首先你要明確的一點(diǎn),AOP和OOP是兩種不同的認(rèn)識(shí)事物的角度,并不是說有了AOP就不要用OOP.AOP所關(guān)注的是傳統(tǒng)OOP不能
優(yōu)雅解決的問題.(程序員通常都是完美主義者,當(dāng)解決某個(gè)問題不優(yōu)雅的時(shí)候,那就意味著不完美.)下面將就一個(gè)簡單的例子來說明他們到底如何的不同.
作為一個(gè)使用OOP多年的人來說,當(dāng)我聽說AOP可以解決一些OOP一直都不能優(yōu)雅地解決的問題時(shí),我覺得應(yīng)該去探個(gè)究竟了.對兩種技術(shù)的比較最能給我們實(shí)際應(yīng)用提供見解.這里我設(shè)計(jì)了一個(gè)例子:一個(gè)OOP應(yīng)用,其中某些方面適合使用AOP.
本 文展示了一個(gè)簡單的例子.一開始介紹了問題域,然后分別給出OOP與AOP的解決方案.后者使用了 JDK5.0,JUnit,和 AspectWerkz.最后說明如何編寫代碼.讀完本文后,我希望你能知道AOP到底是什么,解決什么樣的問題.(由于作者在后面AOP的例子中使用了 Java5.0的批注(Annotation),建議讀者先有所了解. -- 譯者注).
問題域描述一個(gè)軟件公司雇傭一個(gè)程序員,指定給他一個(gè)業(yè)務(wù)部門并要求他隨時(shí)向經(jīng)理報(bào)告.當(dāng)團(tuán)隊(duì)成員完成他們的目標(biāo)時(shí),經(jīng)理會(huì)給他們相應(yīng)的獎(jiǎng)金.公司所需要的方案必須能夠增加一個(gè)新的雇員并給當(dāng)前的員工增加獎(jiǎng)金.為了方便,我們用CSV文件存儲(chǔ)數(shù)據(jù).
圖1 解決方案模型
類Manager(經(jīng)理)繼承自類Employee,包含一個(gè)額外的屬性,Managing Project.一個(gè)部門可能包含很多員工.多個(gè)部門構(gòu)成了公司.暫不考慮公司這樣的一個(gè)類,因?yàn)樗趩栴}域之外.
解決方案設(shè)計(jì)以下流程圖描述了解決方案設(shè)計(jì).
圖2 對象之間的交互(增加一個(gè)新的員工,指派給他一個(gè)部門和經(jīng)理)
出于簡單的考慮,本文只關(guān)注必需的細(xì)節(jié).當(dāng)然你也可以深入代碼得到你想要的其他信息.
[link]http://www.devx.com/assets/sourcecode/13172.zip[/link]
EmployeeServiceTestCase, 一個(gè)JUnit測試用例,模擬一個(gè)最終用戶,創(chuàng)建新員工記錄,指派部門和經(jīng)理.它獲取所有可用的部門和經(jīng)理數(shù)據(jù)并顯示在圖形界面上.為了實(shí)例化域?qū)ο?BusinessUnit和Manager,獲得的記錄將傳遞給工廠類.之后,通過給EmployeeService傳遞一個(gè)引用來創(chuàng)建一個(gè) Employee對象.這個(gè)服務(wù)類使用EmployeeFactory創(chuàng)建對象,并把這個(gè)對象傳給EmployeeRepository 來進(jìn)行持久化操 作.
應(yīng)用程序中需要面向哪些"切面"到目前為止,對模型和設(shè)計(jì)的討論還限于一個(gè)較抽象的層面.現(xiàn)在,我轉(zhuǎn)向這個(gè)應(yīng)用的其他方面 - 這對理解AOP的價(jià)值至關(guān)重要.
操作所需的資源
- public static Set findAllBusinessUnits() throws RepositoryException {
- Set businessUnits = new HashSet();
- try {
- FileReader businessUnitFile = null;
- BufferedReader bufferedBusinessUnitFile = null;
- try {
- businessUnitFile = new FileReader(FILE_NAME);
- bufferedBusinessUnitFile = new BufferedReader(businessUnitFile);
- String businessUnitRecord;
- while((businessUnitRecord = bufferedBusinessUnitFile.readLine()) != null) {
- BusinessUnit businessUnit = BusinessUnitFactory.createBusinessUnit(businessUnitRecord);
- businessUnits.add(businessUnit);
- }
- } finally {
- if(bufferedBusinessUnitFile != null) {
- bufferedBusinessUnitFile.close();
- }
- if(businessUnitFile != null) {
- businessUnitFile.close();
- }
- }
- } catch(IOException ioe) {
- String message = "IOError. Unable to find Business Unit records";
- logger.log(SEVERE, message, ioe);
- throw new RepositoryException(message, ioe);
- }
- logger.log(INFO, "Manager Records returned:" + businessUnits.size());
- return businessUnits;
- }
上面的代碼通過FileReader和BUfferedReader來讀取CSV文件中的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù).
