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1、摘 要面 向 方 面 编 程 是 在 现 有 的 面 向 对 象 编 程 的 基 础 之 上 ， 通 过 引 入 一 个“方 面 ”（ 相 对 于 核 心 类 而 言 ） 概 念 而 产 生 的 。 它 在 实 现 上 分 离 和 模 块 化系 统 的 横 切 关 注 点 。 先 分 离 出 方 面 模 块 ， 随 后 再 织 入 到 核 心 类 中 。 面 向 方 面的 软 件 开 发 方 法 使 横 切 于 整 个 系 统 中 的 关 注 点 的 实 现 更 具 有 模 块 性 ， 容 易 实现 系 统 的 演 化 。 系 统 功 能 构 件 设 计 时 不 需 要 考 虑 散 杂 在 对
2、 象 中 的 关 注 点 ， 这样 提 高 了 模 块 的 可 追 踪 性 、 模 块 的 可 重 用 性 、 系 统 的 可 维 护 性 。 面 向 方 面 建模 在 软 件 开 发 的 各 个 阶 段 用 一 致 的 方 法 来 详 述 、 可 视 化 、 构 造 和 文 档 化 方 面相 关 产 品 ， 这 样 在 整 个 软 件 开 发 过 程 可 以 使 用 面 向 方 面 技 术 。数 字 图 书 馆 是 一 个 十 分 复 杂 庞 大 的 系 统 ， 有 很 多 非 功 能 需 求 ， 且 这 些 非功 能 需 求 往 往 横 切 整 个 系 统 ， 如 日 志 、 性 能 问
3、题 、 安 全 、 上 下 文 相 关 错 误 处理 、 Qos监 测 等 等 。 传 统 的 系 统 分 析 设 计 的 方 法 难 以 保 证 开 发 的 效 率 和 质量。这 就 要 引 入 面 向 方 面 的 开 发 方 法 ， 以 设 计 更 为 合 理 的 系 统 ， 加速开发进程，改进软件的质量，方便地集成已有的数字图书馆信息资源，减轻数字图书馆开发的复杂性。另 外 使 用 AOP的 方 法 组 建 系 统 也 利 于 满 足 数 字 图 书 馆的 日 益 增 长 的扩 展 需 求 。关 键 字 : 方 面 ； 面 向 方 面 的 软 件 开 发 ； 统 一 建 模 语 言 ；
4、数 字 图 书馆AbstractThe Aspect-Oriented paradigm builds on the existing Object Oriented paradigm by introducing the notion of an aspect as opposed to a core class. The AOP separates and modularizes crosscutting concerns at implementation stage. Using this technique, aspects are placed in separate module
5、s that are then woven together with base classes to form an application. The AOP makes the implementation of the crosscutting concerns of the system more modularized ,and more easy to implement the evolvement of the system.It is unnecessary to consider the crosscutting concerns of the system when we
6、 design the function component of the system. Consequently it increases the traceability, reusability and adaptability of software .Aspect-Oriented Modeling (AOM) specifies, visualizes, constructs and documents aspect related artifacts in a consistent way at other stage of software development. Thus
7、 whole software development process can use aspect-oriented technique.The digital library is a so complex system with many non-functional concerns , such as logging, performance analysis, security, context related error handling, QoS monitoring, etc(always scatter in the whole system) . So the it is
8、 very difficulty to guarantee the efficiency and quality of the software with traditionary methods of systems analysis and design . In order to design more logical system, accelerate development process, improve quality of software, we adopt the Aspect-Oriented software development .It also makes it
