1、引言

2、AOP技術(shù)基礎(chǔ)
3、Java平臺(tái)AOP技術(shù)研究

4、.Net平臺(tái)AOP技術(shù)研究

3.1 Java平臺(tái)AOP技術(shù)概覽

3.1.1 AOP技術(shù)在Java平臺(tái)中的應(yīng)用

AOP在實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用和商業(yè)應(yīng)用上，Java平臺(tái)始終走在前面。從最初也是目前最成熟的AOP工具——AspectJ，到目前已經(jīng)融和在企業(yè)級容器JBoss中的JBoss AOP，均建立在Java平臺(tái)上。

前面已經(jīng)描述到，AOP的目的就是將核心關(guān)注點(diǎn)和橫切關(guān)注點(diǎn)分離，實(shí)際上這就是一種分散關(guān)注（seperation of concerns）的思路。在Java平臺(tái)下，如果要開發(fā)企業(yè)級的應(yīng)用，非J2EE莫屬。一個(gè)J2EE應(yīng)用系統(tǒng)只有部署在J2EE容器中才能運(yùn)行，那么為什么要?jiǎng)澐譃镴2EE容器和J2EE應(yīng)用系統(tǒng)？ 通過對J2EE容器運(yùn)行機(jī)制的分析，我們發(fā)現(xiàn)：實(shí)際上J2EE容器分離了一般應(yīng)用系統(tǒng)的一些通用功能，例如事務(wù)機(jī)制、安全機(jī)制以及對象池或線程池等性能優(yōu)化機(jī)制。這些功能機(jī)制是每個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)幾乎都需要的，因此可以從具體應(yīng)用系統(tǒng)中分離出來，形成一個(gè)通用的框架平臺(tái)，而且，這些功能機(jī)制的設(shè)計(jì)開發(fā)有一定難度，同時(shí)運(yùn)行的穩(wěn)定性和快速性都非常重要，必須經(jīng)過長時(shí)間調(diào)試和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)積累而成，因此，形成了專門的J2EE容器服務(wù)器產(chǎn)品，如Tomcat JBoss、Websphere、WebLogic等。

從J2EE將應(yīng)用系統(tǒng)和容器分離的策略，我們能夠看到AOP的影子。J2EE應(yīng)用系統(tǒng)就相當(dāng)于AOP技術(shù)中的核心關(guān)注點(diǎn)，它的內(nèi)容主要包括企業(yè)系統(tǒng)的商業(yè)邏輯；而J2EE容器則類似于橫切關(guān)注點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)的是通用的功能機(jī)制。不過業(yè)界在選擇J2EE容器時(shí)，對于EJB這種重量級容器服務(wù)器而言，雖然欣賞其高效、穩(wěn)定及企業(yè)級的容器服務(wù)，但對于整個(gè)容器的高開銷、高成本以及過于復(fù)雜的解決方案均深懷戒心。因此，隨著J2EE的逐步演化，“輕量級容器架構(gòu)”通過開源社區(qū)如激流一般的驅(qū)動(dòng)力，逐漸占據(jù)了J2EE技術(shù)的強(qiáng)勢地位。而所謂“輕量級容器”與EJB提供的重量級架構(gòu)的區(qū)別，就在于借助了AOP技術(shù)和IoC（Inversion of Control，反轉(zhuǎn)模式）機(jī)制，降低了代碼對于專用接口的依賴性，以簡短、輕便、專注、可移植的方式實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)對象。事實(shí)上，我們看到的美好前景是，如果所有企業(yè)級服務(wù)都可以通過AOP機(jī)制提供給普通Java對象，那么深盔重鎧的應(yīng)用服務(wù)器就不再有存在的價(jià)值了。

正是看到了AOP技術(shù)在企業(yè)級開發(fā)中的巨大潛力，而“輕量級容器”也喚起了改革EJB容器的呼聲（事實(shí)上，最新的 EJB V3.0 標(biāo)準(zhǔn)就使用了輕量級容器模型），越來越多的AOP工具在Java平臺(tái)下應(yīng)運(yùn)而生，從而形成了目前AOP工具百家爭鳴的局面。其中，應(yīng)用最為廣泛的主要包括AspectJ、Spring AOP和JBoss AOP等。

3.1.2 Java平臺(tái)下AOP工具的比較

AOP是一項(xiàng)新技術(shù)，而在Java平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的工具也非常多。雖然AOP的技術(shù)要素從本質(zhì)上來講是一致的，但各種工具的實(shí)現(xiàn)方法也各有不同，本節(jié)基于AOP的技術(shù)要素，對當(dāng)前應(yīng)用較廣泛的AspectJ、Spring AOP和JBoss AOP進(jìn)行比較。

3.1.2.1 AOP實(shí)現(xiàn)機(jī)制的區(qū)別

同樣是實(shí)現(xiàn)AOP，且AOP的技術(shù)要素完全相同，但各種AOP工具對于AOP實(shí)現(xiàn)的底層機(jī)制卻是不盡相同的。

AspectJ采用了源代碼生成技術(shù)來實(shí)現(xiàn)AOP。它提供了一套獨(dú)有的基于Java平臺(tái)的AOP語法，以及專有的AspectJ編譯器。編譯器在編譯具有AspectJ語法的Java程序時(shí)，能夠識(shí)別諸如aspect，pointcut等特殊關(guān)鍵字，然后利用靜態(tài)織入的方式，修改需要被截取的方法所屬類的源代碼，把a(bǔ)dvice或者introduce的業(yè)務(wù)邏輯代碼注入到正確的位置。利用AspectJ，可以將核心關(guān)注點(diǎn)完全獨(dú)立出來，然后通過AspectJ語法，編寫符合核心關(guān)注點(diǎn)要求的橫切關(guān)注點(diǎn)代碼，最后通過AspectJ編譯器，將這兩者在后期結(jié)合起來。采用這種靜態(tài)織入技術(shù)，使得運(yùn)用了AOP技術(shù)的系統(tǒng)在運(yùn)行性能上未受到任何損失，因?yàn)樗鼪]有利用反射技術(shù)或代理技術(shù)，而僅僅是程序的靜態(tài)擴(kuò)展而已。然而這種源代碼生成方式實(shí)現(xiàn)的AOP雖然在性能上具備一定的優(yōu)勢，但它同時(shí)會(huì)給開發(fā)帶來一定的問題。例如代碼的后期修改會(huì)給系統(tǒng)帶來不可估量的影響。

