Shuffy

1、引言

2、AOP技術(shù)基礎(chǔ)

3、Java平臺AOP技術(shù)研究

4、.Net平臺AOP技術(shù)研究

2.1 AOP技術(shù)起源

AOP技術(shù)的誕生并不算晚，早在1990年開始，來自Xerox Palo Alto Research Lab（即PARC）的研究人員就對面向?qū)ο笏枷氲木窒扌赃M(jìn)行了分析。他們研究出了一種新的編程思想，借助這一思想或許可以通過減少代碼重復(fù)模塊從而幫助開發(fā)人員提高工作效率。隨著研究的逐漸深入，AOP也逐漸發(fā)展成一套完整的程序設(shè)計思想，各種應(yīng)用AOP的技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生。

AOP技術(shù)在Java平臺下是最先得到應(yīng)用的。就在PARC對于面向方面編程進(jìn)行研究的同時，美國Northeastern University的博士生Cristina Lopes和其同事也開始了類似的思考。最終，美國國防先進(jìn)技術(shù)研究計劃署（Defense Advanced Research Projects Agency即DARPA）注意到了這項(xiàng)工作，并提供了科研經(jīng)費(fèi)，鼓勵將二者的工作成果結(jié)合起來。他們通過定義一套Java語言的擴(kuò)展系統(tǒng)，使開發(fā)者可以方便的進(jìn)行面向方面的開發(fā)，這套擴(kuò)展系統(tǒng)被稱為AspectJ。之后，AspectJ在2002年被轉(zhuǎn)讓給Eclipse Foundation，從而成為在開源社區(qū)中AOP技術(shù)的先鋒，也是目前最為流行的AOP工具。

AspectWerkz則是基于Java的動態(tài)的、輕量級AOP框架。AspectWerkz仍然是開源社區(qū)中的產(chǎn)品，由BEA System提供贊助，開發(fā)者則是BEA的兩名員工Jonas Bonér和Alexandre Vasseur。最近版本是AspectWerkz 2.0。2005年1月，AspectJ和AspectWerkz達(dá)成協(xié)議，同意將二者的成果綜合到一起，取其精華創(chuàng)建一個單一的工具。他們合作的第一個發(fā)布版本為AspectJ 5，它擴(kuò)展了AspectJ語言，以支持基于Annotation開發(fā)風(fēng)格而又支持類似AspectJ代碼風(fēng)格。AspectJ 5也為Java 5的語言特性提供完全的AOP支持。

在Java陣營中，商用軟件制造商JBoss在其2004年推出的JBoss 4.0中，引入了AOP框架和組件。在JBoss 4.0中，用戶可以在JBoss應(yīng)用服務(wù)器外部單獨(dú)使用JBoss AOP，該版本為JBoss AOP 1.0，是在2004年10月發(fā)布的。在2005年，JBoss AOP框架又發(fā)布了1.3.0版本，新版本對加載期織入（Weev）和切點(diǎn)（point cut）匹配的性能做了很大的優(yōu)化，使應(yīng)用程序的啟動時間大大縮短。

作為輕型的Framework，Spring在開發(fā)輕量級的J2EE時，應(yīng)用是非常廣泛的。它通過IoC模式（Inversion of Control，控制反轉(zhuǎn)模式）來實(shí)現(xiàn)AOP，通常被稱為Spring AOP。在2004年，被作為Spring框架的擴(kuò)展而發(fā)布，目前版本已更新到1.1.3。Spring AOP作為一種非侵略性的，輕型的AOP框架，開發(fā)者無需使用預(yù)編譯器或其他的元標(biāo)簽，在Java程序中應(yīng)用AOP。目前，AOP的功能完全集成到了Spring事務(wù)管理、日志和其他各種特性的上下文中。

