AOP简介与作用

AOP

Aspect Oriented Programming（AOP）是较为热门的一个话题。AOP，国内大致译作“面向切面编程”。

• “面向切面编程”,这样的名字并不是非常容易理解，且容易产生一些误导。
• 笔者不止一次听到类似“OOP/OOD11即将落伍，AOP是新一代软件开发方式”这样的发言。而在AOP中，Aspect的含义，可能更多的理解为“切面”比较合适。所以笔者更倾向于“面向切面编程”的译法。可以通过预编译方式和运行期动态代理实现在不修改源代码的情况下给程序动态统一添加功能的一种技术。
• AOP实际是GoF设计模式的延续，设计模式孜孜不倦追求的是调用者和被调用者之间的解耦,提高代码的灵活性和可扩展性，AOP可以说也是这种目标的一种实现。
  应用对象只实现它们应该做的——完成业务逻辑——仅此而已。它们并不负责（甚至是意识）其它的系统级关注点，例如日志或事务支持。

AOP主要功能

日志记录，性能统计，安全控制，事务处理，异常处理等等wn及扩展

AOP主要意图

将日志记录，性能统计，安全控制，事务处理，异常处理等代码从业务逻辑代码中划分出来，通过对这些行为的分离，我们希望可以将它们独立到非指导业务逻辑的方法中，进而改变这些行为的时候不影响业务逻辑的代码。arkdown　Extra**　定义列表语法：

代码块

假设在一个应用系统中，有一个共享的数据必须被并发同时访问，首先，将这个数据封装在数据对象中，称为Data Class，同时，将有多个访问类，专门用于在同一时刻访问这同一个数据对象。
为了完成上述并发访问同一资源的功能，需要引入锁Lock的概念，也就是说，某个时刻，当有一个访问类访问这个数据对象时，这个数据对象必须上锁Locked，用完后就立即解锁unLocked，再供其它访问类访问。
使用传统的编程习惯，我们会创建一个抽象类，所有的访问类继承这个抽象父类，如下：
abstract class Worker {
abstract void locked();
abstract void accessDataObject();
abstract void unlocked();
}
accessDataObject()方法需要有“锁”状态之类的相关代码。

Java只提供了单继承，因此具体访问类只能继承这个父类，如果具体访问类还要继承其它父类，比如另外一个如Worker的父类，将无法方便实现。

重用被打折扣，具体访问类因为也包含“锁”状态之类的相关代码，只能被重用在相关有“锁”的场合，重用范围很窄。

仔细研究这个应用的“锁”，它其实有下列特性：
“锁”功能不是具体访问类的首要或主要功能，访问类主要功能是访问数据对象，例如读取数据或更改动作。
“锁”

“锁”功能其实是这个系统的一个纵向切面，涉及许多类、许多类的方法。如上图：

因此，一个新的程序结构应该是关注系统的纵向切面，例如这个应用的“锁”功能，这个新的程序结构就是aspect（方面）在这个应用中，“锁”方面（aspect）应该有以下职责：

提供一些必备的功能，对被访问对象实现加锁或解锁功能。以保证所有在修改数据对象的操作之前能够调用lock()加锁，在它使用完成后，调用unlock()解锁。

AOP应用范围

很明显，AOP非常适合开发J2EE容器服务器，JBoss 4.0正是使用AOP框架进行开发。
具体功能如下：
Authentication 权限
Caching缓存
Context passing内容传递
Error handling 错误处理
Lazy loading 延时加载
Debugging 调试
logging, tracing, profiling and monitoring 记录跟踪 优化 校准
Performance optimization性能优化
Persistence 持久化
Resource pooling资源池
Synchronization 同步
Transactions事务
【AOP有必要吗？】

          当然，上述应用范例在没有使用AOP情况下，也得到了解决，例如JBoss 3.XXX也提供了上述应用功能，并且没有使用AOP。          但是，使用AOP可以让我们从一个更高的抽象概念来理解软件系统，AOP也许提供一种有价值的工具。可以这么说：因为使用AOP结构，JBoss 4.0的源码要比JBoss 3.X容易理解多了，这对于一个大型复杂系统来说是非常重要的。           从另外一个方面说，好像不是所有的人都需要关心AOP，它可能是一种架构设计的选择，如果选择J2EE系统，AOP关注的上述通用方面都已经被J2EE容器实现了，J2EE应用系统开发者可能需要更多地关注行业应用方面aspect。           传统的程序通常表现出一些不能自然地适合单一的程序模块或者是几个紧密相关的程序模块的行为，AOP 将这种行为称为横切，它们跨越了给定编程模型中的典型职责界限。横切行为的实现都是分散的，软件设计师会发现这种行为难以用正常的逻辑来思考、实现和更改。最常见的一些横切行为如下面这些：

