淺議面向方面技術(shù)的開發(fā)方法和實(shí)現(xiàn)技術(shù)

摘 要：在計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)擴(kuò)大的背景下，對程序開發(fā)技術(shù)的要求不斷增高。傳統(tǒng)的OOP技術(shù)難以處理大量的橫切關(guān)注點(diǎn)，使計(jì)算機(jī)的授權(quán)、異常捕捉以及日志等功能得不到更新，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)出現(xiàn)代碼復(fù)雜、難維護(hù)以及可復(fù)用性低等問題。AOP是一項(xiàng)新的編程技術(shù)，并能解決OOP所存在的問題。基于這一點(diǎn)，本文對AOP技術(shù)進(jìn)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(fā)方法，再結(jié)合OOP的相關(guān)特點(diǎn)，進(jìn)一步闡述AOP的三種實(shí)現(xiàn)技術(shù)，并將三種實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行對比，給出最佳的AOP實(shí)現(xiàn)形式，旨在為AOP開發(fā)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：OOP技術(shù) AOP技術(shù) 橫切關(guān)注點(diǎn)

在OOP的運(yùn)用中，軟件開發(fā)通常要將系統(tǒng)依照功能進(jìn)行分解，再將具備這些功能的小單元進(jìn)行開發(fā)。同時(shí)，對外提供相應(yīng)的接口，將小單元進(jìn)行組合，以此形成完整的系統(tǒng)功能。但由于系統(tǒng)中存在大量橫切關(guān)注點(diǎn)，而OOP技術(shù)難以將橫切關(guān)注點(diǎn)儲存在單個(gè)模塊內(nèi)，導(dǎo)致橫切關(guān)注點(diǎn)分散在系統(tǒng)中，并與功能代碼相混合，從而減弱了系統(tǒng)模塊的可維護(hù)性、可追蹤性以及可利用性。AOP是在OOP基礎(chǔ)上改造而來，并能保留OOP原有的優(yōu)勢。就AOP來講，通過分離原有的方面模塊，再將方面模塊轉(zhuǎn)入到核心類處，以此達(dá)到系統(tǒng)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(shí)質(zhì)上是一種面向方面的程序設(shè)計(jì)方式，不僅能分離關(guān)注點(diǎn)，還能處理橫斷現(xiàn)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(diǎn)，三是切入點(diǎn)，四是通知，五是關(guān)注點(diǎn)。

3.編制語言

AOP語言通常有三種形式：一是聯(lián)結(jié)點(diǎn)，二是聯(lián)結(jié)點(diǎn)標(biāo)識，三是行為。就聯(lián)結(jié)點(diǎn)來講，這是一種定義較為明確的點(diǎn)，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(diǎn)。就聯(lián)結(jié)點(diǎn)標(biāo)識來講，這種標(biāo)識可提供具體結(jié)構(gòu)來操縱程序的任何部分。就行為來講，這是一種針對聯(lián)結(jié)點(diǎn)所選擇的行為。

二、AOP的主要開發(fā)方法

在開發(fā)AOP的過程中，主要選用松散耦合的結(jié)構(gòu)來提供獨(dú)立關(guān)注點(diǎn)，并將這些獨(dú)立關(guān)注點(diǎn)進(jìn)行組合，以此構(gòu)成最終的AOP系統(tǒng)。通常來講，可將AOP的開發(fā)過程分為三環(huán)節(jié)，依次為方面分解、實(shí)現(xiàn)關(guān)注點(diǎn)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(guān)注點(diǎn)，分別是一般關(guān)注點(diǎn)以及橫切關(guān)注點(diǎn)。

2.實(shí)現(xiàn)關(guān)注點(diǎn)

在實(shí)現(xiàn)關(guān)注點(diǎn)的過程中，如果要實(shí)現(xiàn)一般關(guān)注點(diǎn)，可借助OOP技術(shù)就能完成；如果要實(shí)現(xiàn)橫切關(guān)注點(diǎn)，就需借助AOP技術(shù)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(gòu)建模塊單元，以此制定重組規(guī)則。

4.AOP以及OOP對比

就AOP技術(shù)以及OOP技術(shù)的差異性來講，最顯著的差異就是橫切關(guān)注點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)形式。就AOP而言，在實(shí)現(xiàn)AOP過程中可保留編程范型的全部優(yōu)點(diǎn)。就以O(shè)OP為例，如果在開發(fā)AOP的過程中，選擇OOP作為AOP的基礎(chǔ)范型，就能將OOP的優(yōu)勢全部保留，包括一般關(guān)注點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢。同時(shí)，在AOP系統(tǒng)的代碼重用性比OOP的代碼重用性更強(qiáng)。此外，AOP所含的方面模塊無法識別橫切關(guān)注點(diǎn)，AOP系統(tǒng)更容易拓展新功能，并且AOP系統(tǒng)擴(kuò)展難度小于OOP系統(tǒng)。