在.Net的陣營中，AOP技術(shù)的應(yīng)用遠(yuǎn)不如Java陣營對AOP的關(guān)注。2005年1月，微軟發(fā)布的Enterprise Library提供了7種不同的“應(yīng)用程序塊（application blocks）”。有個別專家認(rèn)為，這些組件可以被認(rèn)為是方面。但該觀點(diǎn)并未得到一致的認(rèn)同。事實(shí)上，在.Net平臺下，推動AOP技術(shù)發(fā)展的原動力并非微軟，而是開源社區(qū)。雖然，微軟的技術(shù)專家們亦然聽到了在.Net Framework中增加AOP技術(shù)的群眾呼聲，但作為如此巨大的軟件公司，要讓它靈活地轉(zhuǎn)變戰(zhàn)略方向，顯然是不太現(xiàn)實(shí)的。正因?yàn)榇耍刨n予了開源社區(qū)在AOP技術(shù)的研究與探索上一個巨大的發(fā)展空間。

與Java陣營中的AOP技術(shù)不同，目前在.Net平臺下的各種AOP工具，基本上還停留在實(shí)驗(yàn)室階段。但一些在技術(shù)上領(lǐng)先且逐漸成熟的AOP產(chǎn)品，也在開源社區(qū)中漸露崢嶸。這其中主要包括Aspect#，AspectDNG，Eos AOP等。

Aspect#是基于Castle動態(tài)代理技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的。Castle源于Apache Avalon項(xiàng)目，其目的在于實(shí)現(xiàn)一個輕量級的IoC容器。Aspect#于2005年6月被收錄為Castle的其中一個子項(xiàng)目。它是針對CLI（.Net和Mono）實(shí)現(xiàn)的AOP框架，利用了反射、代理等機(jī)制。目前的Aspect#版本為2.1.1。

AspectDNG目前的版本為0.7，仍然處于beta版的階段。它的實(shí)現(xiàn)技術(shù)是基于rail的靜態(tài)織入。Rail屬于IL級別下的代碼織入，它自定義的一套xml格式的ILML語言，能夠?qū)⒃械某绦蚣鹕⒊蒊LML格式，以便于對靜態(tài)程序集進(jìn)行修改和擴(kuò)展，從而達(dá)到靜態(tài)織入的目的。因?yàn)锳spectDNG是屬于IL級別下的代碼織入，因此在.Net平臺下，并不受具體的編程語言限制。

Eos AOP與AspectDNG一樣，仍然采用靜態(tài)織入的方式，但從語法定義上，它更近似于AspectJ關(guān)于AOP的實(shí)現(xiàn)。它擴(kuò)展了C#語法，引入了aspect、introduce、before、after等關(guān)鍵字，并且提供了專用的Eos編譯器。Eos項(xiàng)目是于2004年9月開始啟動，2005年6月推出的0.3.3版本為最新版本，主要的開發(fā)人員為Hridesh Rajan和Kevin Sullivan。前者為Virginia大學(xué)計算機(jī)系的研究生，Eos項(xiàng)目最初是由Hridesh Rajan提出的；而后者則為該計算機(jī)系的副教授（Associate Professor）。所以自Eos誕生之初，就帶有濃厚的學(xué)院派特色。

從AOP技術(shù)的整體發(fā)展來看，高性能、穩(wěn)定、可擴(kuò)展、易用的AOP框架是其趨勢與目標(biāo)。從上述對各種AOP技術(shù)的分析來看，AOP技術(shù)無疑是具有共同特點(diǎn)的，而各種實(shí)現(xiàn)技術(shù)就是圍繞著這些共性深入與延伸。接下來，我將概要地介紹AOP的本質(zhì)，以及它的技術(shù)要素。

2.2 AOP技術(shù)本質(zhì)

2.2.1 技術(shù)概覽

AOP（Aspect-Oriented Programming，面向方面編程），可以說是OOP（Object-Oriented Programing，面向?qū)ο缶幊蹋┑难a(bǔ)充和完善。OOP引入封裝、繼承和多態(tài)性等概念來建立一種對象層次結(jié)構(gòu)，用以模擬公共行為的一個集合。當(dāng)我們需要為分散的對象引入公共行為的時候，OOP則顯得無能為力。也就是說，OOP允許你定義從上到下的關(guān)系，但并不適合定義從左到右的關(guān)系。例如日志功能。日志代碼往往水平地散布在所有對象層次中，而與它所散布到的對象的核心功能毫無關(guān)系。對于其他類型的代碼，如安全性、異常處理和透明的持續(xù)性也是如此。這種散布在各處的無關(guān)的代碼被稱為橫切（cross-cutting）代碼，在OOP設(shè)計中，它導(dǎo)致了大量代碼的重復(fù)，而不利于各個模塊的重用。

