淺議面向方面技術的開發方法和實現技術

摘 要：在計算機應用領域持續擴大的背景下，對程序開發技術的要求不斷增高。傳統的OOP技術難以處理大量的橫切關注點，使計算機的授權、異常捕捉以及日志等功能得不到更新，導致計算機出現代碼復雜、難維護以及可復用性低等問題。AOP是一項新的編程技術，并能解決OOP所存在的問題。基于這一點，本文對AOP技術進行分析，從AOP編制語言以及主要元素入手，探討AOP的主要開發方法，再結合OOP的相關特點，進一步闡述AOP的三種實現技術，并將三種實現技術進行對比，給出最佳的AOP實現形式，旨在為AOP開發人員提供參考。

關鍵詞：OOP技術 AOP技術 橫切關注點

在OOP的運用中，軟件開發通常要將系統依照功能進行分解，再將具備這些功能的小單元進行開發。同時，對外提供相應的接口，將小單元進行組合，以此形成完整的系統功能。但由于系統中存在大量橫切關注點，而OOP技術難以將橫切關注點儲存在單個模塊內，導致橫切關注點分散在系統中，并與功能代碼相混合，從而減弱了系統模塊的可維護性、可追蹤性以及可利用性。AOP是在OOP基礎上改造而來，并能保留OOP原有的優勢。就AOP來講，通過分離原有的方面模塊，再將方面模塊轉入到核心類處，以此達到系統演化的目的。[1]

一、AOP的基本概述、編制語言以及主要元素

1.基本概述

AOP實質上是一種面向方面的程序設計方式，不僅能分離關注點，還能處理橫斷現象。

2.主要元素

通常來講，AOP的主要元素有五種：一是方面，二是連接點，三是切入點，四是通知，五是關注點。

3.編制語言

AOP語言通常有三種形式：一是聯結點，二是聯結點標識，三是行為。就聯結點來講，這是一種定義較為明確的點，能提供程序描述的基本框架，也是不同代碼之間相互交互的點。就聯結點標識來講，這種標識可提供具體結構來操縱程序的任何部分。就行為來講，這是一種針對聯結點所選擇的行為。

二、AOP的主要開發方法

在開發AOP的過程中，主要選用松散耦合的結構來提供獨立關注點，并將這些獨立關注點進行組合，以此構成最終的AOP系統。通常來講，可將AOP的開發過程分為三環節，依次為方面分解、實現關注點以及重新組合。[2]

1.方面分解

在方面分解過程中，將AOP需求分解為兩類關注點，分別是一般關注點以及橫切關注點。

2.實現關注點

在實現關注點的過程中，如果要實現一般關注點，可借助OOP技術就能完成；如果要實現橫切關注點，就需借助AOP技術來完成。

3.重新組合

在重新組合的過程中，方面集合器需重新構建模塊單元，以此制定重組規則。

4.AOP以及OOP對比

就AOP技術以及OOP技術的差異性來講，最顯著的差異就是橫切關注點的實現形式。就AOP而言，在實現AOP過程中可保留編程范型的全部優點。就以OOP為例，如果在開發AOP的過程中，選擇OOP作為AOP的基礎范型，就能將OOP的優勢全部保留，包括一般關注點的實現優勢。同時，在AOP系統的代碼重用性比OOP的代碼重用性更強。此外，AOP所含的方面模塊無法識別橫切關注點，AOP系統更容易拓展新功能，并且AOP系統擴展難度小于OOP系統。

三、AOP的主要實現技術

通常來講，AOP的實現過程有兩個步驟：一是組裝關注點，二是將組裝結果進行轉化。就組裝關注點來講，這部分較為簡單。就轉化組裝結果來講，這是AOP實現的重要內容。將組裝結果進行轉化，使原有的源碼轉化成新的源碼，再將生成的源碼通過編譯器進行編譯，以此生成可執行代碼。例如，現將不同方面進行轉化，生成新的源代碼，再借助編譯器將新生成的源代碼進行轉化，以此形成字節碼。

1.實現技術

從目前來看，AOP的實現技術主要有三種：一是基于開發模式的實現技術，包括行為模式。二是基于開發語言的實現技術，包括。三是基于修改代碼的實現技術，包括。

2.技術對比

就基于開發模式的實現技術來講，這種技術是參照面向對象所具有的語言特性，從技術開發的角度入手，并借助面向對象常用的分析途徑進行分析，再開發可行的設計模式使現有程序具備面向方面的基本特性，以此達到實現AOP的目的。在這類技術的運用中，需在研究AOP過程中掌握AOP的具體含義。

就基于開發語言的實現技術來講，這種技術要求使用者重新掌握一門語言，如語言。盡管語言能夠適用于Java，但由于語言的語言規則與主流語言的語言規則相差較大，難以成為AOP的通用語言。因此，這類技術容易受到語言的限制，目前還無法成為主流的實現技術。[3]

就基于修改代碼的實現技術來講，這種技術只需借助AOP常用的開發框架，并在分析階段合理選擇的思想方法來確定設計系統。如此一來，這就能夠解決前兩種方式所存在的弊端。此外，這種方式所借助的AOP框架具有開放源碼的特性，便于開發者從源碼中獲取AOP框架常用的運行機制。

總而言之，第三種技術是實現AOP的最佳方式，便于開發人員從需求分析階段以及重新組合階段深入了解AOP。此外，第三種技術可借助Java常用的語言來構建AOP框架，有助于使用人員進行

研究。

結語：

本文對AOP技術進行簡單闡述，并從開發方法以及實現技術兩方面入手。從開發過程來講，AOP的開發過程依次為方面分解、實現關注點以及重新組合；從實現技術來講，AOP主要依靠基于開發模式的實現技術、基于開發語言的實現技術、基于修改代碼的實現技術。總之，AOP仍存在研究的基礎階段，并有著較多的潛在優勢，包括面向過程技術優勢以及面向對象技術優勢。從目前AOP發展來看，AOP在軟件領域中有了一定突破，在操作系統以及網絡管理中廣泛應用。但AOP開發人員仍需加強對AOP的研發，以此增強AOP技術的穩定性。[4]

參考文獻：

[1]鄧惠敏.基于CPS的實時系統的面向方面的MDA方法[D].廣東工業大學，2011.

[2]孫曉星.面向方面的軟件容錯模型設計與分析技術[D].華東理工大學，2012.

[3]張璇.面向方面可信軟件過程建模方法研究[D].云南大學，2014.

[4]黃興硯.基于MDA的面向方面建模工具的研究[D].重慶大學，2014.

[5]李冰.基于面向方面的軟件產品線產品配置生成方法研究及支持工具實現[D].吉林大學，2013.

作者簡介：

田興強，畢業學校：貴州大學，專業：計算機軟件工程，工作單位：貴州農業職業學院，研究方向：軟件工程