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What is AspectJ


  本文讲解的主要内容,按照概念的重要程度,排列如下:
  
  AspectJ是一个代码生成工具(Code Generator)。
  AspectJ语法就是用来定义代码生成规则的语法。您如果使用过Java Compiler Compiler (JavaCC),您会发现,两者的代码生成规则的理念惊人相似。
  AspectJ有自己的语法编译工具,编译的结果是Java Class文件,运行的时候,classpath需要包含AspectJ的一个jar文件(Runtime lib)。
  AspectJ和xDoclet的比较。AspectJ和EJB Descriptor的比较。
  本文的原则是,只细讲其他资料没有讲到的东西,其他资料讲过的东西,不讲或略讲。以节省网络资源,更为了节省大家宝贵的时间。J
  
  2.Aspect Oriented Programming (AOP)
  本节简单介绍AOP的概念,解释我们为什么需要AOP。
  
  AOP是Object Oriented Programming(OOP)的补充。
  
  OOP能够很好地解决对象的数据和封装的问题,却不能很好的解决Aspect("方面")分离的问题。下面举例具体说明。
  
  比如,我们有一个Bank(银行)类。Bank有两个方法,deposit(存钱)和withdraw(取钱)。
  
  类和方法的定义如下:
  
  Code 2.1 Bank.java
  class Bank{
  public float deposit(AccountInfo account, float money){
   // 增加account账户的钱数,返回账户里当前的钱数
  }
  
  public float withdraw(AccountInfo account, float money){
   // 减少account账户的钱数,返回取出的钱数
  }
  };
  
  这两个方法涉及到用户的账户资金等重要信息,必须要非常小心,所以编写完上面的商业逻辑之后,项目负责人又提出了新的要求--给Bank类的每个重要方法加上安全认证特性。
  
  于是,我们不得不分别在上面的两个方法中加入安全认证的代码。
  
  类和方法的定义如下:(新增加的代码用不同的背景标出)
  
  Code 2.2 Bank.java
  class Bank{
  public float deposit(AccountInfo account, float money){
   // 验证account是否为合法用户
   // 增加account账户的钱数,返回账户里当前的钱数
  }
  
  public float withdraw(AccountInfo account, float money){
   // 验证account是否为合法用户
   // 减少account账户的钱数,返回取出的钱数
  }
  };
  
  这两个方法都需要操作数据库,为了保持数据完整性,项目负责人又提出了新的要求--给Bank类的每个操作数据库的方法加上事务控制。
  
  于是,我们不得不分别在上面的两个方法中加入安全认证的代码。
  
  类和方法的定义如下:(新增加的代码用不同的背景标出)
  
  Code 2.3 Bank.java
  class Bank{
  public float deposit(AccountInfo account, float money){
   // 验证account是否为合法用户
   // Begin Transaction
   // 增加account账户的钱数,返回账户里当前的钱数
   // End Transaction
  }
  
  public float withdraw(AccountInfo account, float money){
   // 验证account是否为合法用户
   // Begin Transaction
   // 减少account账户的钱数,返回取出的钱数
   // End Transaction
  }
  };
  
  我们看到,这些与商业逻辑无关的重复代码遍布在整个程序中。实际的工程项目中涉及到的类和函数,远远不止两个。如何解决这种问题?
  
  我们首先来看看OOP能否解决这个问题。
  
  我们利用Design Pattern的Template Pattern,可以抽出一个框架,改变上面的例子的整个设计结构。
  
  类和方法的定义如下:
  
  Code 2.4 Base.java
  abstract class Base{
  public float importantMethod(AccountInfo account, float money){
   // 验证account是否为合法用户
   // Begin Transaction
   
   float result = yourBusiness(account, money)
  
   // End Transaction
   return result;
  }
  
  protected abstract float yourBusiness(AccountInfo account, float money);
  };
  
  Code 2.5 BankDeposit.java
  class BankDeposit extends Base{
  protected float yourBusiness(AccountInfo account, float money){
   // 增加account账户的钱数,返回账户里当前的钱数
  }
  };
  