而AOP技術(shù)則恰恰相反，它利用一種稱為“橫切”的技術(shù)，剖解開封裝的對象內(nèi)部，并將那些影響了多個類的公共行為封裝到一個可重用模塊，并將其名為“Aspect”，即方面。所謂“方面”，簡單地說，就是將那些與業(yè)務(wù)無關(guān)，卻為業(yè)務(wù)模塊所共同調(diào)用的邏輯或責(zé)任封裝起來，便于減少系統(tǒng)的重復(fù)代碼，降低模塊間的耦合度，并有利于未來的可操作性和可維護(hù)性。AOP代表的是一個橫向的關(guān)系，如果說“對象”是一個空心的圓柱體，其中封裝的是對象的屬性和行為；那么面向方面編程的方法，就仿佛一把利刃，將這些空心圓柱體剖開，以獲得其內(nèi)部的消息。而剖開的切面，也就是所謂的“方面”了。然后它又以巧奪天功的妙手將這些剖開的切面復(fù)原，不留痕跡。

使用“橫切”技術(shù)，AOP把軟件系統(tǒng)分為兩個部分：核心關(guān)注點(diǎn)和橫切關(guān)注點(diǎn)。業(yè)務(wù)處理的主要流程是核心關(guān)注點(diǎn)，與之關(guān)系不大的部分是橫切關(guān)注點(diǎn)。橫切關(guān)注點(diǎn)的一個特點(diǎn)是，他們經(jīng)常發(fā)生在核心關(guān)注點(diǎn)的多處，而各處都基本相似。比如權(quán)限認(rèn)證、日志、事務(wù)處理。Aop 的作用在于分離系統(tǒng)中的各種關(guān)注點(diǎn)，將核心關(guān)注點(diǎn)和橫切關(guān)注點(diǎn)分離開來。正如Avanade公司的高級方案構(gòu)架師Adam Magee所說，AOP的核心思想就是“將應(yīng)用程序中的商業(yè)邏輯同對其提供支持的通用服務(wù)進(jìn)行分離。”

實(shí)現(xiàn)AOP的技術(shù)，主要分為兩大類：一是采用動態(tài)代理技術(shù)，利用截取消息的方式，對該消息進(jìn)行裝飾，以取代原有對象行為的執(zhí)行；二是采用靜態(tài)織入的方式，引入特定的語法創(chuàng)建“方面”，從而使得編譯器可以在編譯期間織入有關(guān)“方面”的代碼。然而殊途同歸，實(shí)現(xiàn)AOP的技術(shù)特性卻是相同的，分別為：

1、join point（連接點(diǎn)）：是程序執(zhí)行中的一個精確執(zhí)行點(diǎn)，例如類中的一個方法。它是一個抽象的概念，在實(shí)現(xiàn)AOP時，并不需要去定義一個join point。
2、point cut（切入點(diǎn)）：本質(zhì)上是一個捕獲連接點(diǎn)的結(jié)構(gòu)。在AOP中，可以定義一個point cut，來捕獲相關(guān)方法的調(diào)用。
3、advice（通知）：是point cut的執(zhí)行代碼，是執(zhí)行“方面”的具體邏輯。
4、aspect（方面）：point cut和advice結(jié)合起來就是aspect，它類似于OOP中定義的一個類，但它代表的更多是對象間橫向的關(guān)系。
5、introduce（引入）：為對象引入附加的方法或?qū)傩裕瑥亩_(dá)到修改對象結(jié)構(gòu)的目的。有的AOP工具又將其稱為mixin。