Spring AOP是Spring框架中的一部分，但可以作為一個(gè)獨(dú)立的模塊單獨(dú)存在。Spring AOP實(shí)現(xiàn)AOP技術(shù)從本質(zhì)上來講，是利用了JDK提供的動(dòng)態(tài)代理技術(shù)。而從實(shí)際的實(shí)現(xiàn)方式來看，則是利用了IoC（Inversion of Control，反轉(zhuǎn)模式）機(jī)制，同時(shí)采用了AOP聯(lián)盟（AOP Alliance）的通用AOP接口。首先，Spring AOP通過xml配置文件配置了pointcut，并利用Interceptor（攔截機(jī)）作為設(shè)定的觸發(fā)條件。Interceptor是由用戶自定義的，它相當(dāng)于是AOP中的advice，但該Interceptor需要實(shí)現(xiàn)AOP聯(lián)盟的通用AOP接口，例如org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor。最后定義一個(gè)Spring AOP ProxyFactory用于加載執(zhí)行AOP組件，并利用IoC機(jī)制將advice注入到接口以及實(shí)現(xiàn)類中。

JBoss 4.0提供了AOP框架。與Spring一樣，這個(gè)框架可與JBoss應(yīng)用服務(wù)器緊密結(jié)合，也可以單獨(dú)運(yùn)行在自己的應(yīng)用中。JBoss AOP同樣需要Interceptor攔截器來完成對方法的攔截，它要求所有的Interceptor都必須實(shí)現(xiàn)org.jboss.aop.Interceptor接口。在這個(gè)接口中最重要的方法就是invoke()。該方法對元數(shù)據(jù)直接進(jìn)行操作，并利用反射的原理去攔截方法的消息。Interceptor相當(dāng)于AOP的advice，至于pointcut，則在xml配置文件中配置。可以看出，Spring AOP和JBoss AOP在實(shí)現(xiàn)上屬于動(dòng)態(tài)織入的方式，它們與AspectJ在實(shí)現(xiàn)上是迥然不同的兩種方式。

3.1.2.2 關(guān)于“Aspect（方面）”的區(qū)別

在對aspect的聲明上，可以使用類似Java的代碼，注釋或xml。考慮一個(gè)常用的例子，對Account類的授權(quán)策略，如果以AOP技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，運(yùn)用不同的AOP工具，它們在方面聲明技術(shù)上的差異，是顯而易見的。

Aspect 中的方面聲明類似于 Java 語言中的類聲明，如圖3.1 所示。

圖3.1 AspectJ中的方面聲明

由于 AspectJ 是 Java 語言語法和語義的擴(kuò)展，所以它提供了自己的一套處理方面的關(guān)鍵字。除了包含字段和方法之外，AspectJ 的方面聲明還包含pointcut和advice成員。示例中的pointcut使用了修飾符（modifier）和通配符（wildcard）模式來表達(dá)“所有公共方法”。對帳戶的訪問，由 pointcut 參數(shù)提供。advice使用這個(gè)參數(shù)，而pointcut則用 this(account) 把它綁定。這樣做的效果，就是捕獲了正在執(zhí)行的方法所隸屬的Account對象。否則，advice的主體與方法的主體相似。advice可以包含認(rèn)證代碼，或者就像在這個(gè)示例中一樣，可以調(diào)用其他方法。

JBoss AOP 基于 XML 的風(fēng)格來聲明方面，如圖 3.2 所示。

圖3.2 JBoss AOP的方面聲明

在 XML 風(fēng)格中，aspect、pointcut和advice的聲明都以 XML 形式表示的。advice的實(shí)現(xiàn)，用的是普通的 Java 方法，由JBoss AOP框架調(diào)用。pointcut和pointcut到advice的綁定都在方面中用XML注釋聲明。JBoss 沒有顯式地綁定 Account 參數(shù)，而是提供了對當(dāng)前正在執(zhí)行的對象的反射訪問，因此需要把類型轉(zhuǎn)換到對應(yīng)的類型。JBoss AOP還可以通過標(biāo)簽的方式對方面進(jìn)行聲明。標(biāo)簽均以“@”字符開始，它的使用有點(diǎn)類似于.Net中的Attribute。

Spring AOP同樣是基于 XML 的風(fēng)格來聲明方面，如圖3.3所示。

圖3.3 Spring AOP的方面聲明

與JBoss AOP類似，Spring的advice實(shí)現(xiàn)是帶有特殊參數(shù)的Java方法，由 Spring 框架調(diào)用。XML描述accountBean，Spring框架通過它訪問 Account 對象，包括通知使用的攔截器 advisor 及其匹配模式，還有應(yīng)用到模式的向前（before） 通知。

由于Spring AOP利用了IoC機(jī)制，因此比較JBoss AOP而言，在xml配置文件中提供了更加精細(xì)的配置。而構(gòu)建、運(yùn)行和配置 Spring AOP 方面的過程則與JBoss AOP基本相同，不過Spring AOP依賴的是Spring框架方便的、最小化的運(yùn)行時(shí)配置，所以不需要獨(dú)立的啟動(dòng)器。

3.1.2.3 語言機(jī)制的區(qū)別

    由于實(shí)現(xiàn)機(jī)制和語法風(fēng)格的不同，三種AOP工具在語言機(jī)制上也有很大的不同，以下從四個(gè)方面來描述AspectJ、JBossAOP和Spring AOP之間的區(qū)別。