三、AOP的主要實(shí)現(xiàn)技術(shù)

通常來講，AOP的實(shí)現(xiàn)過程有兩個(gè)步驟：一是組裝關(guān)注點(diǎn)，二是將組裝結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)化。就組裝關(guān)注點(diǎn)來講，這部分較為簡單。就轉(zhuǎn)化組裝結(jié)果來講，這是AOP實(shí)現(xiàn)的重要內(nèi)容。將組裝結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)化，使原有的源碼轉(zhuǎn)化成新的源碼，再將生成的源碼通過編譯器進(jìn)行編譯，以此生成可執(zhí)行代碼。例如，現(xiàn)將不同方面進(jìn)行轉(zhuǎn)化，生成新的源代碼，再借助編譯器將新生成的源代碼進(jìn)行轉(zhuǎn)化，以此形成字節(jié)碼。

1.實(shí)現(xiàn)技術(shù)

從目前來看，AOP的實(shí)現(xiàn)技術(shù)主要有三種：一是基于開發(fā)模式的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，包括行為模式。二是基于開發(fā)語言的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，包括。三是基于修改代碼的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，包括。

2.技術(shù)對比

就基于開發(fā)模式的實(shí)現(xiàn)技術(shù)來講，這種技術(shù)是參照面向?qū)ο笏哂械恼Z言特性，從技術(shù)開發(fā)的角度入手，并借助面向?qū)ο蟪Ｓ玫姆治鐾緩竭M(jìn)行分析，再開發(fā)可行的設(shè)計(jì)模式使現(xiàn)有程序具備面向方面的基本特性，以此達(dá)到實(shí)現(xiàn)AOP的目的。在這類技術(shù)的運(yùn)用中，需在研究AOP過程中掌握AOP的具體含義。

就基于開發(fā)語言的實(shí)現(xiàn)技術(shù)來講，這種技術(shù)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(guī)則與主流語言的語言規(guī)則相差較大，難以成為AOP的通用語言。因此，這類技術(shù)容易受到語言的限制，目前還無法成為主流的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。[3]

就基于修改代碼的實(shí)現(xiàn)技術(shù)來講，這種技術(shù)只需借助AOP常用的開發(fā)框架，并在分析階段合理選擇的思想方法來確定設(shè)計(jì)系統(tǒng)。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(fā)者從源碼中獲取AOP框架常用的運(yùn)行機(jī)制。

總而言之，第三種技術(shù)是實(shí)現(xiàn)AOP的最佳方式，便于開發(fā)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(shù)可借助Java常用的語言來構(gòu)建AOP框架，有助于使用人員進(jìn)行

研究。

結(jié)語：

本文對AOP技術(shù)進(jìn)行簡單闡述，并從開發(fā)方法以及實(shí)現(xiàn)技術(shù)兩方面入手。從開發(fā)過程來講，AOP的開發(fā)過程依次為方面分解、實(shí)現(xiàn)關(guān)注點(diǎn)以及重新組合；從實(shí)現(xiàn)技術(shù)來講，AOP主要依靠基于開發(fā)模式的實(shí)現(xiàn)技術(shù)、基于開發(fā)語言的實(shí)現(xiàn)技術(shù)、基于修改代碼的實(shí)現(xiàn)技術(shù)?？傊珹OP仍存在研究的基礎(chǔ)階段，并有著較多的潛在優(yōu)勢，包括面向過程技術(shù)優(yōu)勢以及面向?qū)ο蠹夹g(shù)優(yōu)勢。從目前AOP發(fā)展來看，AOP在軟件領(lǐng)域中有了一定突破，在操作系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)管理中廣泛應(yīng)用。但AOP開發(fā)人員仍需加強(qiáng)對AOP的研發(fā)，以此增強(qiáng)AOP技術(shù)的穩(wěn)定性。[4]

參考文獻(xiàn)：

[1]鄧惠敏.基于CPS的實(shí)時(shí)系統(tǒng)的面向方面的MDA方法[D].廣東工業(yè)大學(xué)，2011.

[2]孫曉星.面向方面的軟件容錯(cuò)模型設(shè)計(jì)與分析技術(shù)[D].華東理工大學(xué)，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(xué)，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(xué)，2014.

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

作者簡介：

田興強(qiáng)，畢業(yè)學(xué)校：貴州大學(xué)，專業(yè)：計(jì)算機(jī)軟件工程，工作單位：貴州農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院，研究方向：軟件工程