上述的技術(shù)特性組成了基本的AOP技術(shù)，大多數(shù)AOP工具均實(shí)現(xiàn)了這些技術(shù)。它們也可以是研究AOP技術(shù)的基本術(shù)語。

2.2.2 橫切技術(shù)

“橫切”是AOP的專有名詞。它是一種蘊(yùn)含強(qiáng)大力量的相對簡單的設(shè)計和編程技術(shù)，尤其是用于建立松散耦合的、可擴(kuò)展的企業(yè)系統(tǒng)時。橫切技術(shù)可以使得AOP在一個給定的編程模型中穿越既定的職責(zé)部分（比如日志記錄和性能優(yōu)化）的操作。

如果不使用橫切技術(shù)，軟件開發(fā)是怎樣的情形呢？在傳統(tǒng)的程序中，由于橫切行為的實(shí)現(xiàn)是分散的，開發(fā)人員很難對這些行為進(jìn)行邏輯上的實(shí)現(xiàn)或更改。例如，用于日志記錄的代碼和主要用于其它職責(zé)的代碼纏繞在一起。根據(jù)所解決的問題的復(fù)雜程度和作用域的不同，所引起的混亂可大可小。更改一個應(yīng)用程序的日志記錄策略可能涉及數(shù)百次編輯——即使可行，這也是個令人頭疼的任務(wù)。

在AOP中，我們將這些具有公共邏輯的，與其他模塊的核心邏輯糾纏在一起的行為稱為“橫切關(guān)注點(diǎn)（Crosscutting Concern）”，因?yàn)樗缭搅私o定編程模型中的典型職責(zé)界限。

2.2.2.1 橫切關(guān)注點(diǎn)

一個關(guān)注點(diǎn)（concern）就是一個特定的目的，一塊我們感興趣的區(qū)域，一段我們需要的邏輯行為。從技術(shù)的角度來說，一個典型的軟件系統(tǒng)包含一些核心的關(guān)注點(diǎn)和系統(tǒng)級的關(guān)注點(diǎn)。舉個例子來說，一個信用卡處理系統(tǒng)的核心關(guān)注點(diǎn)是借貸/存入處理，而系統(tǒng)級的關(guān)注點(diǎn)則是日志、事務(wù)完整性、授權(quán)、安全及性能問題等，許多關(guān)注點(diǎn)——即橫切關(guān)注點(diǎn)（crosscutting concerns）——會在多個模塊中出現(xiàn)。如果使用現(xiàn)有的編程方法，橫切關(guān)注點(diǎn)會橫越多個模塊，結(jié)果是使系統(tǒng)難以設(shè)計、理解、實(shí)現(xiàn)和演進(jìn)。AOP能夠比上述方法更好地分離系統(tǒng)關(guān)注點(diǎn)，從而提供模塊化的橫切關(guān)注點(diǎn)。

例如一個復(fù)雜的系統(tǒng)，它由許多關(guān)注點(diǎn)組合實(shí)現(xiàn)，如業(yè)務(wù)邏輯、性能，數(shù)據(jù)存儲、日志和調(diào)度信息、授權(quán)、安全、線程、錯誤檢查等，還有開發(fā)過程中的關(guān)注點(diǎn)，如易懂、易維護(hù)、易追查、易擴(kuò)展等，圖2.1演示了由不同模塊實(shí)現(xiàn)的一批關(guān)注點(diǎn)組成一個系統(tǒng)。

圖2.1 把模塊作為一批關(guān)注點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)

通過對系統(tǒng)需求和實(shí)現(xiàn)的識別，我們可以將模塊中的這些關(guān)注點(diǎn)分為：核心關(guān)注點(diǎn)和橫切關(guān)注點(diǎn)。對于核心關(guān)注點(diǎn)而言，通常來說，實(shí)現(xiàn)這些關(guān)注點(diǎn)的模塊是相互獨(dú)立的，他們分別完成了系統(tǒng)需要的商業(yè)邏輯，這些邏輯與具體的業(yè)務(wù)需求有關(guān)。而對于日志、安全、持久化等關(guān)注點(diǎn)而言，他們卻是商業(yè)邏輯模塊所共同需要的，這些邏輯分布于核心關(guān)注點(diǎn)的各處。在AOP中，諸如這些模塊，都稱為橫切關(guān)注點(diǎn)。應(yīng)用AOP的橫切技術(shù)，關(guān)鍵就是要實(shí)現(xiàn)對關(guān)注點(diǎn)的識別。