（1）pointcut匹配和復(fù)合：AspectJ和 JBoss AOP 提供了類似的類型模式支持。它們都允許簽名方面的匹配，對于 Java 5 應(yīng)用程序來說，這些匹配包括注釋和泛型。AspectJ提供了一種簡潔的引用多個(gè)類型的技術(shù)（例如 Account+ 表示帳戶的所有子類型）。所有的工具都支持通配符匹配。Spring AOP 還提供了對正則表達(dá)式的支持。雖然這看起來可能是一個(gè)強(qiáng)大的優(yōu)勢，但還是要指出其他技術(shù)已經(jīng)選擇了放棄正則表達(dá)式，好讓pointcut讀起來不是太難，同時(shí)不會(huì)存在潛在的損害。pointcut復(fù)合操作符基本上都是相同的。Spring AOP 不提供“非”操作，這個(gè)操作通常與沒有在 Spring AOP 連接點(diǎn)模型的容器（containment）連接點(diǎn)結(jié)合使用。

（2）advice形式：AspectJ 支持比其他技術(shù)更多的advice形式，而 JBoss AOP 只支持一種advice形式。每種通知形式都可以表達(dá)成 around advice，所以 JBoss 的技術(shù)是無限的，而且它確實(shí)提供了額外的簡單性。不好的一面是它損失了簡潔性。另外，強(qiáng)迫advice去遵守普通的 Java 規(guī)則（就像注釋和 XML 風(fēng)格做的那樣），在一些情況下容易出問題，因?yàn)檫@些規(guī)則是為方法設(shè)計(jì)的。AspectJ 擁有把被通知方法的異常“軟化”的能力，這很有用，但是不符合方法異常檢測的標(biāo)準(zhǔn)語義。

（3）join point上下文：在 AspectJ中，通過指定和綁定pointcut參數(shù)訪問動(dòng)態(tài)連接點(diǎn)的狀態(tài)，類似于在 Java 語言中聲明方法參數(shù)的技術(shù)（請參閱圖3.1）。這為連接點(diǎn)上下文提供了靜態(tài)類型化的好處。JBoss AOP 和 Spring AOP 反射性地訪問連接點(diǎn)的狀態(tài)，這消除了在切入點(diǎn)表達(dá)式中參數(shù)綁定的復(fù)雜性，代價(jià)是參數(shù)靜態(tài)類型化。Java 程序員習(xí)慣了方法參數(shù)靜態(tài)類型化帶來的好處，同時(shí)還可以從pointcut參數(shù)的靜態(tài)類型化得到同樣的好處。所以，在 JBoss AOP 最近的發(fā)行版本中，有提供靜態(tài)類型化的“args”的計(jì)劃。

（4）擴(kuò)展性：aspect的擴(kuò)展性支持庫方面的部署，這樣可以在日后為特定程序?qū)⑦@些庫方面具體化。例如，一個(gè)方面庫可以提供應(yīng)用程序監(jiān)視需要的全部邏輯和基礎(chǔ)設(shè)施。但是，要采用某個(gè)特定項(xiàng)目的庫，那么庫使用的pointcut必須擴(kuò)展成應(yīng)用程序特定的join point。AspectJ 用抽象方面支持?jǐn)U展性，抽象方面包含抽象的pointcut和具體的advice。擴(kuò)展抽象方面的子方面必須具體化pointcut。JBoss AOP 使用了完全不同的技術(shù)，沒有使用抽象切入點(diǎn)機(jī)制。擴(kuò)展是通過生成aspect的子類、并在 XML 中或通過注釋定義新的advice綁定而實(shí)現(xiàn)的。pointcut到advice的顯式綁定為JBoss AOP提供了顯著優(yōu)勢，從而可以很容易地把方面擴(kuò)展到新系統(tǒng)，無需要生成子類。

3.2 Java平臺(tái)下AOP主流工具研究

3.2.1 AsepctJ研究

AspectJ作為Java編程語言擴(kuò)展的AOP工具，使得我們運(yùn)用AOP技術(shù)能夠像普通的Java編程那樣，特殊之處，僅在于我們需要使用AspectJ提供的特殊語法。接下來，我將通過一些實(shí)例，介紹如何運(yùn)用AspectJ實(shí)現(xiàn)AOP技術(shù)。

3.2.1.1 AspectJ語言特性

設(shè)定我們的開發(fā)項(xiàng)目中需要應(yīng)用到日志記錄，根據(jù)前面介紹的AOP知識(shí)，我們已經(jīng)能夠從這個(gè)需求中識(shí)別出橫切關(guān)注點(diǎn)——日志記錄。因此，我們需要定義關(guān)于“日志記錄”的aspect：

public aspect AutoLog
{ 
    pointcut publicMethods() : execution(public * org.apache.cactus..*(..));
    pointcut logObjectCalls() : execution(* Logger.*(..));
    pointcut loggableCalls() : publicMethods() && ! logObjectCalls(); 

    before() : loggableCalls()
    {
      Logger.entry(thisJoinPoint.getSignature().toString());
    }
    after() : loggableCalls()
    {
      Logger.exit(thisJoinPoint.getSignature().toString());
    }
}

如果僅僅熟悉Java編程，會(huì)發(fā)現(xiàn)有很多關(guān)鍵字是Java語言中不曾包含的，它們均是AspectJ提供的。

分析上述的代碼，首先是aspect的聲明，它類似于Java中的類聲明，定義了一個(gè)aspect：AutoLog。在這個(gè)方面中分別包含了pointcut和advice。

pointcut共有三個(gè)：publicMethod、logObjectCalls和loggableCalls。publicMethod將選擇org.apache.cactus包中的所有公共（public）方法的執(zhí)行。所謂“選擇”，就意味著它的join point為其選擇的方法。當(dāng)這些方法被調(diào)用時(shí)，就會(huì)執(zhí)行pointcut的advice代碼。而在pointcut中，execution 是一個(gè)原始的 Pointcut（就象 int 是一種原始的 Java 類型）。它選擇與括號(hào)中定義的方法說明匹配的任何方法的執(zhí)行。方法說明允許包含通配符。logObjectCalls的pointcut則選擇Logger 類中的所有方法的執(zhí)行。第三個(gè)pointcut比較特殊，它使用&& !合并了前兩個(gè) Pointcut，這意味著它選者了除Logger類中的公共方法以外， org.apache.cactus 中所有的公共方法。

advice在aspect中，被用來完成實(shí)際的日志紀(jì)錄。advice有三種，分別為before、after和around。如上述代碼中定義的advice：
before() : loggableCalls()
{
    Logger.entry(thisJoinPoint.getSignature().toString());
}