應(yīng)用程序
重復(fù)地從資源文件中
取得數(shù)據(jù)然后在操作
完成后釋放. 我們會(huì)發(fā)現(xiàn):去掉程序的這兩個(gè)"切面"將提高代碼的可讀性并達(dá)到一個(gè)更好的設(shè)計(jì),因?yàn)槿サ暨@些"多余"的東西,剩下的代碼才是這個(gè)方法真正的精髓.這個(gè)方 法的作用是讀取業(yè)務(wù)單位數(shù)據(jù).所以不應(yīng)該也不需要去知道"如何獲取和釋放資源以及這個(gè)過程中出現(xiàn)的異常"這個(gè)"切面".同樣地,使用AOP處理異常也變得 不同.(后面將詳細(xì)介紹)
持久層傳統(tǒng)的OOP使用倉庫類(repository classes)來打理應(yīng)用程序的持久層.即:
- public class EmployeeRepository {
- public static void createEmployee(Employee employee) throws RepositoryException {
- //使用print writer把數(shù)據(jù)放入csv文件
- }
- public static String findEmployeeRecordById(String id) throws RepositoryException {
- //使用file reader來獲得指定id的員工數(shù)據(jù)
- }
- public static Employee findEmployeeById(String id) throws RepositoryException {
- //使用該方法獲取員工數(shù)據(jù),Employee對象由工廠類創(chuàng)建
- }
- public static void updateEmployee(Employee employee) {
- //更新員工數(shù)據(jù)
- }
- }
類EmployeeService 使用一個(gè)倉庫類給應(yīng)用中相關(guān)雇員提供服務(wù),在一個(gè)企業(yè)應(yīng)用中,從域模型 (domain model)中去掉持久層代碼是一種設(shè)計(jì)上的改進(jìn).模型設(shè)計(jì)者和程序員就可以關(guān)注各自的業(yè)務(wù)邏輯和持久層處理.后面你將會(huì)看到如何通過 AOP來達(dá)到這樣的效果.
日志刪除用于調(diào)試的日志代碼將會(huì)極大地改進(jìn)代碼的可讀性.考慮下面的代碼片斷:
- public Employee createEmployee(String name,
- String contactNumber,
- BusinessUnit businessUnit,
- Manager manager)
- throws EmployeeServiceException {
- String id = createNewEmployeeId();
- Employee employee =
- EmployeeFactory.createEmployee(id, name, contactNumber, businessUnit, manager);
- try {
- EmployeeRepository.createEmployee(employee);
- } catch(RepositoryException re) {
- String message = "Created employee successfully:" + employee;
- logger.log(SEVERE, message);
- throw new EmployeeServiceException(message, re);
- }
- logger.log(INFO, "Created employee successfully:" + employee);
- return employee;
- }
上面的代碼里包含了一個(gè)致命錯(cuò)誤和一個(gè)成功信息.輸出日志這一"切面"同樣可以移到業(yè)務(wù)模型外獨(dú)立實(shí)現(xiàn).
異常處理異 常處理的例子我這里不再贅述,但這節(jié)已經(jīng)通過上面的代碼討論了潛在的問題.當(dāng)你調(diào)用EmployeeRepository 對象的 createEmployee 方法時(shí),你可能會(huì)得到一個(gè)RepositoryException異常.傳統(tǒng)的解決方法是,在這個(gè)類中處理.另一種方法 是,當(dāng)RepositoryException 異常被拋出時(shí)createEmployee 方法返回null,catch塊中的其他邏輯可以在類外處理 這一錯(cuò)誤.
錯(cuò)誤處理在不同的情況中也會(huì)不同.但是,通過AOP可以區(qū)分開每種情況.
圖3
圖3中描述了AOP方法的設(shè)計(jì)以及在一個(gè)更抽象的層次上類間的交互.你可以通過對比圖1和圖3來更好地理解AOP.