如果將整個模塊比喻為一個圓柱體，那么關(guān)注點(diǎn)識別過程可以用三棱鏡法則來形容，穿越三棱鏡的光束（指需求），照射到圓柱體各處，獲得不同顏色的光束，最后識別出不同的關(guān)注點(diǎn)。如圖2.2所示：

圖2.2 關(guān)注點(diǎn)識別：三棱鏡法則

上圖識別出來的關(guān)注點(diǎn)中，Business Logic屬于核心關(guān)注點(diǎn)，它會調(diào)用到Security，Logging，Persistence等橫切關(guān)注點(diǎn)。

public class BusinessLogic
{
public void SomeOperation()
{
//驗(yàn)證安全性；Securtity關(guān)注點(diǎn)；
//執(zhí)行前記錄日志；Logging關(guān)注點(diǎn)；

DoSomething();

//保存邏輯運(yùn)算后的數(shù)據(jù)；Persistence關(guān)注點(diǎn)；
//執(zhí)行結(jié)束記錄日志；Logging關(guān)注點(diǎn)；
}
}

AOP的目的，就是要將諸如Logging之類的橫切關(guān)注點(diǎn)從BusinessLogic類中分離出來。利用AOP技術(shù)，可以對相關(guān)的橫切關(guān)注點(diǎn)封裝，形成單獨(dú)的“aspect”。這就保證了橫切關(guān)注點(diǎn)的復(fù)用。由于BusinessLogic類中不再包含橫切關(guān)注點(diǎn)的邏輯代碼，為達(dá)到調(diào)用橫切關(guān)注點(diǎn)的目的，可以利用橫切技術(shù)，截取BusinessLogic類中相關(guān)方法的消息，例如SomeOperation()方法，然后將這些“aspect”織入到該方法中。例如圖2.3：

圖2.3 將橫切關(guān)注點(diǎn)織入到核心關(guān)注點(diǎn)中

通過利用AOP技術(shù)，改變了整個系統(tǒng)的設(shè)計方式。在分析系統(tǒng)需求之初，利用AOP的思想，分離出核心關(guān)注點(diǎn)和橫切關(guān)注點(diǎn)。在實(shí)現(xiàn)了諸如日志、事務(wù)管理、權(quán)限控制等橫切關(guān)注點(diǎn)的通用邏輯后，開發(fā)人員就可以專注于核心關(guān)注點(diǎn)，將精力投入到解決企業(yè)的商業(yè)邏輯上來。同時，這些封裝好了的橫切關(guān)注點(diǎn)提供的功能，可以最大限度地復(fù)用于商業(yè)邏輯的各個部分，既不需要開發(fā)人員作特殊的編碼，也不會因?yàn)樾薷臋M切關(guān)注點(diǎn)的功能而影響具體的業(yè)務(wù)功能。

為了建立松散耦合的、可擴(kuò)展的企業(yè)系統(tǒng)，AOP應(yīng)用到的橫切技術(shù)，通常分為兩種類型：動態(tài)橫切和靜態(tài)橫切。

2.2.2.2 動態(tài)橫切

動態(tài)橫切是通過切入點(diǎn)和連接點(diǎn)在一個方面中創(chuàng)建行為的過程，連接點(diǎn)可以在執(zhí)行時橫向地應(yīng)用于現(xiàn)有對象。動態(tài)橫切通常用于幫助向?qū)ο髮哟沃械母鞣N方法添加日志記錄或身份認(rèn)證。在很多應(yīng)用場景中，動態(tài)橫切技術(shù)基本上代表了AOP。

