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需求和問(wèn)題

　　以上篇《AOP是什么》中并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)應用為例子：

　　多個(gè)訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)共享數據對象時(shí)，每個(gè)訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)在訪(fǎng)問(wèn)這個(gè)數據對象時(shí)，需要將數據對象上鎖，訪(fǎng)問(wèn)完成后，再實(shí)行解鎖，供其它并發(fā)線(xiàn)程訪(fǎng)問(wèn)，這是我們處理并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)資源的方式。

　　為了實(shí)現這個(gè)需求，先實(shí)現傳統的編程，這里我們假定有一個(gè)寫(xiě)鎖，對數據對象實(shí)行寫(xiě)之前，首先對這個(gè)對象進(jìn)行上寫(xiě)鎖，寫(xiě)操作完畢后，必須釋放寫(xiě)鎖。

　　首先，我們需要一個(gè)鎖，這個(gè)鎖可以是數據對象中一個(gè)字段或其它，這里使用Doug Lea的ReentrantWriterPreferenceReadWriteLock作為我們的鎖資源。

import EDU.oswego.cs.dl.util.concurrent.*;

public class Worker extends Thread {

　　Data data;

　　ReentrantWriterPreferenceReadWriteLock rwl =　
　　　　new ReentrantWriterPreferenceReadWriteLock();

　　public boolean createData() {
　　　try {
　　　　rwl.writeLock().acquire();　//上鎖

　　　　//對data實(shí)行寫(xiě)邏輯操作　
　　　　　　　
　　　}catch() {
　　　 return false;
　　　}finally{
　　　 rwl.writeLock().release(); 　//解鎖
　　　}
　　　return true;
　　}

　　public boolean updateData() {
　　　try {
　　　　rwl.writeLock().acquire();//上鎖

　　　　//對data實(shí)行寫(xiě)邏輯操作　
　　　　　　　
　　　}catch() {
　　　 return false;
　　　}finally{
　　　 rwl.writeLock().release(); //解鎖
　　　}
　　　return true;
　　}

　　public void run() {
　　　　//執行createData()或updateData()
　　}
}

假設可能存在另外一個(gè)訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)，也將對數據對象實(shí)現寫(xiě)操作，代碼如下：

import EDU.oswego.cs.dl.util.concurrent.*;

public class AnotherWorker extends Thread {

　　Data data;

　　ReentrantWriterPreferenceReadWriteLock rwl =　
　　　　new ReentrantWriterPreferenceReadWriteLock();
　　
　　public boolean updateData() {
　　　try {
　　　　rwl.writeLock().acquire();//上鎖

　　　　//對data實(shí)行寫(xiě)邏輯操作　
　　　　　　　
　　　}catch() {
　　　 return false;
　　　}finally{
　　　 rwl.writeLock().release(); //解鎖
　　　}
　　　return true;
　　}

　　public void run() {
　　　　//執行updateData()
　　}
}

　　以上是Java傳統編程的實(shí)現，這種鎖的實(shí)現方式是在每個(gè)具體類(lèi)中實(shí)現，如下圖：

這種實(shí)現方式的缺點(diǎn)很多：

冗余：有很多重復的編碼，如rwl.writeLock().acquire()等；
減少重用：worker的updateData()方法重用性幾乎為零。
"數據對象寫(xiě)操作必須使用鎖控制這個(gè)設計目的"不容易顯現，如果更換了一個(gè)新的程序員，他可能編寫(xiě)一段不使用鎖機制就對這個(gè)數據對象寫(xiě)操作的代碼。
如果上述代碼有讀功能，那么我們需要在代碼中實(shí)現先上讀鎖，當需要寫(xiě)時(shí)，解讀鎖，再上寫(xiě)鎖等等，如果稍微不小心，上鎖解鎖次序搞錯，系統就隱含大的BUG，這種可能性會(huì )隨著(zhù)這個(gè)數據對象永遠存在下去，系統設計大大的隱患??！

