一種輕量級的AOP容器實現方法

劉海青

（多倫科技股份有限公司，江蘇 南京 211100）

0 引言

AOP（Aspect-OrientedProgramming，面向方面編程）[1]，所謂“方面”，簡單地說，就是將那些與業務無關，卻為業務模塊所共同調用的邏輯或責任封裝起來，便于減少系統的重復代碼，降低模塊間的耦合度，并有利于未來的可操作性和可維護性。AOP代表的是一個橫向的關系。使用“橫切”技術，AOP把軟件系統分為兩個部分：核心關注點和橫切關注點。業務處理的主要流程是核心關注點，與之關系不大的部分是橫切關注點。橫切關注點的一個特點是，他們經常發生在核心關注點的多處，而各處都基本相似。比如權限認證、日志、事務處理。AOP的作用在于分離系統中的各種關注點，將核心關注點和橫切關注點分離開來。其核心思想就是“將應用程序中的商業邏輯同對其提供支持的通用服務進行分離。”

面向對象編程主要用于為同一對象層次的公用行為建模。它的弱點是將公共行為應用于多個無關對象模型之間。而這恰恰是面向切面編程適合的地方。有了 AOP，我們可以定義交叉的關系，并將這些關系應用于跨模塊的、彼此不同的對象模型。AOP同時還可以讓我們層次化功能性而不是嵌入功能性，從而使得代碼有更好的可讀性和易于維護。

程序員需要參與三個部分：

1、定義普通業務組件，即核心業務組件；

2、定義切入點，一個切入點可能橫切多個業務組件；

3、定義增強處理，增強處理就是在AOP框架為普通業務組件織入的處理動作，即橫切業務組件。

1 現有實現方法

目前AOP 多用代理的方式實現。以Spring[2]-[5]為例，框架在核心業務組件對象外封裝一個代理對象，并且在調用方法外封裝了一層調用方法，將橫切業務邏輯插入外部代理對象的調用方法中，以此實現AOP邏輯。這種實現方式顯得笨重而又繁瑣。

簡而言之，IoC容器需要在初始階段在業務組件外部動態創建一個Proxy，在Proxy對象中，根據配置文件定義的joinpoint找到相應的增強處理，做相應動作，可以通過如下簡要框圖和序列圖說明。

1.1 對實現方法的改進

本文將提供一種對AOP實現方法的改進，通過對IoC容器的改進, 建立核心業務組件的通用接口,通過將橫切業務組件直接插入核心業務組件通用接口的方式，來實現輕量級的AOP框架。這種實現方式完全滿足AOP的業務需求，遠比代理方式實現簡單，并且更接近于AOP其原始概念，其中的關鍵是改進了IoC框架核心業務組件的調用方式，建立通用調用接口。

該方法只需在 IoC框架內實現 AOP管理器即可，無需對業務對象封裝代理對象，其主要組件為

1. AOP管理器；

2. 核心業務組件；

將框圖和序列圖做如圖2改進：

圖1 基于動態代理方式AOP實現的簡化框圖與序列圖Fig.1 Simplified block diagram and sequence diagram based on dynamic proxy approach

圖2 改進的輕量級AOP實現的簡化框圖與序列圖Fig.2 Simplified block diagram and sequence diagram for improved lightweight AOP implementation

2 實現方法具體描述

2.1 建立IoC框架

首先，我們必須要為應用程序建立IoC框架，建立組件配置文件。框架采用工廠模式創建組件，具體做法是讀取組件配置文件，通過反射的方式創建組件，并注冊到全局管理組件中。

在本文中，我們以C#代碼編寫的圖形編輯器為例，IoC框架由開發者自行編寫。

以下為配置文件的組件定義部分:

1. 將業務組件定義為Service，在配置文件中，name為組件名稱，class為實現類的類名。以下配置文件定義了一個業務組件，即文檔操作，實現新建、打開、保存、另存文檔的功能。

2. 將AOP的增強處理組件定義為Filter，以下配置文件定義了一個名為 DocumentLog，實現類為Src.Filter.DocumentLogFilter的增強處理組件，兩個trigger 代表了在兩種條件下觸發，一個在document業務組件Open事件后觸發，一個在document業務組件Save事件后觸發，該組件在文檔打開和保存后都會向操作日志中記錄用戶的操作信息，包括當前用戶名、操作時間、操作類型等。param屬性向增強處理組件傳入參數，以便其區分具體觸發情景。

3. 我們的IoC框架將根據配置文件創建service對象和filter，并注冊到管理組件ServiceManager和FilterManager中。目前為止介紹了IoC框架對組件的創建，下一章說明一項實現輕量級AOP框架所需的重要機制。

2.2 建立業務組件通用接口

為了實現輕量級AOP框架，我們需要將普通業務組件稍加包裝，建立通用的方法調用接口。為此，引入了事件機制，即所有方法調用都描述成對象接收事件，統一都用一個方法調用，即事件監聽。

我們建立一個接口IService，有一個方法OnListener。建立一個抽象類Service用于實現這個接口，并通過eventName參數通過反射的方式映射到實際調用的方法。所有業務組件都繼承自這個抽象類。

自此通用業務組件機制建立完成，下面介紹如何使用這一機制。我們定義業務組件 DocumentService繼承自 Service，其命名空間為 Src.My-Service。

由于IoC框架為我們創建了該組件，并注冊到了ServiceManager中，這樣，我們只需這樣調用給業務組件:

ServiceManager.GetInstance().GetService(“docuemnt”).OnListener(“”, “Open”, null);

自此，該機制已經建立完成，下面將介紹如何便捷實現AOP。

2.3 輕量級AOP實現方法

由于業務組件有了統一的事件調用接口，我們只需在此接口部署 AOP關注點即可,我們把BeforeListen和AfterListen加入Service，并將event參數作為AOP管理組件FilterManager的輸入參數:

來判斷是否滿足過濾條件，如果滿足，則執行Src.Filter.DocumentLogFilter類中的 AOP增強處理邏輯。在此描述一下增強處理組件Filter的抽象類：

DocumentLogFilter便繼承自該類，其實現為:

namespace DFramework.FrameFoundation.FrameUI.FrameWidget

自此，我們便將AOP增強處理便捷的切入業務組件中。

3 結論

由于有了統一的核心業務組件事件調用接口，我們可以在框架中直接將增強處理配置在組件調用接口中，便捷實現了的AOP切入功能，而無須再如Spring那樣創建一個繁重的 Proxy對象，并且這種實現方式更接近與AOP的本質。

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