動態(tài)橫切技術(shù)的核心主要包括join point（連接點(diǎn)），point cut（切入點(diǎn)），advice（通知）和aspect（方面）。在前面，我已經(jīng)概要地介紹了這些術(shù)語分別代表的含義。接下來，我將以一個具體的實(shí)例來進(jìn)一步闡述它們在AOP動態(tài)橫切中實(shí)現(xiàn)的意義。

考慮一個電子商務(wù)系統(tǒng)，需要對訂單進(jìn)行添加、刪除等管理操作。毫無疑問，在實(shí)際的應(yīng)用場景中，這些行為應(yīng)與權(quán)限管理結(jié)合，只有獲得授權(quán)的用戶方能夠?qū)嵤┻@些行為。采用傳統(tǒng)的設(shè)計方法，其偽代碼如下：
public class OrderManager
{
private ArrayList m_Orders;
public OrderManager()
{
m_Orders = new ArrayList();
}
public void AddOrder(Order order)
{
if (permissions.Verify(Permission.ADMIN))
{

m_Orders.Add(order);
}
}

public void RemoveOrder(Order order)
{
if (permissions.Verify(Permission.ADMIN))
{
m_Orders.Remove(order);
}
}
}

同樣的，在該電子商務(wù)系統(tǒng)中，還需要對商品進(jìn)行管理，它采用了同樣的授權(quán)機(jī)制：
public class ProductManager
{
private ArrayList m_Products;
public ProductManager()
{
m_Products = new ArrayList();
}
public void AddProduct(Product product)
{
if (permissions.Verify(Permission.ADMIN))
{
m_Products.Add(product);
}
}
public void RemoveProduct(Product product)
{
if (permissions.Verify(Permission.ADMIN))
{
m_Products.Remove(product);
}
}
}

如此以來，在整個電子商務(wù)系統(tǒng)中，核心業(yè)務(wù)包括訂單管理和商品管理，它們都需要相同的權(quán)限管理，如圖2.4所示：

圖2.4 電子商務(wù)系統(tǒng)的權(quán)限驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)

毫無疑問，利用AOP技術(shù)，我們可以分離出系統(tǒng)的核心關(guān)注點(diǎn)和橫切關(guān)注點(diǎn)，從橫向的角度，截取業(yè)務(wù)管理行為的內(nèi)部消息，以達(dá)到織入權(quán)限管理邏輯的目的。當(dāng)執(zhí)行AddOrder()等方法時，系統(tǒng)將驗(yàn)證用戶的權(quán)限，調(diào)用橫切關(guān)注點(diǎn)邏輯，因此該方法即為AOP的join point。對于電子商務(wù)系統(tǒng)而言，每個需要權(quán)限驗(yàn)證的方法都是一個單獨(dú)的join point。由于權(quán)限驗(yàn)證將在每個方法執(zhí)行前執(zhí)行，所以對于這一系列join point，只需要定義一個point cut。當(dāng)系統(tǒng)執(zhí)行到j(luò)oin point處時，將根據(jù)定義去查找對應(yīng)的point cut，然后執(zhí)行這個橫切關(guān)注點(diǎn)需要實(shí)現(xiàn)的邏輯，即advice。而point cut和advice，就組合成了一個權(quán)限管理aspect。

圖2.5 AOP動態(tài)橫切的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

由于aspect是一個封裝的對象，我們可以定義這樣一個aspect：
private static aspect AuthorizationAspect{……}

然后在這個aspect中定義point cut，在point cut中，定義了需要截取上下文消息的方法，例如：
private pointcut authorizationExecution():
execution(public void OrderManager.AddOrder(Order)) ||
execution(public void OrderManager.DeleteOrder(Order)) ||
execution(public void ProductManager.AddProduct(Product)) ||
execution(public void ProductManager.DeleteProduct(Product));

由于權(quán)限驗(yàn)證是在訂單管理方法執(zhí)行之前完成，因此在before advice中，定義權(quán)限檢查：
before(): authorizationExecution()
{
if !(permissions.Verify(Permission.ADMIN))
{
throw new UnauthorizedException();
}
}