　　那么我們使用AOP概念來(lái)重新實(shí)現上述需求，AOP并沒(méi)有什么新花招，只是提供了觀(guān)察問(wèn)題的一個(gè)新視角度。

　　這里我們可以?huà)侀_(kāi)新技術(shù)迷人霧障，真正核心還是新思維、新視點(diǎn)，人類(lèi)很多問(wèn)題如果換一個(gè)腦筋看待理解，也許結果真的是翻天覆地不一樣啊，所以，作為人自身，首先要重視和你世界觀(guān)和思維方式不一樣的人進(jìn)行交流和溝通。

　　現實(shí)生活中有很多"不公平"，例如某個(gè)小學(xué)畢業(yè)生成了千萬(wàn)富翁，你就懷疑知識無(wú)用，也許你認為他的機會(huì )好，其實(shí)你可能不知道，他的觀(guān)察問(wèn)題的視角比你獨特，或者他可能會(huì )經(jīng)常換不同的角度來(lái)看待問(wèn)題和解決問(wèn)題，而你由于過(guò)分陷入一個(gè)視角的具體實(shí)現細節中，迷失了真正的方向，要不說(shuō)是讀書(shū)人腦子僵化呢？

　　言歸正傳，我們看看AOP是如何從一個(gè)新的視角解決上述問(wèn)題的。

　　如果說(shuō)上面代碼在每個(gè)類(lèi)中實(shí)現上鎖或解鎖，類(lèi)似橫向解決方式，那么AOP是從縱向方面來(lái)解決上述問(wèn)題，縱向解決之道示意圖如下：

　　AOP把這個(gè)縱向切面cross-cuts稱(chēng)為Aspect（方面），其實(shí)我認為AOP翻譯成面向切面編程比較好，不知哪個(gè)糊涂者因為先行一步，翻譯成“面向方面編程”如此抽象，故弄玄虛。

AspectJ實(shí)現

　　下面我們使用AOP的實(shí)現之一AspectJ來(lái)對上述需求改寫(xiě)。AspectJ是AOP最早成熟的Java實(shí)現，它稍微擴展了一下Java語(yǔ)言，增加了一些Keyword等，pointcut的語(yǔ)法如下：

public pointcut 方法名：call(XXXX)

　　AspectJ增加了pointcut, call是pointcut類(lèi)型，有關(guān)AspectJ更多基本語(yǔ)法見(jiàn)這里。因為AspectJ使用了一些特別語(yǔ)法，所以Java編譯器就不能用SUN公司提供javac了，必須使用其專(zhuān)門(mén)的編譯器，也許SUN在以后JDK版本中會(huì )引入AOP。

　　使用AspectJ如何實(shí)現上圖所謂切面式的編程呢？首先,我們將上圖縱向切面稱(chēng)為Aspect，那么我們建立一個(gè)類(lèi)似Class的Aspect，Java中建立一個(gè)Class代碼如下：

public class MyClass{
　　//屬性和方法 ...
}

　　同樣，建立一個(gè)Aspect的代碼如下：

public aspect MyAspect{
　　//屬性和方法 ...
}

建立一個(gè)Aspect名為L(cháng)ock，代碼如下：

import EDU.oswego.cs.dl.util.concurrent.*;

public aspect Lock {

　　......
　　ReentrantWriterPreferenceReadWriteLock rwl =　
　　　　new ReentrantWriterPreferenceReadWriteLock();

　　public pointcut writeOperations():
　　　　execution(public boolean Worker.createData()) ||
　　　　execution(public boolean Worker.updateData()) ||
　　　　execution(public boolean AnotherWorker.updateData()) ;

　　before() : writeOperations() {
　　　　rwl.writeLock().acquire();//上鎖　advice body
　　}

　　after() : writeOperations() {
　　　 rwl.writeLock().release(); //解鎖 advice body
　　}