該advice的定義表示的含義是，如果org.apache.cactus中所有的公共方法（Logger類的公共方法除外）被執(zhí)行，則在這些方法執(zhí)行之前，需要先執(zhí)行該advice定義的邏輯。

3.2.1.2 AspectJ的高級語言特性

在本文第二部分介紹AOP技術(shù)時(shí)，提到了橫切技術(shù)的分類。其中，靜態(tài)橫切技術(shù)能夠擴(kuò)展一個(gè)對象的結(jié)構(gòu)。使用引入（Introduction），Aspect 可以向類中添加新的方法和變量、聲明一個(gè)類實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口或?qū)z查異常轉(zhuǎn)換為未檢查異常（unchecked exception）。

3.2.1.2.1 向現(xiàn)有類添加變量和方法

假設(shè)您有一個(gè)表示持久存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)緩存的對象。為了測量數(shù)據(jù)的“更新程度”，您可能決定向該對象添加時(shí)間戳記字段，以便容易地檢測對象是否與后備存儲(chǔ)器同步。由于對象表示業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，根據(jù)AOP的知識(shí)，我們應(yīng)該將這種機(jī)制性細(xì)節(jié)從對象中隔離。使用 AspectJ，可以用如下代碼中所顯示的語法來向現(xiàn)有的類添加時(shí)間戳記：

public aspect Timestamp
{
    private long ValueObject.timestamp;
    public long ValueObject.getTimestamp()
    {
       return timestamp;
    }
    public void ValueObject.timestamp()
    {     
       this.timestamp = System.currentTimeMillis();
    }
}

通過introduction，我們就非常方便的為ValueObject類型添加了timestamp的變量和相關(guān)方法。除了必須限定在哪個(gè)類上聲明引入的方法和成員變量以外，聲明引入的方法和成員變量幾乎與聲明常規(guī)類成員相同。

3.2.1.2.2實(shí)現(xiàn)多繼承功能

利用introduction，AspectJ允許向接口和類添加成員，也突破了Java語言只能單繼承的限制，允許程序按C++方式那樣實(shí)現(xiàn)多繼承。如果您希望上述的aspect Timestamp能夠泛化 （generalize），以便能夠?qū)Ω鞣N對象重用時(shí)間戳記代碼，可以定義一個(gè)稱為 TimestampedObject 的接口，并使用引入（Introduction）來將相同成員和變量添加到接口而不是添加到具體類中，如下所示:
public interface TimestampedObject
{
    long getTimestamp();
    void timestamp();
}
public aspect Timestamp
{
    private long TimestampedObject.timestamp;
    public long TimestampedObject.getTimestamp()
    {
        return timestamp;
    }
    public void TimestampedObject.timestamp()
    {
        this.timestamp = System.currentTimeMillis();
    }
}

Timestamp方面由于在TimestampedObject接口中引入（introduction）了方法的實(shí)現(xiàn)，使得TimestampedObject接口改變其本質(zhì)，成為了一個(gè)特殊的類類型。特殊之處就在于一個(gè)已經(jīng)繼承了一個(gè)類的類類型，通過AspectJ的語法，仍然可以再次繼承TimestampedObject，這就間接地實(shí)現(xiàn)了類的多繼承。而這個(gè)特殊的AspectJ語法就是declare parents語法。declare parents和其它AspectJ 類型表達(dá)一樣，可以同時(shí)應(yīng)用于多個(gè)類型：
declare parents: ValueObject || BigValueObject implements TimestampedObject;

3.2.1.3 編譯器及工具支持

    要讓aspect能夠正常工作，必須將aspect加入到它們要修改的代碼中去。這項(xiàng)工作由AspectJ提供的ajc編譯器完成。ajc 編譯器用來編譯類和 Aspect 代碼。ajc 既可以作為編譯器也可以作為預(yù)編譯器操作，生成有效的 .class 或 .java 文件，可以在任何標(biāo)準(zhǔn) Java 環(huán)境（添加一個(gè)小的運(yùn)行時(shí) JAR）中編譯和運(yùn)行這些文件。

要使用 AspectJ 進(jìn)行編譯，將需要顯式地指定希望在給定編譯中包含的源文件（Aspect 和類），ajc不象javac那樣簡單地為相關(guān)導(dǎo)入模塊搜索類路徑。之所以這樣做，是因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn) Java 應(yīng)用程序中的每個(gè)類都是相對分離的組件。為了正確操作，一個(gè)類只要求其直接引用的類的存在。Aspect 表示跨越多個(gè)類的行為的聚集。因此，需要將 AOP 程序作為一個(gè)單元來編譯，而不能每次編譯一個(gè)類。

AspectJ 當(dāng)前版本的一個(gè)重要限制是其編譯器只能將aspect加入到它擁有源代碼的代碼中。也就是說，不能使用ajc將Advice添加到預(yù)編譯類中。AspectJ 團(tuán)隊(duì)認(rèn)為這個(gè)限制只是暫時(shí)的，AspectJ 網(wǎng)站承諾未來的版本（正式版 2.0）將允許字節(jié)碼的修改。

AspectJ發(fā)行版包含了幾種開發(fā)工具。這預(yù)示著 AspectJ 將有美好的前景，因?yàn)樗砻髁俗髡邔@一部分的一個(gè)重要承諾，使 AspectJ 對于開發(fā)人員將是友好的。對于面向 Aspect 的系統(tǒng)工具支持尤其重要，因?yàn)槌绦蚰K可能受到它們所未知的模塊所影響。

隨 AspectJ 一起發(fā)布的一個(gè)最重要的工具是圖形結(jié)構(gòu)瀏覽器，它展示了 Aspect 如何與其它系統(tǒng)組件交互。這個(gè)結(jié)構(gòu)瀏覽器既可以作為流行的 IDE 的插件，也可以作為獨(dú)立的工具。圖3.4顯示了先前討論的日志記錄示例的視圖。