通過定義了這樣一個完整的aspect，當(dāng)系統(tǒng)調(diào)用OrderManager或ProductManager的相關(guān)方法時，就觸發(fā)了point cut，然后調(diào)用相應(yīng)的advice邏輯。如此以來，OrderManager和ProductManager模塊就與權(quán)限管理模塊完全解除了依賴關(guān)系，同時也消除了傳統(tǒng)設(shè)計中不可避免的權(quán)限判斷的重復(fù)代碼。這對于建立一個松散耦合、可擴(kuò)展的系統(tǒng)軟件是非常有利的。

2.2.2.3 靜態(tài)橫切

靜態(tài)橫切和動態(tài)橫切的區(qū)別在于它不修改一個給定對象的執(zhí)行行為。相反，它允許通過引入附加的方法字段和屬性來修改對象的結(jié)構(gòu)。此外，靜態(tài)橫切可以把擴(kuò)展和實(shí)現(xiàn)附加到對象的基本結(jié)構(gòu)中。在AOP實(shí)現(xiàn)中，通常將靜態(tài)橫切稱為introduce或者mixin。

靜態(tài)橫切在AOP技術(shù)中，受到的關(guān)注相對較少。事實(shí)上，這一技術(shù)蘊(yùn)含的潛力是巨大的。使用靜態(tài)橫切，架構(gòu)師和設(shè)計者能用一種真正面向?qū)ο蟮姆椒ㄓ行У亟?fù)雜系統(tǒng)的模型。靜態(tài)橫切允許您不用創(chuàng)建很深的層次結(jié)構(gòu)，以一種本質(zhì)上更優(yōu)雅、更逼真于現(xiàn)實(shí)結(jié)構(gòu)的方式，插入跨越整個系統(tǒng)的公共行為。尤其是當(dāng)開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)時，如果需要在不修改原有代碼的前提下，引入第三方產(chǎn)品和API庫，則靜態(tài)橫切技術(shù)將發(fā)揮巨大的作用。

舉例來說，當(dāng)前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一個郵件收發(fā)系統(tǒng)，其中類Mail完成了收發(fā)郵件的功能。但在產(chǎn)品交付后，發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)存在缺陷，在收發(fā)郵件時，未曾實(shí)現(xiàn)郵件地址的驗(yàn)證功能。現(xiàn)在，第三方產(chǎn)品已經(jīng)提供了驗(yàn)證功能的接口IValidatable：
public interface IValidatable
{
bool ValidateAddress();
}

我們可以利用設(shè)計模式中的Adapter模式，來完成對第三方產(chǎn)品API的調(diào)用。我們可以定義一個新的類MailAdapter，該類實(shí)現(xiàn)了IValidatable接口，同時繼承了Mail類：
public class MailAdapter:Mail,IValidatable
{
public bool ValidateAddress()
{
if(this.getToAddress() != null)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
}

通過引入MailAdapter類，原來Mail對象完成的操作，將全部被MailAdapter對象取代。然而，此種實(shí)現(xiàn)方式雖然能解決引入新接口的問題，但類似下面的代碼，卻是無法編譯通過的：
Mail mail = new Mail();
IValidatable validate = ((IValidatable)mail).ValidateAddress();

必須將第一行代碼作如下修改：
Mail mail = new MailAdapter();

利用AOP的靜態(tài)橫切技術(shù)，可以將IValidatable接口織入到原有的Mail類中，這是一種非常形象的introduce功能，其實(shí)現(xiàn)仍然是在aspect中完成：
import com.acme.validate.Validatable;

public aspect MailValidateAspect
{
declare parents: Mail implements IValidatable;

public boolean Mail.validateAddress()
{
if(this.getToAddress() != null)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
}

靜態(tài)橫切的方法，并沒有引入類似MailAdapter的新類，而是通過定義的MailValidateAspect方面，利用橫切技術(shù)為Mail類introduce了新的方法ValidateAddress()，從而實(shí)現(xiàn)了Mail的擴(kuò)展。因此如下的代碼完全可行。
Mail mail = new Mail();
IValidatable validate = ((IValidatable)mail).ValidateAddress();