1、日志记录，跟踪，优化和监控
2、事务的处理
3、持久化
4、性能的优化
5、资源池，如数据库连接池的管理
6、系统统一的认证、权限管理等
7、应用系统的异常捕捉及处理
8、针对具体行业应用的横切行为

            前面几种横切行为都已经得到了密切的关注，也出现了各种有价值的应用，但也许今后几年，AOP 对针对具体行业应用的贡献会成为令人关注的焦点。

AOP实现项目

AOP是一个概念，并没有设定具体语言的实现，它能克服那些只有单继承特性语言的缺点（如Java），AOP具体实现有以下几个项目：

→AspectJ (TM)： 创建于Xerox PARC. 有近十年历史，成熟；
→缺点：过于复杂；破坏封装；需要专门的Java编译器；
→动态AOP：使用JDK的动态代理API或字节码Bytecode处理技术；
→基于动态代理API的具体项目有：
JBoss 4.0 JBoss 4.0服务器；
→基于字节码的项目有：
aspectwerkz ，spring。

AOP作用

         面向过程编程离我们已经有些遥远，面向对象编程正主宰着软件世界。当每个新的软件设计师都被要求掌握如何将需求功能转化成一个个类，并且定义它们的数据成员、行为，以及它们之间复杂的关系的时候，面向切面编程（Aspect-Oriented Programming，AOP）为我们带来了新的想法、新的思想、新的模式。         如果说面向对象编程是关注将需求功能划分为不同的并且相对独立，封装良好的类，并让它们有着属于自己的行为，依靠继承和多态等来定义彼此的关系的话；那么面向切面编程则是希望能够将通用需求功能从不相关的类当中分离出来，能够使得很多类共享一个行为，一旦发生变化，不必修改很多类，而只需要修改这个行为即可。         面向切面编程是一个令人兴奋不已的新模式。就开发软件系统而言，它的影响力必将会和有着数十年应用历史的面向对象编程一样巨大。面向切面编程和面向对象编程不但不是互相竞争的技术而且彼此还是很好的互补。面向对象编程主要用于为同一对象层次的公用行为建模。         它的弱点是将公共行为应用于多个无关对象模型之间。而这恰恰是面向切面编程适合的地方。有了 AOP，我们可以定义交叉的关系，并将这些关系应用于跨模块的、彼此不同的对象模型。AOP 同时还可以让我们层次化功能性而不是嵌入功能性，从而使得代码有更好的可读性和易于维护。它会和面向对象编程合作得很好。

在OOP设计中，它导致了大量代码的重复，而不利于各个模块的重用。

1、面向切面编程（AOP）
　　面向切面编程（AOP）就是对软件系统不同关注点的分离，开发者通过拦截方法调用并在方法调用前后添加辅助代码。
　　AOP利用一种称为“横切”的技术，剖解开封装的对象内部，并将那些影响了多了类的公共行为封装到一个可重用的模块，并将其命名为“Aspect”，即切面。

　 所谓“切面”，简单地说，就是将那些于业务无关，却为月舞模块所共同调用的逻辑或责任封装起来。
　　①切面就是横切面，代表的是一个普遍存在的共有功能。
　　②AOP代表的是一个横向关系
　　③AOP吧软件系统分为两个部分：核心关注点和横切关注点。
　　④业务出路的主要流程是核心关注点，与之关系不大的部分是横切关注点。
　　横切关注点的一个特点是，他们经常发生在核心关注点的多处，而各处都基本相似。比如权限认证、日志、事务处理。
2、AOP的作用在与分离系统中各个关注点，将核心关注点和横切关注点分离开来。
java代码：
public class BusinessLogic{
　　public voidSomeOPration(){
　　　　//日志记录;
　　　　//权限验证;
　　　　DoSomething();
　　　　//失误控制;
　　}
}
3、AOP技术的实现
AOP技术是建立在JAVA语言的反射机制与动态代理机制之上的。