圖3.4 AspectJ提供的“結(jié)構(gòu)瀏覽器”工具

除了結(jié)構(gòu)瀏覽器和核心編譯器之外，您還可以從 AspectJ 網(wǎng)站下載一個(gè) Aspect 支持的調(diào)試器、一個(gè)javadoc工具、一個(gè)Ant任務(wù)以及一個(gè)Emacs 插件。

3.2.2 JBoss AOP研究

JBoss AOP關(guān)于AOP的實(shí)現(xiàn)與AspectJ是兩種完全不同的風(fēng)格。由于Java利用元數(shù)據(jù)來存儲(chǔ)有關(guān)類型、方法、字段的相關(guān)信息，因此，可以通過Java提供的反射功能獲得模塊相關(guān)的元數(shù)據(jù)，對方法進(jìn)行攔截，并將被攔截的方法與aspect邏輯進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

3.2.2.1 攔截器（Interceptor）

在JBoss AOP中，是用攔截器來實(shí)現(xiàn)advice的。可以自定義攔截器，攔截方法調(diào)用、構(gòu)造函數(shù)調(diào)用以及對字段的訪問，但JBoss要求這些自定義的攔截器，必須實(shí)現(xiàn)org.jboss.aop.Interceptor接口：

public interface Interceptor
{
    public String getName();
    public InvocationResponse invoke(Invocation invocation) throws Throwable;
}

在JBoss　AOP中，被攔截的字段、構(gòu)造器和方法均被轉(zhuǎn)化為通用的invoke方法調(diào)用。方法的參數(shù)接收一個(gè)Invocation對象，而方法的返回值、字段的存取以及構(gòu)造函數(shù)則被填入一個(gè)InvocationResponse對象。Invocation對象同時(shí)還驅(qū)動(dòng)攔截鏈。下面我們自定義一個(gè)攔截器，它能夠攔截構(gòu)造函數(shù)和方法的調(diào)用，并將跟蹤信息打印到控制臺(tái)上：
import org.jboss.aop.*;
import java.lang.reflect.*;

public class TracingInterceptor implements Interceptor
{
    public String getName()
    {
        return TracingInterceptor;
    }
    public InvocationResponse invoke(Invocation invocation) throws Throwable
    {
        String message = null;
        if (invocation.getType() == InvocationType.METHOD)
        {
            Method method = MethodInvocation.getMethod(invocation);
            message = method: + method.getName();
        }
        else
        {
            if (invocation.getType() == InvocationType.CONSTRUCTOR)
            {
                Constructor c = ConstructorInvocation.getConstructor(invocation);
                message = constructor: + c.toString();
            }
            else
            {
                // 不對字段作處理，太繁瑣；
                return invocation.invokeNext();
            }
            System.out.println(Entering + message);
        }
        // 繼續(xù)。調(diào)用真正的方法或者構(gòu)造函數(shù)
        InvocationResponse rsp = invocation.invokeNext();
        System.out.println(Leaving + message);
        return rsp;
    }
}

在自定義的TracingInterceptor類中，invoke()方法對invocation的類型作判斷，以根據(jù)方法、構(gòu)造函數(shù)和字段類型，分別作出不同的操作。而其中，invocation.invokeNext()則表示通過一個(gè)攔截鏈獲得下一個(gè)invocation。

定義的攔截必須在xml文件配置，使其綁定到具體的類。這個(gè)定義即為AOP中的切入點(diǎn)pointcut。例如具體的類為BusinessObject，則該pointcut在xml中的定義如下：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8">
<aop>
    <interceptor-pointcut class="BusinessObject">
        <interceptors>
            <interceptor class="TracingInterceptor" />
        </interceptors>
    </interceptor-pointcut>
</aop>

上面的pointcut綁定TracingInterceptor到一個(gè)叫做BusinessObject的類。如果要將該Interceptor綁定到多個(gè)類，還可以利用正則表達(dá)式。例如，如果你想綁定由JVM載入的類，類表達(dá)式將變?yōu)?.*。如果你僅僅想跟蹤一個(gè)特定的包，那么表達(dá)式將是bruce.zhang.mypackge.*。

當(dāng)JBoss AOP獨(dú)立運(yùn)行時(shí)，任何符合 META-INF/jboss-aop.xml模式的XML文件將被JBoss AOP 運(yùn)行期程序載入。如果相關(guān)的路徑被包含在任何JAR或你的CLASSPATH目錄中，該XML文件將在啟動(dòng)時(shí)，由JBoss AOP 運(yùn)行期程序載入。

JBoss AOP還提供了過濾功能，可以通過在xml文件中配置過濾的標(biāo)志，使一些特定的方法（包括字段的訪問）被過濾，從而不再執(zhí)行Interceptor的相關(guān)邏輯。例如，我們要過濾BusinessObject類的所有g(shù)et()和set()方法，以及main()方法，則可以修改上述的xml文件：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8">
<aop>
    <class-metadata group="tracing" class=" BusinessObject ">
        <method name="(get.*)|(set.*)">
            <filter>true</filter>
        </method>
        <method name="main">
            <filter>true</filter>
        </method>
    </class-metadata>
</aop>

相應(yīng)的，Interceptor代碼也應(yīng)作相關(guān)的修改，使其能夠識(shí)別配置文件中的filter屬性：
public class TracingInterceptor implements Interceptor
{
    ……//getName()方法略；
    public InvocationResponse invoke(Invocation invocation) throws Throwable
    {
        String filter=(String)invocation.getMetaData(tracing, filter);
        if (filter != null && filter.equals(true))
            return invocation.invokeNext();
        ……//后面的代碼略；
    }
}

3.2.2.2 引入（Introduction）

JBoss AOP同樣提供introduction功能，通過它，就可以為現(xiàn)有的類引入第三方接口或類的API了。例如，我們可以為具體的類如BusinessObject提供Tracing的開關(guān)，使得BusinessObject對象能夠根據(jù)具體的情況打開或關(guān)閉aspect的Tracing功能。為實(shí)現(xiàn)該功能，可以定義一個(gè)Tracing接口：
public interface Tracing
{
    void enableTracing();
    void disableTracing();
}

