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）

Introductions 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 = (LoggingAPI)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”。 Pointcuts 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”Interceptor

Jboss 提供了一个消息拦截器的接口，如下：

public interface Interceptor

{

public String getName();

public InvocationResponse invoke

(

Invocation 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 ng.reflect.*;

public class TracingInterceptor implements Interceptor

{

public String getName()

{

return TracingInterceptor;

}

public InvocationResponse invoke(

Invocation invocation)

throws Throwable {

String message = null;

if (

invocation.getType() == InvocationType.METHOD )

{

Method method =

MethodInvocation.getMethod(invocation); message =

method: + method.getName();

}

else if (

invocation.getType() ==

InvocationType.CONSTRUCTOR