程 序的目的是通過BusinessUnit對象讀取CSV文件中的記錄然后 填入類BusinessUnitService 中的map.使用AOP來填充 這個(gè)map有點(diǎn)類似后門(backdoor)方法 -- 控制被委派給BusinessUnit 來讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中的記錄.
AOP就是定 義一些切入點(diǎn)(pointcut)和處理方法(advice).一個(gè)"切入點(diǎn)"是源代碼中一個(gè)執(zhí)行點(diǎn).前面的例子定義了一個(gè)"切入點(diǎn)" -- 類 BusinessUnitService中的findBusinessUnits方法.一個(gè)"處理方法"顧名思義就是當(dāng)執(zhí)行到某個(gè)"切入點(diǎn)"時(shí)的一塊代 碼.類BusinessUnitPersistentAspect 包括advice方法findAllBusinessUnits,該方法從存儲(chǔ)介質(zhì)中 載入數(shù)據(jù),然后使用工廠類創(chuàng)建BusinessUnit 對象.然后這個(gè)對象被加入map,map對象的引用通過 BusinessUnitService 對象獲得."切入點(diǎn)"和"處理方法"組成了所謂的"切面(Aspect)"
為了讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中的數(shù)據(jù),OOP方法通過一個(gè)DAO類來做.而AOP中,你只要定義一個(gè)"切入點(diǎn)"和相應(yīng)的"處理方法"來讀取數(shù)據(jù).AOP框架會(huì)以advice的形式注入代碼,既可以在執(zhí)行期也可以在編譯期.
總 而言之,當(dāng)類BusinessUnitService 中的findAllBusinessUnits 方法被調(diào)用時(shí),AOP框架會(huì)在"切入點(diǎn)"處注入處 理方法,通過BusinessUnit 對象預(yù)先讀取數(shù)據(jù)來填充map對象.這樣,持久層方面的代碼就可以移到業(yè)務(wù)代碼之外了.
新方法里的"切面"本節(jié)討論如何用AOP為應(yīng)用程序的各個(gè)"切面"建模
操作資源類BusinessUnitPersistenceAspect 的持久方法使用了一個(gè)buffered reader.你甚至可以定義"切面"的"切面",但為了簡單,這里只關(guān)注類的查找方法.
- @Aspect("perJVM")
- public class BufferedFileReaderAspect {
- @Expression("execution(* org.javatechnocrats.aop.withaop.aspects.BusinessUnitPersistenceAspect.find*(..))")
- Pointcut businessUnitPersistenceAspect;
- // 其他"切入點(diǎn)"定義
- @Expression("businessUnitPersistenceAspect ||
- employeePersistenceAspect ||
- managerPersistenceAspect")
- Pointcut allPersistencePointcuts;
- private Map<Class, String> fileNames;
- public BufferedFileReaderAspect() {
- System.out.println("BufferedFileReaderAspect created");
- fileNames = new HashMap<Class, String>();
- fillFileNames();
- }
- @Before("allPersistencePointcuts")
- public void assignReader(JoinPoint joinPoint) throws Throwable {
- System.out.println("assignReader advice called");
- Object callee = joinPoint.getCallee();
- IBufferedFileReaderConsumable bufReaderConsumable = (IBufferedFileReaderConsumable)callee;
- Class persistenceClass = callee.getClass();
- String fileName = fileNames.get(persistenceClass);
- FileReader fileReader = new FileReader(fileName);
- BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(fileReader);
- bufReaderConsumable.setBufferedReader(bufferedReader);
- }
- @AfterFinally("allPersistencePointcuts")
- public void releaseReader(JoinPoint joinPoint) throws Throwable {
- //釋放buffered reader等資源
- }
- //其他方法
- }
上面的代碼試圖為每一個(gè)方法創(chuàng)建"切入點(diǎn)"-- 所有以find開頭的方法.無論何時(shí)這些方法被調(diào)用,assignReader方法都會(huì)被提前執(zhí)行.這里它獲取被調(diào)用的類實(shí)例然后設(shè)置新建的buffered reader.
同樣地,在releaseReader 方法里,代碼會(huì)預(yù)先關(guān)閉buffered reader集合.本節(jié)只解釋@before和@
AfterFinally 這兩個(gè)"切入點(diǎn)".(以J2SE 5.0的標(biāo)記定義).另外,你也可以在方面定義的xml文件中聲明他們.你可以查看例程源代碼中的aop.xml文件.