接下來需要定義一個(gè)混合類，它實(shí)現(xiàn)了接口Tracing。當(dāng)BusinessObject類被實(shí)例化時(shí)，該混合類的實(shí)例就會(huì)被綁定到BusinessObject上。實(shí)現(xiàn)方法如下：
import org.jboss.aop.Advised;

public class TracingMixin implements Tracing
{
    Advised advised;

    Public TracingMixin(Object obj)
    {
        this.advised = (Advised)obj;
    }
    public void enableTracing()
    {
        advised._getInstanceAdvisor().getMetaData().addMetaData("tracing", "filter", true);
    }
    public void disableTracing()
    {
        advised._getInstanceAdvisor().getMetaData().addMetaData("tracing", "filter", false);
    }
}

enableTracing()方法將filter屬性綁定到對象實(shí)例。disableTracing()方法作同樣的事，但是將filter屬性設(shè)置為false。

定義了Tracing接口和實(shí)現(xiàn)了該接口的混合類后，就可以在xml文件中定義一個(gè)pointcut，強(qiáng)制BusinessObject類實(shí)現(xiàn)Tracing接口：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8">
<aop>
    <introduction-pointcut class="BusinessObject">
        <mixin>
            <interfaces>Tracing</interfaces>
            <class>TracingMixin</class>
            <construction>new TracingMixin(this)</construction>
        </mixin>
    </introduction-pointcut>
</aop>

注意xml文件中的標(biāo)簽，它代表的含義是當(dāng)BusinessObject對象被實(shí)例化時(shí)，將執(zhí)行該標(biāo)簽內(nèi)的代碼。以本例而言，當(dāng)創(chuàng)建BusinessObject對象時(shí)，一個(gè)TracingMixin類的實(shí)例將被創(chuàng)建。任何單行的Java代碼都可以放到標(biāo)簽中。

通過“引入（introduction）”功能，在處理BusinessObject對象時(shí)，就可以視其為Tracing接口類型而進(jìn)行操作了，如下的示例：

public class BusinessObject
{
    public BusinessObject () {}
    public void helloWorld() { System.out.println(Hello World!); }

    public static void main(String[] args)
    {
        BusinessObject bo = new BusinessObject ();
        Tracing trace = (Tracing)this;
        bo.helloWorld();
       
        System.out.println("Turn off tracing.");
        trace.disableTracing();
        bo.helloWorld();
       
        System.out.println("Turn on tracing.");
        trace.enableTracing();
        bo.helloWorld();
    }
}

注意如下代碼：
Tracing trace = (Tracing)this;

此時(shí)this代表的即為BusinessObject，從Java代碼的角度來看，由于BusinessObject并沒有實(shí)現(xiàn)Tracing接口，因此這行代碼所示的顯式轉(zhuǎn)換為Tracing類型是不成功的。但通過“引入”功能，使得BusinessObject通過混合類，實(shí)現(xiàn)了Tracing接口，從而使得如上的代碼能夠順利執(zhí)行。隱含的意義就是，我們沒有修改BusinessObject的定義，而是通過AOP技術(shù)，為BusinessObject擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)了第三方提供的接口Tracing。

3.2.3 Spring AOP研究

Spring AOP使用純Java實(shí)現(xiàn)，不需要特別的編譯過程，也不需要控制類裝載層次。與JBoss AOP相同，它仍然利用了攔截器完成對方法的攔截。然而，Spring AOP實(shí)現(xiàn)AOP的主要技術(shù)卻主要來自于AOP聯(lián)盟，如攔截器應(yīng)實(shí)現(xiàn)org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor 接口，而所有advice必須實(shí)現(xiàn)org.aopalliance.aop.Advice標(biāo)簽接口。此外，Spring實(shí)現(xiàn)AOP的目標(biāo)也不同于其他大部分AOP框架，它的目標(biāo)不是提供及其完善的AOP實(shí)現(xiàn)，而是提供一個(gè)和Spring IoC緊密整合的AOP實(shí)現(xiàn)，幫助解決企業(yè)應(yīng)用 中的常見問題。因此，Spring AOP的功能通常是和Spring IoC容器聯(lián)合使用的。AOP Advice是用普通的bean定義語法來定義的，Advice和pointcut本身由Spring IoC 管理。這是一個(gè)重要的其他AOP實(shí)現(xiàn)的區(qū)別。

3.2.3.1 切入點(diǎn)（pointcut）

Spring的切入點(diǎn)模型能夠使pointcut獨(dú)立于advice類型被重用。同樣的pointcut有可能接受不同的advice。將Pointcut接口分成兩個(gè)部分有利于重用類和方法的匹配部分，并且組合細(xì)粒度的操作（如和另一個(gè)方法匹配器執(zhí)行一個(gè)“并”的操作）。

在Spring的切入點(diǎn)中，org.springframework.aop.Pointcut接口是重要的接口，它用來指定通知到特定的類和方法目標(biāo)。完整的接口定義如下:
public interface Pointcut
{
    ClassFilter getClassFilter();
    MethodMatcher getMethodMatcher();
}

ClassFilte類型也是一個(gè)接口，該接口被用來將切入點(diǎn)限制到一個(gè)給定的目標(biāo)類的集合。 如果matches()永遠(yuǎn)返回true，所有的目標(biāo)類都將被匹配。
public interface ClassFilter
{
    boolean matches(Class clazz);
}

MethodMatcher接口通常更加重要。完整的接口定義如下：
public interface MethodMatcher
{
    boolean matches(Method m, Class targetClass);
    boolean matches(Method m, Class targetClass, Object[] args);
    boolean isRuntime();
}

matches(Method, Class) 方法被用來測試這個(gè)切入點(diǎn)是否匹配目標(biāo)類的給定方法。這個(gè)測試可以在AOP代理創(chuàng)建的時(shí)候執(zhí)行，避免在所有方法調(diào)用時(shí)都需要進(jìn)行 測試。如果2個(gè)參數(shù)的matches()方法對某個(gè)方法返回true，并且MethodMatcher的isRuntime()也返回true，那么3個(gè)參數(shù)的matches()方法將在每次方法調(diào)用的時(shí)候被調(diào)用。這使切入點(diǎn)能夠在目標(biāo)advice被執(zhí)行之前立即查看傳遞給方法調(diào)用的參數(shù)。由于大部分MethodMatcher都是靜態(tài)的，意味著isRuntime()方法會(huì)返回false。此種情況下，3個(gè)參數(shù)的matches()方法永遠(yuǎn)不會(huì)被調(diào)用。

