AOP(Aspect Oriented Programming)是什么(转)

为什么要区分J2EE容器和J2EE应用系统？
    我们知道，J2EE应用系统只有部署在J2EE容器中才能运行，那么为什么划分为J2EE容器和J2EE应用系统？ 通过对J2EE容器运行机制的分析（见我的电子教材“EJB实用原理”），我们可以发现：实际上J2EE容器分离了一般应用系统的一些通用功能，例如事务机制、安全机制以及对象池或线程池等性能优化机制。
　　这些功能机制是每个应用系统几乎都需要的，因此可以从具体应用系统中分离出来，形成一个通用的框架平台，而且，这些功能机制的设计开发有一定难度，同时运行的稳定性和快速性都非常重要，必须经过长时间调试和运行经验积累而成，因此，形成了专门的J2EE容器服务器产品，如Tomcat JBoss、Websphere、WebLogic等。
　　从J2EE系统划分为J2EE容器和J2EE应用系统两个方面，我们已经看到一种分散关注的思路（separation of concerns）。

分散关注
    将通用需求功能从不相关类之中分离出来；同时，能够使得很多类共享一个行为，一旦行为发生变化，不必修改很多类，只要修改这个行为就可以。

　　 AOP就是这种实现分散关注的编程方法，它将“关注”封装在“方面”中。

AOP是什么？
    AOP是OOP的延续，是Aspect Oriented Programming的缩写，意思是面向方面编程。
　　举例：假设有在一个应用系统中，有一个共享的数据必须被并发同时访问，首先，将这个数据封装在数据对象中，称为Data Class，同时，将有多个访问类，专门用于在同一时刻访问这同一个数据对象。
　　为了完成上述并发访问同一资源的功能，需要引入锁Lock的概念，也就是说，某个时刻，当有一个访问类访问这个数据对象时，这个数据对象必须上锁Locked，用完后就立即解锁unLocked，再供其它访问类访问。
　　使用传统的编程习惯，我们会创建一个抽象类，所有的访问类继承这个抽象父类，如下：

abstract class Worker{
　　abstract void locked();
　　abstract void accessDataObject();
　　abstract void unlocked();
}

缺点：

• accessDataObject()方法需要有“锁”状态之类的相关代码。
• Java只提供了单继承，因此具体访问类只能继承这个父类，如果具体访问类还要继承其它父类，比如另外一个如Worker的父类，将无法方便实现。
• 重用被打折扣，具体访问类因为也包含“锁”状态之类的相关代码，只能被重用在相关有“锁”的场合，重用范围很窄。

仔细研究这个应用的“锁”，它其实有下列特性：

• “锁”功能不是具体访问类的首要或主要功能，访问类主要功能是访问数据对象，例如读取数据或更改动作。
• “锁”行为其实是和具体访问类的主要功能可以独立、区分开来的。
• “锁”功能其实是这个系统的一个纵向切面，涉及许多类、许多类的方法。如下图：

   
    因此，一个新的程序结构应该是关注系统的纵向切面，例如这个应用的“锁”功能，这个新的程序结构就是aspect（方面）
　　在这个应用中，“锁”方面（aspect）应该有以下职责：
　　提供一些必备的功能，对被访问对象实现加锁或解锁功能。以保证所有在修改数据对象的操作之前能够调用lock()加锁，在它使用完成后，调用unlock()解锁。
AOP应用范围
    很明显，AOP非常适合开发J2EE容器服务器，目前JBoss 4.0正是使用AOP框架进行开发。
　　具体功能如下：

• Authentication 权限
• Caching 缓存
• Context passing 内容传递
• Error handling 错误处理
• Lazy loading　懒加载
• Debugging　　调试
• logging, tracing, profiling and monitoring　记录跟踪　优化　校准
• Performance optimization　性能优化
• Persistence　　持久化
• Resource pooling　资源池
• Synchronization　同步
• Transactions 事务

AOP有必要吗？
    当然，上述应用范例在没有使用AOP情况下，也得到了解决，例如JBoss 3.XXX也提供了上述应用功能，但是没有使用AOP。
　　但是，使用AOP可以让我们从一个更高的抽象概念来理解软件系统，AOP也许提供一种有价值的工具。可以这么说：因为使用AOP结构，现在JBoss 4.0的源码要比JBoss 3.X容易理解多了，这对于一个大型复杂系统来说是非常重要的。
　　从另外一个方面说，好像不是所有的人都需要关心AOP，它可能是一种架构设计的选择，如果选择J2EE系统，AOP关注的上述通用方面都已经被J2EE容器实现了，J2EE应用系统开发者可能需要更多地关注行业应用方面aspect。

AOP具体实现
    AOP是一个概念，并没有设定具体语言的实现，它能克服那些只有单继承特性语言的缺点（如Java），目前AOP具体实现有以下几个项目：
    AspectJ (TM)：　创建于Xerox PARC. 有近十年历史，成熟

　　缺点：过于复杂；破坏封装；需要专门的Java编译器。

　　动态AOP：使用JDK的动态代理API或字节码Bytecode处理技术。
　　基于动态代理API的具体项目有：
　　　　JBoss 4.0 JBoss 4.0服务器
　　　　nanning这是以中国南宁命名的一个项目，搞不清楚为什么和中国相关？是中国人发起的？

　　基于字节码的项目有：
　　　　aspectwerkz
　　　　springframework

在以后其它文章中，我将继续对AOP概念进行分析，和大家一起学习进步。