(diǎn)是明確定義的程序執(zhí)行過(guò)程中的一個(gè)點(diǎn)，切入點(diǎn)則是指一組相關(guān)的連接點(diǎn)，參考定義了在連接點(diǎn)執(zhí)行的額外實(shí)現(xiàn)，方面則是指對(duì)橫切關(guān)注點(diǎn)的模塊化封裝實(shí)現(xiàn)的單元，類(lèi)似于AOP中的類(lèi)，由切入點(diǎn)，參考與普通的Java成員聲明組成。如前所述，連接點(diǎn)是程序執(zhí)行中明確定義的點(diǎn)，比如，類(lèi)接受到方法調(diào)用時(shí)，方法調(diào)用時(shí)，屬性訪問(wèn)時(shí)都是連接點(diǎn)的例子，在連接點(diǎn)處可以執(zhí)行預(yù)定義的額外實(shí)現(xiàn)。而要指明在哪些連接點(diǎn)上執(zhí)行，則需要定義切入點(diǎn)，切入點(diǎn)可以在程序運(yùn)行時(shí)匹配特定的連接點(diǎn)，AspectJ中預(yù)定義了一系列標(biāo)準(zhǔn)切入點(diǎn)，包括方法與構(gòu)造器的調(diào)用，接受調(diào)用，執(zhí)行，域的get，set訪問(wèn)，異常處理，實(shí)例類(lèi)型匹配，處于類(lèi)或方法體中，控制流中，調(diào)用者調(diào)用方法，類(lèi)型的初始化與靜態(tài)初始化，通過(guò)這些預(yù)定義切入點(diǎn)的組合可以實(shí)現(xiàn)自定義的、復(fù)雜的切入點(diǎn)。在編譯時(shí)，方面中的參考將被轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的方法，類(lèi)代碼中匹配切入點(diǎn)的連接點(diǎn)將被轉(zhuǎn)化為一個(gè)靜態(tài)的標(biāo)記點(diǎn)，然后，這些靜態(tài)的點(diǎn)將被對(duì)參考所轉(zhuǎn)化成的方法的調(diào)用所取代，由此完成兩種代碼的織入，最后對(duì)織入完成的代碼編譯為字節(jié)碼，即完成了整個(gè)編譯過(guò)程。目前，AspectJ即支持編譯前的預(yù)處理方式實(shí)現(xiàn)代碼的織入，也支持編譯后的字節(jié)碼操作。

靜態(tài)橫切是指對(duì)已存在的類(lèi)型定義引入新的方法，屬性等，與動(dòng)態(tài)橫切不同，靜態(tài)橫切不改變類(lèi)型的動(dòng)態(tài)行為，而是改變其靜態(tài)結(jié)構(gòu)，也即導(dǎo)入（Introduction）。通過(guò)在方面代碼中聲明方法，屬性，需要繼承的超類(lèi)，接口等，在代碼織入時(shí)，可以改變應(yīng)用此方面的類(lèi)的定義。

AspectWerkz

AspectWerkz是一個(gè)動(dòng)態(tài)的AOP框架，利用對(duì)字節(jié)碼的修改實(shí)現(xiàn)方面的織入，并使用Java虛擬機(jī)的動(dòng)態(tài)替換字節(jié)碼的能力實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)AOP的要求。AspectWerkz沒(méi)有擴(kuò)展Java語(yǔ)言，方面、參考、切入點(diǎn)等均使用標(biāo)準(zhǔn)的Java構(gòu)造塊，即類(lèi)以及方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，并使用XML文件定義這些構(gòu)造塊，此外AspectWerkz還支持使用JavaDoc標(biāo)記實(shí)現(xiàn)的運(yùn)行期屬性定義。AspectWerkz采用了與AspectJ相似的連接點(diǎn)模型，只是支持的連接點(diǎn)種類(lèi)少于AspectJ，參考的類(lèi)型一致。

AspectWerkz通過(guò)引入一個(gè)間接層，方面容器（Aspect Container）以及對(duì)字節(jié)碼的轉(zhuǎn)化，即代碼織入實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)AOP的要求，方面容器管理部署好的類(lèi)、方面代碼，并根據(jù)XML文件或JavaDoc注釋中定義的方面，參考，切入點(diǎn)等得到連接點(diǎn)處相關(guān)的方面信息，并在程序的執(zhí)行中控制執(zhí)行流程，在匹配的連接點(diǎn)處執(zhí)行適當(dāng)?shù)膮⒖肌?/span>