2.3 AOP技術(shù)的優(yōu)勢

AOP技術(shù)的優(yōu)勢是顯而易見的。在面向?qū)ο蟮氖澜缋铮藗兲岢隽烁鞣N方法和設(shè)計原則來保障系統(tǒng)的可復(fù)用性與可擴(kuò)展性，以期建立一個松散耦合、便于擴(kuò)展的軟件系統(tǒng)。例如GOF提出的“設(shè)計模式”，為我們提供了設(shè)計的典范與準(zhǔn)則。設(shè)計模式通過最大程度的利用面向?qū)ο蟮奶匦裕T如利用繼承、多態(tài)，對責(zé)任進(jìn)行分離、對依賴進(jìn)行倒置，面向抽象，面向接口，最終設(shè)計出靈活、可擴(kuò)展、可重用的類庫、組件，乃至于整個系統(tǒng)的架構(gòu)。在設(shè)計的過程中，通過各種模式體現(xiàn)對象的行為、暴露的接口、對象間關(guān)系、以及對象分別在不同層次中表現(xiàn)出來的形態(tài)。然而鑒于對象封裝的特殊性，“設(shè)計模式”的觸角始終在接口與抽象中大做文章，而對于對象內(nèi)部則無能為力。

通過“橫切”技術(shù)，AOP技術(shù)就能深入到對象內(nèi)部翻云覆雨，截取方法之間傳遞的消息為我所用。由于將核心關(guān)注點(diǎn)與橫切關(guān)注點(diǎn)完全隔離，使得我們能夠獨(dú)立的對“方面”編程。它允許開發(fā)者動態(tài)地修改靜態(tài)的OO模型，構(gòu)造出一個能夠不斷增長以滿足新增需求的系統(tǒng)，就象現(xiàn)實(shí)世界中的對象會在其生命周期中不斷改變自身，應(yīng)用程序也可以在發(fā)展中擁有新的功能。

設(shè)計軟件系統(tǒng)時應(yīng)用AOP技術(shù)，其優(yōu)勢在于：

（一）在定義應(yīng)用程序?qū)δ撤N服務(wù)（例如日志）的所有需求的時候。通過識別關(guān)注點(diǎn)，使得該服務(wù)能夠被更好的定義，更好的被編寫代碼，并獲得更多的功能。這種方式還能夠處理在代碼涉及到多個功能的時候所出現(xiàn)的問題，例如改變某一個功能可能會影響到其它的功能，在AOP中把這樣的麻煩稱之為“糾結(jié)（tangling）”。

（二）利用AOP技術(shù)對離散的方面進(jìn)行的分析將有助于為開發(fā)團(tuán)隊(duì)指定一位精于該項(xiàng)工作的專家。負(fù)責(zé)這項(xiàng)工作的最佳人選將可以有效利用自己的相關(guān)技能和經(jīng)驗(yàn)。

（三）持久性。標(biāo)準(zhǔn)的面向?qū)ο蟮捻?xiàng)目開發(fā)中，不同的開發(fā)人員通常會為某項(xiàng)服務(wù)編寫相同的代碼，例如日志記錄。隨后他們會在自己的實(shí)施中分別對日志進(jìn)行處理以滿足不同單個對象的需求。而通過創(chuàng)建一段單獨(dú)的代碼片段，AOP提供了解決這一問題的持久簡單的方案，這一方案強(qiáng)調(diào)了未來功能的重用性和易維護(hù)性：不需要在整個應(yīng)用程序中一遍遍重新編寫日志代碼，AOP使得僅僅編寫日志方面（logging aspect）成為可能，并且可以在這之上為整個應(yīng)用程序提供新的功能。

總而言之，AOP技術(shù)的優(yōu)勢使得需要編寫的代碼量大大縮減，節(jié)省了時間，控制了開發(fā)成本。同時也使得開發(fā)人員可以集中關(guān)注于系統(tǒng)的核心商業(yè)邏輯。此外，它更利于創(chuàng)建松散耦合、可復(fù)用與可擴(kuò)展的大型軟件系統(tǒng)。

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