下載持久化前 面提到,OOP方法使用BusinessUnit 來為應(yīng)用的持久層填充Map.在下面的高亮代碼中(@before一行,以及while循環(huán)代碼 - 譯者注),當(dāng)BusinessUnitService 中的方法findAllBusinessUnits 被調(diào)用時(shí)"處理方法 "findAllBusinessUnits 也將被調(diào)用.
- @Aspect("perJVM")
- public class BusinessUnitPersistenceAspect implements IBufferedFileReaderConsumable {
- private BufferedReader buffFileReader;
- @Before("execution(Collection org.javatechnocrats.aop.withaop.BusinessUnitService.findAllBusinessUnits())")
- public void findAllBusinessUnits(JoinPoint joinPoint) throws Throwable {
- System.out.println("findAllBusinessUnits advice called");
- Map<String, BusinessUnit> businessUnits =
- ((BusinessUnitService)joinPoint.getThis()).getBusinessUnits();
- String businessUnitRecord;
- while((businessUnitRecord = buffFileReader.readLine()) != null) {
- BusinessUnit businessUnit = BusinessUnitFactory.createBusinessUnit(businessUnitRecord);
- businessUnits.put(businessUnit.getId(), businessUnit);
- }
- }
- public void setBufferedReader(BufferedReader buffFileReader) {
- System.out.println("BusinessUnitPersistenceAspect.setBufferedReader called");
- this.buffFileReader = buffFileReader;
- }
- public BufferedReader getBufferedReader() {
- System.out.println("BusinessUnitPersistenceAspect.getBufferedReader called");
- return this.buffFileReader;
- }
- }
"處理方法"從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中讀取記錄,使用工廠類創(chuàng)建一個(gè)BusinessUnit實(shí)例.然后這個(gè)實(shí)例被加入到Map.該Map掌管程序的所有持久化"切面".
日志本文中的例子沒有包含一個(gè)完整的日志AOP解決方案.但是,它為java.lang.Object類的toString方法定義了一個(gè)"切入點(diǎn)"來獲取類的調(diào)試信息.因此,域中的類不需要實(shí)現(xiàn)toString方法.通常可能你可能需要為每一個(gè)類都要實(shí)現(xiàn)這個(gè)方法.
- @Aspect("perJVM")
- public class LoggingAspect {
- @Around("execution(String org.javatechnocrats.aop.withaop..*.toString())")
- public Object toStringAdvice(JoinPoint joinPoint) throws Throwable {
- System.out.println("toStringAdvice called");
- String toString = (String)joinPoint.proceed();
- Object target = joinPoint.getThis();
- Field fields[] = target.getClass().getDeclaredFields();
- List members = new ArrayList(fields.length + 1);
- members.add(toString);
- for(Field field : fields) {
- field.setAccessible(true);
- Object member = field.get(target);
- members.add(field.getName() + "=" + member);
- }
- return members.toString();
- }
你也可以用這個(gè)樣例代碼完成錯(cuò)誤處理"切面".
深入源代碼
為了理解樣例需求的OOP設(shè)計(jì),請參看源代碼并思考以下幾個(gè)問題:
下載* 首先分析oldway包中EmployeeServiceTestCase 類中的代碼
*查看testEmployeeCredit 方法
*搞懂業(yè)務(wù)類Employee和BusinessUnit
*學(xué)習(xí) service,repository和factory概念.這些是業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的主要概念.
*更深入地理解oldway包中的service,repository和factory類
而AOP地理解則應(yīng)該是:
*分析newway包中EmployeeServiceTestCase 類
*查看service,repository和factory類,基本和前一種差不多.只是你要讓"處理方法"截獲程序的執(zhí)行流程.
*研究aspect類學(xué)習(xí)"切入點(diǎn)"的定義
要執(zhí)行程序,你需要做的工作:
* 下載AspectWerkz 2.0 http://aspectwerkz.codehaus.org/
*設(shè)置以下的環(huán)境變量:
set JAVA_HOME=c:\Program Files\Java\jdk1.5.0
set ASPECTWERKZ_HOME=C:\aw_2_0_2
set PATH=%PATH%;%ASPECTWERKZ_HOME%\bin
set CLASSPATH=
C:\aw_2_0_2\lib\aspectwerkz-2.0.RC2.jar;C:\aw_2_0_2\lib\aspectwerkz-jdk5-2.0.RC2.jar; classes;C:\ junit\3.8.1\resources\lib\junit.jar
*解壓縮源代碼和其他文件
*編譯Java文件,但不要編譯測試用例否則你調(diào)試時(shí)會(huì)遇到一個(gè)錯(cuò)誤.