AspectWerkz通過(guò)類(lèi)載入層次的適當(dāng)位置攔截類(lèi)載入從而實(shí)現(xiàn)字節(jié)碼的修飾。AspectWerkz提供了兩種織入模式實(shí)現(xiàn)AOP：靜態(tài)織入以及動(dòng)態(tài)織入。靜態(tài)織入只在類(lèi)載入時(shí)對(duì)字節(jié)碼作一次性的轉(zhuǎn)化，通過(guò)將類(lèi)的方法實(shí)現(xiàn)移入AspectWerkz命名的方法中，將原方法中的代碼改寫(xiě)，由方面容器調(diào)用適當(dāng)?shù)膮⒖迹⒄{(diào)用前述AspectWerkz添加的方法從而完成代碼的織入。導(dǎo)入則由混合類(lèi)型（Mixin）實(shí)現(xiàn)，用于為類(lèi)增加新的方法，混合類(lèi)型是一種使用接口與實(shí)現(xiàn)類(lèi)的方式模擬多重繼承的機(jī)制。AspectWerkz通過(guò)修改字節(jié)碼使被導(dǎo)入的類(lèi)實(shí)現(xiàn)混合類(lèi)型的接口，并在接口定義的方法中，將控制交給容器管理器，由它來(lái)完成對(duì)實(shí)現(xiàn)的調(diào)用。靜態(tài)織入可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)的為切入點(diǎn)增加，刪除參考，可以引入新的參考，但是無(wú)法定義新的切入點(diǎn)，這需要?jiǎng)討B(tài)織入。動(dòng)態(tài)織入由兩階段織入完成，分別為類(lèi)載入階段與激活階段。首先，在類(lèi)載入時(shí)，按照靜態(tài)織入的方法，為需要實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)織入的類(lèi)的每個(gè)方法添加一個(gè)相應(yīng)的空的方法，匹配連接點(diǎn)的方法除外。然后，在激活階段，原方法體中的代碼將被交換到類(lèi)載入時(shí)新產(chǎn)生的方法中，原方法將實(shí)現(xiàn)靜態(tài)織入時(shí)相同的處理，從而方面容器控制流程。前述代碼交換是由熱交換（HotSwap）實(shí)現(xiàn)的，這是JVM提供的API。通過(guò)方面容器與織入模型，AspectWerkz提供了動(dòng)態(tài)AOP的實(shí)現(xiàn)。

SpringFramework

SpringFramework是一個(gè)采用了反轉(zhuǎn)控制（Inversion of Control, IoC）策略的基于J2EE的輕量級(jí)應(yīng)用框架。SpringFramework的核心是IoC容器，對(duì)于其它應(yīng)用，如數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)，日志等，SpringFramework多使用現(xiàn)有的、成熟的框架。SpringFramework采用了模塊化的方式，各模塊可以共同使用，也可以單獨(dú)使用其中的一個(gè)模塊， SpringFramework的一個(gè)模塊提供了對(duì)動(dòng)態(tài)AOP的支持，SpringFramework中提供的聲明式事務(wù)管理就是基于動(dòng)態(tài)AOP的。

SpringFramework中AOP的實(shí)現(xiàn)基于動(dòng)態(tài)代理（Dynamic Proxy）， 動(dòng)態(tài)代理源于代理模式，即通過(guò)接口實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)對(duì)象的訪問(wèn)，但動(dòng)態(tài)代理無(wú)需為每一個(gè)需代理的業(yè)務(wù)對(duì)象靜態(tài)的生成代理對(duì)象，只需提供需要代理的接口與代理實(shí)現(xiàn)，就可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)的生成代理對(duì)象，代理對(duì)上述接口的訪問(wèn)，同樣的機(jī)制也使用于對(duì)類(lèi)的代理，使用類(lèi)似于修飾者的模式，通過(guò)子類(lèi)化實(shí)現(xiàn)。SpringFramework默認(rèn)使用JDK提供的動(dòng)態(tài)代理機(jī)制，此時(shí)，業(yè)務(wù)對(duì)象通過(guò)接口編程，若需要代理對(duì)類(lèi)的訪問(wèn)，則需要使用CGLIB，這是一個(gè)開(kāi)源的動(dòng)態(tài)代理實(shí)現(xiàn)。