Spring AOP提供了幾個(gè)實(shí)用的切入點(diǎn)實(shí)現(xiàn)，其中較為常用的是正則表達(dá)式切入點(diǎn)：org.springframework.aop.support.RegexpMethodPointcut，它使用Perl 5的正則表達(dá)式的語法。使用這個(gè)類你可以定義一個(gè)模式的列表。如果任何一個(gè)匹配，那個(gè)切入點(diǎn)將被計(jì)算成 true。用法如下：
<bean id="settersAndAbsquatulatePointcut"
    class="org.springframework.aop.support.RegexpMethodPointcut">
    <property name="patterns">
        <list>
            <value>.*get.*</value>
            <value>.*absquatulate</value>
        </list>
    </property>
</bean>

不過，更多情況下是直接使用RegexpMethodPointcut一個(gè)實(shí)用子類： RegexpMethodPointcutAdvisor。它允許我們同時(shí)引用一個(gè)advice（在Spring AOP中，advice可以是攔截器，也可以是before advice，throws advice等)。這就簡化了bean的裝配，因?yàn)橐粋€(gè)bean可以同時(shí)當(dāng)作pointcut和advice，如下所示：
<bean id="myPointcutAdvisor" class="org.springframework.aop.support.RegexpMethodPointcutAdvisor">
    <property name="advice">
        <ref local="MyInterceptor" />
    </property>
    <property name="patterns">
        <list>
            <value>.*save.*</value>
            <value>.*do.*</value>
        </list>
    </property>
</bean>

注意配置文件中的myPointcutAdvisor，在Spring AOP中，一個(gè)advisor就是一個(gè)aspect完整的模塊化表示。通過advisor，可以將pointcut和advice（在此處即為MyInterceptor）綁定起來。

3.2.3.2 通知（advice）

Spring AOP的advice可以跨越多個(gè)被advice對象共享，或者每個(gè)被advice對象有自己的advice。要實(shí)現(xiàn)advice，最簡單的做法就是定義一個(gè)攔截器（Interceptor）。它采用了AOP聯(lián)盟（AOP Alliance）的通用AOP接口（接口定義為aopalliance.jar）。要實(shí)現(xiàn)advice，需要實(shí)現(xiàn)aopalliance.jar中定義的MethodInterceptor接口。

例如，我們定義了一個(gè)業(yè)務(wù)對象接口BusinessObject及其實(shí)現(xiàn)類BusinessObjectImpl，該業(yè)務(wù)對象能夠存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，其定義如下：
public interface BusinessObject
{
    public void save();
}
public class BusinessObjectImpl implements BusinessObject
{
    public void save()
    {
         System.out.println("saving domain object......");
    }
}

現(xiàn)在需要為業(yè)務(wù)對象BusinessObject的Save()方法，提供Lock機(jī)制。根據(jù)Spring AOP的實(shí)現(xiàn)方式，我們可以定義一個(gè)LockInterceptor來實(shí)現(xiàn)MethodInterceptor接口：
import org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor;
import org.aopalliance.intercept.MethodInvocation;

public class LockInterceptor implements MethodInterceptor
{
    public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable
    {
        // TODO Auto-generated method stub
        lock();
        Object ret= invocation.proceed();
        unlock();
        return ret;
    }
    private void lock()
    {
        System.out.println("lock domain object...");
    }
    private void unlock()
    {
        System.out.println("unlock domain object...");
    }
}

為將interceptor與具體的advice綁定起來，需要在配置文件中配置bean：
<bean id="MyInterceptor" class="test.aop.spring.LockInterceptor"/>

3.2.3.3 AOP代理與IoC容器

由于Spring中提供了IoC容器（例如BeanFactory），因此我們可以通過Ioc機(jī)制，利用ProxyFactoryBean來創(chuàng)建AOP代理。ProxyFactoryBean和其他Spring的 FactoryBean實(shí)現(xiàn)一樣，引入一個(gè)間接的層次。如果你定義一個(gè)名字為foo的ProxyFactoryBean，引用foo的對象所看到的不是ProxyFactoryBean實(shí)例本身，而是由實(shí)現(xiàn)ProxyFactoryBean的類的 getObject()方法所創(chuàng)建的對象。這個(gè)方法將創(chuàng)建一個(gè)包裝了目標(biāo)對象 的AOP代理。

AOP代理利用的是Java的動(dòng)態(tài)代理技術(shù)，通過它就可以加載并執(zhí)行AOP組件。同時(shí)，還需要通過IoC的方式將advice注入到接口以及其實(shí)現(xiàn)類。以前面的業(yè)務(wù)對象BusinessObject為例，在xml配置文件中的配置如下：
<bean id="myAOPProxy" class="org.springframework.aop.framework.ProxyFactoryBean">
    <property name="proxyInterfaces">
       <value>test.aop.spring.BusinessObject</value>
    </property>
    <property name="target">
       <ref local="impl" />
    </property>
    <property name="interceptorNames">
       <value>myPointcutAdvisor</value>
    </property>
</bean>
<bean id="impl" class="test.aop.spring.BusinessObjectImpl"/>

通過上述對pointcut、advice、advisor和AOP代理的配置，我們就可以輕易地在Spring中實(shí)現(xiàn)AOP，例如：
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.FileSystemXmlApplicationContext;

public class App
{
    private BusinessObject bo = null;
    public static void main(String[] args)
    {
        ApplicationContext ctx=new FileSystemXmlApplicationContext("Bean.xml");
        bo= (BusinessObject) ctx.getBean("myAOPProxy");
        bo.save();
    }
}

