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1、面向方面编程的基本概念面向方面编程的基本概念面向方面编程的基本概念 天道酬勤 发表于 2005-11-4 11:13:00 面向对象的编程中常用的概念是：继承、封装、多态。在面向方面的编程中常使用的概念是：advices/interceptors, introductions, metadata, and pointcuts。 面向方面的编程思路很简单。从面向过程、函数的编程到面向对象的编程到面向接口的编程到面向组件、模块编程的发展历史我们可以知道，编程方法学的演进是一步一步的扩大了编程考虑的“边界” 。到目前为止我们的编程世界里的宇宙边界是“类、接口，或者组件” ，在这个边界里，我们认为，一
2、个类实现一个接口，那就不能动态的实现另一个接口，已有类的行为在编译以前就基本固定，要么是类内部定义的方法，要么是要么是继承和实现接口继承过来的方法。但是实际的编程工作中我们碰到了“跨边界的情况” ，需要多个类，接口，组件合作才能完成的工作，比如：多线程并发访问，程序流集中控制，序列化和程序状态保持，以及需要多个“类、接口、组件边界”共同参于才能完成的工作。为了更好的处理多个边界共同完成同一方面的工作，面向方面的编程出现了。这里的方面，我们可以指：为完成同一任务而需要多个类、接口、组件一起协作工作的综合。你可以认为方面其实就是一个更大的类，这个类主要由我们 OOP 中的类、接口组成，当然这些类和
3、接口是如此的亲密，以至于他们行为（方法）可以相互转换。其实这没什么大不了的，接口的出现不是实现了动态的改变类的行为的吗？面向方面的编程只是做了一个延伸，把这个改变提升到了接口这个层次上。写到这里，我感到：耳朵清静了，但是世界还没有清静，因为到实际的运用这种思路编程，还需要很长的时间，和更多工具开发商的支持。Advices/Interceptors（消息传达/消息拦截）一个“传达的消息”是一个被特定事件触发发的逻辑（代码） 。这个“传达的消息”可以被插入到一个调用者和被调用者队列之间。可以说：传达消息是面向方面的编程的一个关键组成部份。 Introductions（成员推荐）Introducti
4、ons 是用来向已有的类增加方法和属性的一个方法。使用成员推荐你可以把一个现有类实现的接口“介绍”到另一个新的接口中。大家知道，接口的出现就是为了把定义和实现分开，现在使用面向方面的编程，可以做到动态改变既有类的接口，太不可思议了。在 java 编程中使用“成员推荐”你可以做到让一个 java 类实现多重继承。也就是说，使用“成员推荐”你可以在程序运行的时候来动态改变类的接口，实现不同的行为。就像孙悟空可以不断变换自己的行为，但是这个孙悟空必须有三个毫毛（被“成员推荐” ）。看下面的例子：Apple apple = new Apple();LoggingAPI logging = (Loggi
5、ngAPI)apple;Apple.setLoggingLevel(VERBOSE);使用“成员推荐”：Apple 可以动态的拥有 log 的功能了。Metadata（元数据）元数据是用来描述类本身的一些附加信息和其描述类捆绑在一起，可以静态的或者再运行的时刻获得这些类的描述信息。例子参见我的另一片文章（使用反射机制实现动态工厂模式） 。EJB 中就使用了大量的 Metadata。Pointcuts 如果说：interceptors, introductions, and metadata 是面向方面编程的特点的话，那么 pointcuts are 就是连接他们在一起的“胶水” 。 Point
6、cuts 是运行在 AOP 框架，比如：告诉框架如何确认消息传达、元数据是如何在类中定义的、那些类、接口被“成员推荐”了等等。Jboss 4.0 中的 AOP 框架Jboss 4.0 提供了 AOP 框架，这个框架是和 Jboss 应用服务器紧密集成的，但是也可以独立运行。下面我们看看基于 AOP 编程的基本过程：1、 定义“消息拦截器”InterceptorJboss 提供了一个消息拦截器的接口，如下：public interface Interceptorpublic String getName();public InvocationResponse invoke(Invocation
7、invocation) throws Throwable;值的一提的是：类中所有字段、构造函数、方法等的相关操作全部由“消息拦截器”拦截 invoke，然后“打包”成一个 Invocation对象，操作完成后返回 IvvocationResponse 对象。详见下例：import org.jboss.aop.*;import java.lang.reflect.*;public class TracingInterceptor implements Interceptorpublic String getName() return TracingInterceptor; public Invo
8、cationResponse invoke(Invocation invocation) throws ThrowableString message = null;if (invocation.getType() = InvocationType.METHOD)Method method =MethodInvocation.getMethod(invocation);message = method: + method.getName();else if (invocation.getType() =InvocationType.CONSTRUCTOR)Constructor c = Con
9、structorInvocation.getConstructor(invocation);message = constructor: + c.toString();elsereturn invocation.invokeNext();System.out.println(Entering + message);InvocationResponse rsp = invocation.invokeNext();System.out.println(Leaving + message);return rsp;2、 把“消息拦截器”和一个具体的类相关联这里的关联用到上面提到的“胶水”pointcu
10、t，在 xml 配置文件中实现：和 J2EE 配置文件名一样，AOP 配置文件的命名是固定的：META-INF/jboss-aop.xml上面的代码把：TracingInterceptor 消息拦截器和 POJO 类相关联。POJO 的代码如下：public class POJOpublic POJO() public void helloWorld() System.out.println(Hello World!); public static void main( String args)POJO pojo = new POJO();pojo.helloWorld();TracingIn
11、terceptor 消息拦截器将会拦截：main(), POJO(), 和 helloWorld()方法。编译后：使用控制台命令：java -Djava.system.class.loader=org.jboss.aop.standalone.SystemClassLoader POJO输出的结果如下：Entering method: mainEntering constructor: public POJO()Leaving constructor: public POJO()Entering method: helloWorldHello World!Leaving method: hel
12、loWorldLeaving method: mainJBOSS 是如何做到上面的拦截的呢？AOP 的框架的中心任务是：消息拦截 interception 和消息代理delegation。AOP 框架具体完成两项工作：1、组件激活（component activation ）2、方法激活（Method invocation）组件激活就是 AOP 框架构健一个 aspect 的对象实现，并返回一个（消息拦截）interceptor 的引用（不是返回对对象的引用） 。方法激活是当一个调用者调用（消息拦截）interceptor 的时候，interceptor （消息拦截）的代理调用已经注册的 aspect,然后返回被调用的 object。Jboss AOP 框架是在字节代码的基础上进行上面的工作的。从实现上将就是对 ClassLoader 的完全控制，步步拦截，这些工作 Jboss都已经做好了，当然如果你在 Jboss 应用程序服务器之外运行的话，你不得不参照 jboss 的 reference 来自己实现 classloader 了。