SpringFramework的AOP實(shí)現(xiàn)不同于AspectJ與AspectWerkz，它不是完全的AOP實(shí)現(xiàn)，而是設(shè)計(jì)用于在應(yīng)用服務(wù)器環(huán)境下實(shí)現(xiàn)AOP，與SpringFramework的IoC容器配合使用。SpringFramework中參考，切入點(diǎn)與方面均由普通Java對(duì)象實(shí)現(xiàn)，其中連接點(diǎn)模型與AspectJ相同，只是遠(yuǎn)不如AspectJ豐富，目前只提供對(duì)方法調(diào)用的攔截。有4種類(lèi)型的參考，分別為方法調(diào)用時(shí)，之前，返回時(shí)與拋出異常時(shí)，通過(guò)實(shí)現(xiàn)SpringFramework的參考接口可以自定義參考類(lèi)型。在SpringFramework中，方面稱(chēng)為Advisor，是一個(gè)包含參考與切入點(diǎn)的Java類(lèi)。像其它由IoC容器管理的組件一樣，參考，切入點(diǎn)與方面也由IoC容器管理 ，由XML配置文件定義。配置的內(nèi)容包括業(yè)務(wù)對(duì)象的接口與實(shí)現(xiàn)，自定義的或由SpringFramework提供的切入點(diǎn)與參考類(lèi)，或使用Adviser類(lèi)取代單獨(dú)的切入點(diǎn)與參考類(lèi)。在運(yùn)行時(shí)，通過(guò)IoC容器進(jìn)行名稱(chēng)查找，就可以由容器使用代理機(jī)制自動(dòng)產(chǎn)生代理對(duì)象，并在符合切入點(diǎn)定義的連接點(diǎn)處執(zhí)行參考。SpringFramework除自身實(shí)現(xiàn)的AOP框架外，還在尋求與其它AOP實(shí)現(xiàn)機(jī)制的整合，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了與AspectJ的整合，以利用AspectJ豐富的切入點(diǎn)語(yǔ)法，并利用AspectJ的方面實(shí)現(xiàn)。

JBoss

JBoss是一個(gè)開(kāi)源的符合J2EE規(guī)范的應(yīng)用服務(wù)器，作為J2EE規(guī)范的補(bǔ)充，Jboss中引入了AOP框架，為普通Java類(lèi)提供了J2EE服務(wù)，而無(wú)需遵循EJB規(guī)范。Jboss通過(guò)類(lèi)載入時(shí)，使用Javassist對(duì)字節(jié)碼操作實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)AOP框架，Javassist是一個(gè)開(kāi)源的編輯字節(jié)碼的類(lèi)庫(kù)。

Jboss中參考，切入點(diǎn)與方面也由普通Java對(duì)象實(shí)現(xiàn)，并使用XML文件配置。Jboss的連接點(diǎn)模型與AspectJ略有不同，提供了一系列預(yù)定義的切入點(diǎn)，包括類(lèi)匹配，方法調(diào)用，構(gòu)造器調(diào)用，域訪問(wèn)，特定的調(diào)用與被調(diào)用關(guān)系。通過(guò)這些切入點(diǎn)的邏輯運(yùn)算，可以實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的切入點(diǎn)。方面為Java類(lèi)，參考是其中的一個(gè)方法，方面中不含切入點(diǎn)，方面主要為各種攔截器（Interceptor），攔截器即為只含一個(gè)參考的方面，單一連接點(diǎn)上可由多個(gè)攔截器形成攔截器鏈，攔截器執(zhí)行額外的操作。對(duì)方法的攔截由Advisor類(lèi)管理，在連接點(diǎn)依次調(diào)用攔截器，并最終調(diào)用被邏輯的方法。而關(guān)于切入點(diǎn)，參考已及方面的信息由AspectManager管理。此外，Jboss提供對(duì)元數(shù)據(jù)的支持，用于為類(lèi)，方法，構(gòu)造器以及域添加額外的屬性，并可在運(yùn)行期訪問(wèn)。