  Code 2.6 BankWithdraw.java
  class BankWithdraw extends Base{
  protected float yourBusiness(AccountInfo account, float money){
   // 减少account账户的钱数,返回取出的钱数
  }
  };
  
  这里我们用一种很勉强的方法实现了认证和事务代码的重用。而且,有心的读者可能会注意到,这种方法的前提是,强制所有的方法都遵守同样的signature。
  
  如果有一个转账方法transfer(AccountInfo giver, AccountInfo receiver, float money),由于transfer方法的signature不同于yourBusiness的signature,这个方法无法使用上面的框架。
  
  这个例子中提到的认证,事务等方面,就是AOP所关心的Aspect。
  
  AOP就是为了解决这种问题而出现的。AOP的目的就是--Separation of Aspects (or Separation of Concerns).
  
  下面的章节,解释EJB Descriptor,AspectJ,xDoclet等工具如何解决Separation of Aspects的问题。
  
  3.EJB Descriptor
  如果我们使用EJB实现上面的例子,Bank类可以作为一个Stateless Session Bean实现。
  
  在Bank的代码中只用考虑商业逻辑,不用考虑认证和事务等方面。
  
  认证和事务等方面在EJB Descriptor中定义,由EJB Container提供这些方面的实现。
  
  我们来看一下,如何使用EJB Descriptor描述上面的例子。
  
  EJB Descriptor包括一个ejb-jar.xml文件。ejb-jar.xml文件包含两大部分,enterprise-beans和assembly-descriptor部分。enterprise-beans部分包含EJB的定义--JNDI Name,EJB Home, Interface, Bean Class Path等;assembly-descriptor部分包括配置信息的定义--安全角色,事务控制等等。
  
  下面给出上面例子对应的模拟EJB Descriptor。
  
  <ejb-jar>
  <enterprise-beans>
   <session>
     <ejb-name>Bank</ejb-name>
     …
     <ejb-class>example.Bank</ejb-class>
     <session-type>Stateless</session-type>
     <transaction-type>Container</transaction-type>
  <security-role-ref>
  <role-name>bank-account</role-name>
  </security-role-ref>
   </session>
  </enterprise-beans>
  
  <assembly-descriptor>
   <security-role>
    <role-name>bank-account</role-name>
   </security-role>
  
  <method-permission>
  <role-name>employee</role-name>
  <method>
  <ejb-name>Bank</ejb-name>
  <method-name>deposit</method-name>
  </method>
  <method>
  <ejb-name>Bank</ejb-name>
  <method-name>withdraw</method-name>
  </method>
  </method-permission>
  
  <container-transaction>
  <method>
  <ejb-name>Bank</ejb-name>
  <method-name>deposit</method-name>
  </method>
  <method>
  <ejb-name>Bank</ejb-name>
  <method-name>withdraw</method-name>
  </method>
  
  <trans-attribute>Required</trans-attribute>
  </container-transaction>
  </assembly-descriptor>
  </ejb-jar>
  
  本文后面会讲到如何用AspectJ实现上例中的Separation of Aspects。
  
  读者可以比较一下AspectJ语法和EJB Descriptor定义之间的对应关系。
  
  两者都提供了类名、方法名的匹配规则,能够把类的方法映射到认证,事务等Aspect(方面)。
  
  4.AspectJ
  这一节我们来看看AspectJ如何实现上例中的Separation of Aspects。
  
  使用AspectJ,我们不用对原有的代码做任何修改,就可以为代码提供不同的Aspect(方面)--比如,认证,事务等。
  
  我们只需要提供两个不同的Aspect--认证Aspect和事务Aspect。
  
  
  Code 4.1 AuthAspect.java
  aspect AuthAspect{
   pointcut bankMethods() : execution (* Bank.deposit(…)) || execution (* Bank. withdraw (…));
  
   Object around(): bankMethods(){
   // 验证account是否为合法用户
  
   return proceed();
   }
  };
  
  Code 4.2 TransactionAspect.java
  aspect TransactionAspect{
   pointcut bankMethods() : execution(* Bank.deposit(…)) || execution (* Bank. withdraw (…));
  
   Object around(): bankMethods(){
   // Begin Transaction
   O
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