业务逻辑组件在运行过程中，AOP容器动态创建一个代理对象供使用者调用。该代理对象已经按程序员的意图将切面成功切入到目标方法的连接点上，从而切面的功能与业务逻辑的功能同时的以执行。

AOP是一种编程概念，因此他并未绑定带任何特定的语言。事实上，他对所有单独的、垂直的分解式（AOP通常被认为是横向分解）的语言（不仅是OO语言）都有帮助。AOP在不同语言都有实现（如C++，Smalltalk，C#，C，Java）。
4、拦截器的设计原理
　　Struts2.0的拦截器的设计体现了一种编程的设计理念，即面向切面编程AOP。
　　拦截是AOP的一种实现策略，在AOP中某个方法或字段被访问，可以进行拦截，然后在其之前或其之后加入某些操作。
5、什么是拦截器（Interceptor）？
　　拦截器是动态拦截Action调用的对象。他提供了中机制是开发者可以在一个Action执行之前或执行之后插入需要的代码。
6、理解DRY（Don’t Repeat Yourself）规则
　　在软件开发领域，有一个非常重要的规则：Don’t Repeat Yourself，就是所谓的DRY规则，意思就是不要写重复代码。


为什么要使用方法调用呢？而不是在三个地方使用重复的代码呢？
　　很多初学者认为是为了编程的简单，代码简洁。实际上，这是次要的，最重要的原因是为了软件后期的升级及维护。
　　
7、拦截器的意义
　　拦截器是对调用方法的改进。我们说某个实例是一个拦截器时，这是从行为上来说的，如果从代码的角度来看，拦截器也是一个类，类中包含有方法，知识这个方法比较特殊，他会在目标方法调用之前“自动”执行。
　　进一步改进，如下：
作用： （1）提供可更高层次的解耦
　　　　 （2）允许改变被调用方法的方法体
　　　　   （3）可以改变调用的目标方法
　　　　
8、实现原理
　　如何自动的调用拦截器，而且知道到底调用呢个拦截器的方法？大部分的时候，拦截器方法都是通过JDK的动态代理来调用的，AOP的实现机制。
　　
9、拦截器在Struts2.0中的角色
作用：（1）拦截器是通过struts.xml文件配置的，从而实现了对Action通用操作的可插拨式管理。
　　（2）降低了Action与特定代码的耦合性
　　（3）提高了ACtion的复用性
　　（4）吧多个Action中需要重复指定的代码取出，放在拦截器类中定义，从而提供更好地代码重用。
10、Struts2中的拦截器
　　在Struts2中已经在struts-default.xml中预定义了一些自带的拦截器，如timer、params等。
　　如果在struts.xml中配置标签中继承struts-default，则当前package就会自动拥有struts-default.xml中的所有配置。代码如下：
　　

11、拦截器的定义
　　在struts.xml文件中定义拦截器语法格式：
　　
12、应用定义好的拦截器
　　
在struts-default.xml中有一个默认的引用，在默认情况下（也就是未引用拦截器时）会自动引用一些拦截器。
　　
上面在defaultStack中引用的拦截器都可以不经过引用可以使用
注意：如果在引用了任何拦截器后，要使用在defaultStack中定义的拦截器，需要重新引用。
13、params拦截器使用
　　当客户端的一个form想服务器端提交请求时，如有textfield，代码如下：


在提交后，Struts2将会自动调用login动作类中的setXX方法，并将文本框中的值通过setXXX方法的参数传入。
实际上，这个操作是由params拦截器完成的，params对应的类是com.opensymphony.xwork2.interception.Parameterslnterceptor.
由于params已经在defaultStack中定义，因此，在未引用拦截器的是会自动引用params的。
如下面的配置代码，在访问login动作时，Struts是会自动执行相应的setter方法的。

这样，登陆表单中的用户名，密码参数就会在Action类中被set进去，完成登陆功能。
但如果在action中引用了其他拦截器，就必须显示的引用params拦截器，Struts2不能调用相应的setter方法来初始化参数。如下面的配置代码所示：


我们可以不去配置params拦截器，配置timer和logger或任意一个，测试参数username、password的值，应该是没有得到表单提交的值，因为params拦截器已经不起作用了。
14、使用拦截器栈
为了能在多个动作中方便的引用同一个或几个拦截器，可以使用拦截器栈将这些拦截器当个整体来引用。
拦截器栈要在 package 标签中使用 interceptors 和子标签interceptor-stack来定可以像使用拦截器一样使用拦截器栈。