　　......
}

　　上述代碼關(guān)鍵點(diǎn)是pointcut，意味切入點(diǎn)或觸發(fā)點(diǎn)，那么在那些條件下該點(diǎn)會(huì )觸發(fā)呢？是后面紅字標識的一些情況，在執行Worker的createData()方法，Worker的update方法等時(shí)觸發(fā)。

　　before代表觸發(fā)之前做什么事情？
　　答案是上鎖。

　　after代表觸發(fā)之后做什么事情？
　　答案是上鎖。

　　通過(guò)引入上述aspect，那么Worker代碼可以清潔如下：

public class Worker extends Thread {

　　Data data;

　　public boolean createData() {
　　　try {
　　　　//對data實(shí)行寫(xiě)邏輯操作　　　　　　　　
　　　}catch() {
　　　 return false;
　　　}
　　　return true;
　　}

　　public boolean updateData() {
　　　try {
　　　　//對data實(shí)行寫(xiě)邏輯操作　　　　　　　　
　　　}catch() {
　　　 return false;
　　　}finally{
　　　}
　　　return true;
　　}

　　public void run() {
　　　　//執行createData()或updateData()
　　}
}

　　Worker中關(guān)于“鎖”的代碼都不見(jiàn)了，純粹變成了數據操作的主要方法。

AOP術(shù)語(yǔ)

　　通過(guò)上例已經(jīng)知道AspectJ如何從切面crosscutting來(lái)解決并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)應用需求的，其中最重要的是引入了一套類(lèi)似事件觸發(fā)機制。

　　Pointcut類(lèi)似觸發(fā)器，是事件Event發(fā)生源，一旦pointcut被觸發(fā)，將會(huì )產(chǎn)生相應的動(dòng)作Action，這部分Action稱(chēng)為Advice。

　　Advice在A(yíng)spectJ有三種：before、 after、Around之分，上述aspect Lock代碼中使用了Advice的兩種before和after。

　　所以AOP有兩個(gè)基本的術(shù)語(yǔ)：Pointcut和Advice。你可以用事件機制的Event和Action來(lái)類(lèi)比理解它們。上述并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)應用中pointcut和advice如下圖所示：

小結如下：
advice - 真正的執行代碼，或者說(shuō)關(guān)注的實(shí)現。類(lèi)似Action。
join point - 代碼中激活advice被執行的觸發(fā)點(diǎn)。
pointcut - 一系列的join point稱(chēng)為pointcut，pointcut有時(shí)代指join point

其中advice部分又有：
Interceptor - 解釋器并沒(méi)有在A(yíng)spectJ出現，在使用JDK動(dòng)態(tài)代理API實(shí)現的AOP框架中使用，解釋有方法調用或對象構造或者字段訪(fǎng)問(wèn)等事件，是調用者和被調用者之間的紐帶，綜合了Decorator/代理模式甚至職責鏈等模式。

Introduction - 修改一個(gè)類(lèi)，以增加字段、方法或構造或者執行新的接口，包括Mixin實(shí)現。

例如上述并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)應用中，如果想為每個(gè)Data對象生成相應的aspect Lock，那么可以在aspect Lock中人為數據對象增加一個(gè)字段lock，如下：

aspect Lock {

　　Data sharedDataInstance;
　　Lock( Data d ) {
　　　　 sharedDataInstance = d;
　　}

　　introduce Lock Data.lock;　//修改Data類(lèi)，增加一字段lock

　　advise Data() { //Data構造時(shí)觸發(fā)
　　　　 static after {
　　　　　　 //當Data對象生成時(shí)，將Data中lock字段賦值為aspect Lock
　　　　　　 //為每個(gè)Data對象生成相應的aspect Lock
　　　　　　 thisObject.lock = new Lock( thisObject );
　　　　 }
　　 }
　　....

}

上述代碼等于在Data類(lèi)中加入一行：

public class Data{
　　......
　　Lock lock = new Lock();
　　......
}

還有其它兩個(gè)涉及AOP代碼運行方式：

weaving - 將aspect代碼插入到相應代碼中的過(guò)程，一般是編譯完成或在運行時(shí)動(dòng)態(tài)完成。取決于具體AOP產(chǎn)品，例如AspectJ是使用特殊編譯器在編譯完成weaving，而nanning、JBoss AOP是使用動(dòng)態(tài)代理API，因此在運行時(shí)動(dòng)態(tài)完成weaving的。
instrumentor - 用來(lái)實(shí)現weaving功能的工具。

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