9、 more convenient to integrate resource of these existing digital library, and alleviates the complication of digital librarys development . Otherwise with AOP to build system is favourable to satisfy the increasing extending requirement of the digital library.Keywords : aspect; AOSD; UML; the digita
10、l library第 一 章 绪 论1 1 面 向 方 面 编 程 的 发 展 现 状上世纪90年代中期，施乐公司的帕洛阿尔托研究中心(XeroxP ARC)首先提出了AO的编程技术。但是由于当时软件开发主要偏重于对软件功能的实现，而面向对象(00)可以很好的满足要求，因此AO并未取得多大的发展。然而从上个世纪末至今，由于互联网中分布式系统的广泛应用，用户对软件的非功能需求(安全性，健壮性等)亦提出很高的要求，00的不足之处和AO的优势便凸显出来，从而吸引了大批研究人员开始对AO进行研究:如对开发方法的改进;对体系框架的重新设计使其满足特定的需求;对AO概念、细节的补充、完善以及对原来各种语言
11、添加AO特性等。虽然现阶段的AO还处于相当不完善的阶段:它只能应用于很少的几种语言环境下并且必须掌握源代码才能进行织入，还有许多概念没有同一和完善。但以RUP之父工var Jacobson为代表的科学家们仍对AO推崇备至，他们认为AO将最终改变整个软件开发方式，并且更完美的实现“用例驱动”的开发思想目前主流的程序设计技术是面向对象的程序设计，这种思想将数据及其相关的行为抽象为单独的概念或物理实体，表现了良好的封装性和模块性。在编写复杂程序，比如图形用户界面、操作系统和分布应用程序等，以及维护源代码的可理解性方面，OOP表现了强大的能力。但是人们也发现，对象技术不能很好地处理如下问题:将牵涉到全
12、局限制和总体行为的系统责任局部化;适当地分解需求和划分系统责任，使之能够模块化地实现;应用领域特定知识。实际上，不管是采用OOP技术还是过程型技术，都不能很好地解决这些问题。AOP的出现，正是为了改进上述程序设计方法学的不足。AOP被视为是后面向对象时代的一种新的重要的程序设计技术。AOP中处理横切关注点的方法非常类似于C+语言里面的内联函数或者公共类的调用，区别在于:内联函数是一个被明确定义了的函数，出现在类的内部。而AOP中，没有在类的内部明确定义类似于内联函数这样的东西，而是在类的外部，把类的某个成员函数，比如类的属性的读写，公共函数，公共方法等定义为切入点，然后控制在切入点上执行相应的
13、横切关注点。从上述的比较中可以看到，AOP技术在处理系统横切关注点时是优于OOP技术的。但是，这并不意味着AOP技术是可以取代OOP技术的。相反，它的出现只是可以很好的弥补OOP在处理横切关注点时所表现的不足。对于系统中核心关注点的实现，仍然需要使用OOP技术。而在处理横切关注点时，可以使用AOP技术对横切需求进行模块化实现。从广义上说，AOP是OOP技术的发展。1 2 国 内 外 数 字 图 书 馆 研 究 概 况数 字 图 书 馆 是 一 种 拥 有 多 种 媒 体 、 内 容 丰 富 的 数 字 化 资 源 ， 是 一 种 通 过数 字 手 段 为 用 户 方 便 、 快 捷 地 提 供
14、 信 息 的 服 务 机 制 。 数 字 图 书 馆 （ Digital Library） 这 一 概 念 最 早 是 20 世 纪 90 年 代 初 由 美 国 科 学 家 提 出 的 。“Digital”侠 义 上 可 理 解 为 “图 书 馆 ”的 意 思 ， 这 是 相 对 于 传 统 图 书 馆 而言 ； 广 义 上 “Digital”可 理 解 为 “库 ”的 概 念 ， 它 是 众 多 数 字 化 信 息 和 服务 的 集 合 。 从 根 本 上 说 ， 数 字 图 书 馆 的 目 标 是 为 了 解 决 网 络 环 境 下 的 数 字 化信 息 资 源 的 组 织 、 查 询
15、与 服 务 问 题 。 它 所 处 理 的 对 象 是 网 上 的 数 字 信 息 ， 希望 能 提 供 类 似 于 传 统 图 书 馆 的 良 好 的 信 息 服 务 ， 如 有 序 化 的 组 织 、 结 构 化 的存 储 、 高 效 的 检 索 以 及 友 好 的 查 询 等 。数 字 图 书 馆 组 织 了 一 系 列 与 平 台 无 关 、 面 向 对 象 、 分 布 式 的 数 字 化 信 息资 源 并 且 提 供 相 关 的 服 务 ， 它 应 该 具 有 以 下 一 些 特 征 24：（ 1） 数 字 图 书 馆 拥 有 海 量 的 数 字 化 资 源 ， 其 信 息 度 量
16、单 位 不 再 是KB、 MB， 而 是 GB、 TB 甚 至 PB。 数 字 化 的 资 源 又 是 多 种 媒 体 （ 如 文 字 、图 像 、 音 频 、 视 频 、 虚 拟 空 间 等 ） 的 ， 具 有 多 种 存 储 和 压 缩 格 式 。（ 2） 数 字 化 资 源 并 不 是 孤 立 的 ， 而 是 相 互 关 联 的 动 态 的 。 数 字 图 书 馆是 数 字 化 资 源 的 统 一 ， 可 以 通 过 一 定 的 相 关 关 系 ， 由 特 定 的 协 议 和 存 取 方 法来 查 找 和 访 问 这 些 数 字 化 资 源 。（ 3） 数 字 图 书 馆 必 须 为 用 户 提 供 统 一 的 访 问 手 段 ， 能 够 让 用 户 透 明 方便 地 获 取 所 需 的 信 息 而 不 必 关 心 这 些 信 息 的 具 体 位 置 。 对 数 字 资 源 的 检 索 应该 是 智 能 化 、 交 互 式 的 ， 对 全 文 、 多 媒 体 信 息 、 多 语 言 信 息 的 检 索 都 可 以 达