首先，通過AOP代理獲得BusinessObject對象。當(dāng)調(diào)用BusinessObject對象的save()方法時(shí)，攔截器LockInterceptor根據(jù)RegexpMethodPointcutAdvisor配置的pointcut和advice之間的關(guān)系，判定該方法的調(diào)用為join point，從而攔截該方法調(diào)用，并注入advice的執(zhí)行邏輯，即lock()和unlock()，最終實(shí)現(xiàn)了AOP。

3.2.3.4 引入（introduction）

在Spring AOP中，將introduction當(dāng)作advice來處理。與一般的advice一樣，introduction advice相當(dāng)于一種特殊類型的攔截通知，需要實(shí)現(xiàn)IntroductionAdvisor和IntroductionInterceptor接口，而IntroductionInterceptor接口繼承自MethodInterceptor：
public interface IntroductionInterceptor extends MethodInterceptor
{
    boolean implementsInterface(Class intf);
}

Introduction通知不能被用于任何pointcut，因?yàn)樗荒茏饔糜陬悓哟紊?，而不是方法。我們可以只用InterceptionIntroductionAdvisor來實(shí)現(xiàn)導(dǎo)入通知，它有下面的方法：
public interface InterceptionIntroductionAdvisor extends InterceptionAdvisor
{
    ClassFilter getClassFilter();
    IntroductionInterceptor getIntroductionInterceptor();
    Class[] getInterfaces();
}

接下來，我以JBoss AOP一節(jié)中的例子來說明introduction在Spring AOP中的應(yīng)用。我們的目標(biāo)仍然是為一個(gè)已有的業(yè)務(wù)對象引入第三方接口Tracing：
public interface Tracing
{
    void enableTracing();
    void disableTracing();
    boolean enabled();
}

首先，我們需要一個(gè)做大量轉(zhuǎn)化的IntroductionInterceptor。在這里，我們繼承 org.springframework.aop.support.DelegatingIntroductionInterceptor 實(shí)現(xiàn)類。當(dāng)然我們可以直接實(shí)現(xiàn)IntroductionInterceptor接口，但是大多數(shù)情況下 DelegatingIntroductionInterceptor是最合適的。

DelegatingIntroductionInterceptor的設(shè)計(jì)是將introduction委托到真正實(shí)現(xiàn)introduction接口的接口，隱藏完成這些工作的攔截器。委托可以使用構(gòu)造方法參數(shù)設(shè)置到任何對象中；默認(rèn)的委托就是自己（當(dāng)無參數(shù)的構(gòu)造方法被使用時(shí)）。這樣在下面的例子里，委托是DelegatingIntroductionInterceptor的子類 TracingMixin。給定一個(gè)委托（默認(rèn)是自身）的 DelegatingIntroductionInterceptor實(shí)例尋找被這個(gè)委托（而不是IntroductionInterceptor）實(shí)現(xiàn)的所有接口，并支持它們中任何一個(gè)導(dǎo)入。子類如TracingMixi也可能調(diào)用suppressInterflace(Class intf) 方法來隱藏不應(yīng)暴露的接口。然而，不管IntroductionInterceptor 準(zhǔn)備支持多少接口，IntroductionAdvisor將控制哪個(gè)接口將被實(shí)際暴露。一個(gè)導(dǎo)入的接口將隱藏目標(biāo)的同一個(gè)接口的所有實(shí)現(xiàn)。

這樣，TracingMixin繼承DelegatingIntroductionInterceptor并自己實(shí)現(xiàn)接口Tracing。父類自動(dòng)選擇支持introduction的Tracing，所以我們不需要指定它。用這種方法我們可以導(dǎo)入任意數(shù)量的接口。
public class TracingMixin extends DelegatingIntroductionInterceptor implements Tracing
{
    private boolean enabled;
    public void enableTracing ()
    {
        this.enabled = true;
    }

    public void disableTracing ()
    {
        this. enabled = false;
    }

    public boolean enabled()
    {
        return this.enabled;
    }
    public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable
    {      
        return super.invoke(invocation);
    }
}

通常不要需要改寫invoke()方法：實(shí)現(xiàn)DelegatingIntroductionInterceptor就足夠了，如果是引入的方法，DelegatingIntroductionInterceptor實(shí)現(xiàn)會(huì)調(diào)用委托方法， 否則繼續(xù)沿著連接點(diǎn)處理。

所需的introduction advisor是很簡單的。只需保存一個(gè)獨(dú)立的TracingMixin實(shí)例，并指定導(dǎo)入的接口，在這里就是Tracing。此時(shí)，TracingMixin沒有相關(guān)配置，所以我們簡單地使用new來創(chuàng)建它。

public class TracingMixinAdvisor extends DefaultIntroductionAdvisor
{
    public TracingMixinAdvisor() {
        super(new TracingMixin(),Tracing.class);
    }
}

我們可以非常簡單地使用這個(gè)advisor。它不需要任何配置。（但是，有一點(diǎn)是必要的：就是不可能在沒有IntroductionAdvisor 的情況下使用IntroductionInterceptor。） 和引入一樣，通常 advisor必須是針對每個(gè)實(shí)例的，并且是有狀態(tài)的。我們會(huì)有不同的TracingMixinAdvisor。每個(gè)被通知對象，會(huì)有不同的TracingMixin。advisor組成了被通知對象的狀態(tài)的一部分。

在Spring中，Spring AOP的核心API已經(jīng)基本穩(wěn)定了。和Spring的其它部分一樣， AOP框架是模塊化的，在保留基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的同時(shí)提供擴(kuò)展。在Spring 1.1到1.2階段有很多地方可能會(huì)有所提高，但是這些地方也保留了向后兼容性。它們是：

（一）性能的提高：AOP代理的創(chuàng)建由工廠通過策略接口處理。因此能夠支持額外的AOP 代理類型而不影響用戶代碼或核心實(shí)現(xiàn)。
（二）更具表達(dá)力的pointcut：Spring目前提供了一個(gè)具有表達(dá)力的切入點(diǎn)接口，同時(shí)添加了更多的切入點(diǎn)實(shí)現(xiàn)。Spring正在考慮提供一個(gè)簡單但具有強(qiáng)大表達(dá)式語言的實(shí)現(xiàn)。