夢幻之旅

參照：王海龍 (buaawhl@sina.com)的 What is AspectJ（IBM developerWorks 中國 ）

1. 序

Aspect Oriented Programming (AOP)是近來一個比較熱門的話題。
AspectJ是AOP的Java語言的實現，獲得了Java程序員的廣泛關注。
關于AspectJ和AOP的具體資料，請從下列鏈接中查找：
http://www.eclipse.org/aspectj/
http://www.parc.com/research/csl/projects/aspectj/
http://aosd.net/

初次接觸AspectJ的讀者看到這些資料（或者語法手冊），會感到AspectJ有些神秘。
他們想知道，AspectJ是如何做到這些的？AspectJ是怎樣工作的？AspectJ需要特殊的運行環境嗎？
本文從講解AspectJ的設計思路、運行原理入手，回答上述問題。

本文講解的主要內容，按照概念的重要程度，排列如下：

AspectJ是一個代碼生成工具（Code Generator）。
AspectJ語法就是用來定義代碼生成規則的語法。您如果使用過Java Compiler Compiler (JavaCC)，您會發現，兩者的代碼生成規則的理念驚人相似。
AspectJ有自己的語法編譯工具，編譯的結果是Java Class文件，運行的時候，classpath需要包含AspectJ的一個jar文件（Runtime lib）。
AspectJ和xDoclet的比較。AspectJ和EJB Descriptor的比較。

2．Aspect Oriented Programming (AOP)

本節簡單介紹AOP的概念，解釋我們為什么需要AOP。
AOP是Object Oriented Programming（OOP）的補充。
OOP能夠很好地解決對象的數據和封裝的問題，卻不能很好的解決Aspect（"方面"）分離的問題。下面舉例具體說明。

比如，我們有一個Bank（銀行）類。Bank有兩個方法，deposit（存錢）和withdraw（取錢）。
類和方法的定義如下(Code 2.1 Bank.java)：

這兩個方法涉及到用戶的賬戶資金等重要信息，必須要非常小心，所以編寫完上面的商業邏輯之后，項目負責人又提出了新的要求--給Bank類的每個重要方法加上安全認證特性。
于是，我們不得不分別在上面的兩個方法中加入安全認證的代碼。

類和方法的定義如下(Code 2.2 Bank.java)：

這兩個方法都需要操作數據庫，為了保持數據完整性，項目負責人又提出了新的要求--給Bank類的每個操作數據庫的方法加上事務控制。
于是，我們不得不分別在上面的兩個方法中加入事務控制的代碼。

類和方法的定義如下(Code 2.3 Bank.java)：

我們看到，這些與商業邏輯無關的重復代碼遍布在整個程序中。實際的工程項目中涉及到的類和函數，遠遠不止兩個。如何解決這種問題？
這個例子中提到的認證，事務等方面，就是AOP所關心的Aspect。
AOP就是為了解決這種問題而出現的。AOP的目的就是--Separation of Aspects (or Separation of Concerns).
下面的章節，解釋AspectJ工具如何解決Separation of Aspects的問題。

3．AspectJ

這一節我們來看看AspectJ如何實現上例中的Separation of Aspects。
使用AspectJ，我們不用對原有的代碼做任何修改，就可以為代碼提供不同的Aspect（方面）--比如，認證，事務等。

我們只需要提供兩個不同的Aspect--認證Aspect和事務Aspect。
Code 4.1 AuthAspect.java

Code 4.2 TransactionAspect.java

如果您暫時不能理解這段代碼，沒有關系，后面會講到，這些aspect的定義，不過是定義了一些代碼生成規則。
我們用AspectJ編譯器編譯Bank文件和含有aspect的這個文件，出來的結果就是帶有安全認證和事務處理的Bank類。編譯出來的這個Bank類調用了AspectJ Runtime Lib，所以，如果你要運行這個Bank類，你需要把AspectJ Runtime Lib設置在你的classpath里面。

我們來看看，AspectJ編譯器為我們做了什么事情。

首先，AspectJ從文件列表里取出所有的文件名，然后讀取這些文件，進行分析。
AspectJ發現一些文件含有aspect的定義，在這個例子里，就是AuthAspect和TransactionAspect的定義；這些aspect就是代碼生成規則。
AspectJ根據這些aspect代碼生成規則，修改添加你的源代碼。在這個例子里，就是修改添加Bank文件。
AspectJ讀取AuthAspect的定義，發現了一個pointcut--bankMethods()；這個pointcut的定義是execution(* Bank.deposit(…)) || execution(* Bank. withdraw (…))，表示所有對Bank類的deposit和withdraw方法的執行點。
AspectJ繼續讀取AuthAspect的定義，發現了一個around()，這在AspectJ中叫做Advice，我不明白為什么叫這個名字，不過沒關系，我們只要知道它是干什么的就行了。Advice允許你在某個類的方法的調用之前或調用之后，加入另外的代碼。Code 4.1所示代碼中的around()的" // 驗證account是否為合法用戶"部分，就是要加入的代碼。這段代碼要加在哪里呢？around()后面跟了一個pointcut--bankMethods()。根據這個pointcut，AspectJ會把這段代碼加入到Bank.deposit和Bank.withdraw兩個方法的執行之前。達到的效果就如同Code 2.2所示。
AspectJ讀取TransactionAspect的定義，象第（4）步一樣，發現了發現了一個pointcut--bankMethods()。
AspectJ繼續讀取AuthAspect的定義，發現了一個around()。這次AspectJ把"Begin Transaction"和"End Transaction"兩段代碼加在Bank.deposit和Bank. withdraw兩個方法的執行前后。達到的效果就如同Code 2.3所示。

如何驗證這一點？您可以到 http://www.eclipse.org/aspectj/下載安裝AspectJ，編譯里面的Sample，把編譯結果反編譯一下，就可以看到AspetJ自動生成的代碼。
我們看到，AspectJ是一種代碼自動生成工具。你編寫一段通用的代碼，比如認證方面的代碼，事務方面的代碼，然后根據AspectJ語法定義一套代碼生成規則（aspect定義），AspectJ就會幫助你自動把這段通用代碼分布到對應的代碼里面去，簡單快捷，算無遺策。
無獨有偶，一個著名的編譯器生成工具--Java Compiler Compiler (JavaCC)，也采用了非常相似的代碼生成機制。JavaCC允許你在語法定義規則文件中，加入你自己的Java代碼，用來處理讀入的各種語法元素。
AspectJ令你的代碼更精簡，結構更良好。AspectJ的好處，我就不多說了，網上很多精彩的文章探討AspectJ的各種用途。

 

4．總結

開源項目的出現，打破了軟件技術領域的眾多壁壘，推動軟件技術進程的日新月異。
同時，一些新名詞，新概念也層出不窮，令人眼花繚亂，無所適從。其實，很多東西都是換湯不換藥，我們理解應用這些新技術的時候，要抓住本質，要破除迷信，破除任何人為的神秘感。

互聯網時代的權威，不是說出來的，而是做出來的。

另外，圍繞著一些有前途的新技術，總會出現大量的"快速入門手冊"，有些簡直就是對該技術幫助文檔的翻譯，而且，有難度的地方沒有翻譯出來，大家都明白的地方翻譯得非常詳盡，詳盡到了沒有必要的地步。這種因為市場需求而產生的應景時文，大量地出現在技術文章領域。