*進(jìn)行離線調(diào)試.假設(shè)你把文件解壓縮到c:\aop ,類文件解壓到c:\aop\classes,在c:\aop目錄下執(zhí)行以下命令:
%ASPECTWERKZ_HOME%\bin\aspectwerkz -offline etc/aop.xml -cp classes classes
*AOP框架會(huì)修改類來注入必要的字節(jié)碼
*編譯測試用例,使用JUnit運(yùn)行它.
后記當(dāng)你完成了上面的這些工作,你應(yīng)該有以下的領(lǐng)悟:
*程序中的交叉關(guān)聯(lián)
*關(guān)于AOP中深入源代碼
為了理解樣例需求的OOP設(shè)計(jì),請參看源代碼并思考以下幾個(gè)問題:
下載* 首先分析oldway包中EmployeeServiceTestCase 類中的代碼
*查看testEmployeeCredit 方法
*搞懂業(yè)務(wù)類Employee和BusinessUnit
*學(xué)習(xí) service,repository和factory概念.這些是業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的主要概念.
*更深入地理解oldway包中的service,repository和factory類
而AOP地理解則應(yīng)該是:
*分析newway包中EmployeeServiceTestCase 類
*查看service,repository和factory類,基本和前一種差不多.只是你要讓advice截取程序的流程.
*研究aspect類學(xué)習(xí)point cut的定義
要執(zhí)行程序,你需要做的工作:
* 下載AspectWerkz 2.0 http://aspectwerkz.codehaus.org/
*設(shè)置以下的環(huán)境變量:
set JAVA_HOME=c:\Program Files\Java\jdk1.5.0
set ASPECTWERKZ_HOME=C:\aw_2_0_2
set PATH=%PATH%;%ASPECTWERKZ_HOME%\bin
set CLASSPATH=
C:\aw_2_0_2\lib\aspectwerkz-2.0.RC2.jar;C:\aw_2_0_2\lib\aspectwerkz-jdk5-2.0.RC2.jar; classes;C:\ junit\3.8.1\resources\lib\junit.jar
*解壓縮源代碼和其他文件
*編譯Java文件,但不要編譯測試用例否則你調(diào)試時(shí)會(huì)遇到一個(gè)錯(cuò)誤.
*進(jìn)行離線調(diào)試.假設(shè)你把文件解壓縮到c:\aop ,類文件解壓到c:\aop\classes,在c:\aop目錄下執(zhí)行以下命令:
%ASPECTWERKZ_HOME%\bin\aspectwerkz -offline etc/aop.xml -cp classes classes
*AOP框架會(huì)修改類來注入必要的字節(jié)碼
*編譯測試用例,使用JUnit運(yùn)行它.
后記當(dāng)你完成了上面的這些工作,你應(yīng)該有以下的領(lǐng)悟:
*程序中的交叉關(guān)聯(lián)
*關(guān)于AOP中"切面"的含義
*如何用AOP來把程序業(yè)務(wù)層中的交叉關(guān)聯(lián)分離出來,使用"切入點(diǎn)"和"處理方法"
*OOP和AOP時(shí)在程序控制流上的不同
從本文你應(yīng)該也得到一種看待實(shí)際開發(fā)的新視角.你應(yīng)該有信心使用AOP來改進(jìn)項(xiàng)目中的設(shè)計(jì),建模,提高代碼的重用性.至少,你可以開始使用AOP來處理日志,錯(cuò)誤和持久化.
個(gè)人覺得,AOP的學(xué)習(xí)曲線相對較陡,尤其在理解定義"切入點(diǎn)"的句法時(shí).理想的情況是,使用OOP來設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)模型,使用AOP把業(yè)務(wù)模型中的交叉關(guān)聯(lián)移出,從而使代碼簡潔并提高可讀性.
AOP的一個(gè)缺點(diǎn)是會(huì)使調(diào)試變得困難,因?yàn)椴煌贠OP,程序流變的復(fù)雜了,交互是由編譯期或執(zhí)行期決定.我準(zhǔn)備將來做一些自動(dòng)化工具來解決這個(gè)問題.
原文鏈接：
http://www.360doc.com/content/11/1018/01/7940162_157035710.shtml