spectj AOP mit Java, Konzepte und Beispiele

Transkript

1 A spectj AOP mit Java, Konzepte und Beispiele

2 AspectJ Ist eine Erweiterung von Java Ist eine aspektorientierte Sprache (wie Java eine objektorientierte Sprache ist) Ist frei verfügbar der Compiler ist Open Source Wird von gängigen IDE s unterstützt Eclipse, Emacs, JBuilder, Forte

3 I die Aspect J Grundlagen Idee, die Konzepte, die Sprache

4 Aspect J Grundlagen Aufbauend auf Java dynamic join points Punkte in der Ausführung eines Java-Programms Erweiterung von Java pointcuts Ist eine Beschreibung von join points Einfache pointcuts Benutzerdefinierte pointcuts advice Definiert Aktionen an join points aspect Eine modulare Einheit überschneidender Eigenschaften Enthält pointcuts, advice Felder, Konstruktoren und Methodendeklarationen

5 join points Schlüsselpunkte im Aufrufgraphen Methode wird aufgerufen und beendet oder wirft Exception CalcFront dispatch Methode wird aufgerufen und beendet oder wirft Exception Calculator Methode wird ausgeführt und beendet oder wirft Exception Methode wird ausgeführt und beendet oder wirft Exception dispatch

6 join points method call join points Calculator dispatch method execution join points Verschiedene Arten von join points Methoden & Konstruktor call join points Methoden & Konstruktor execution join points Felder get & set join points Exception handler join points statische & dynamische initialization join points

7 Einfache pointcuts Ein pointcut ist ein Ausdruck zum Beschreiben von join points, welcher: join points ein- oder ausschließt optional Werte aus join points herauszieht call(void Calculator.add(double, double)) Bezeichnet alle join points, die ein Methodenaufruf sind und genau diese Signatur haben.

8 Einfache pointcuts Um mehrere Signaturen zu erfassen, ist die Verwendung von Wildcards * für Namen und.. für Parameter erlaubt: call(void Calculator.*(..)) Bezeichnet alle join points, die ein Methodenaufruf zur Calculator- Klasse darstellen und eine beliebige Signatur haben.

9 Komposition von pointcuts pointcuts können mit den Operatoren &&, und! zu einem neuen pointcut zusammengefasst werden call(void Calculator.add(double, double)) call(void Calculator.sub(double, double)) Jeder Aufruf in der Calculator-Methoden void add(double, double) oder void sub(double, double)

10 Benutzerdefinierte pointcuts Benutzerdefinierte (benannte) pointcuts Können wie einfache pointcuts verwendet werden Werden durch das Schlüsselwort pointcut beschrieben Name Parameter pointcut calc(): call(void Calculator.add(double, double)) call(void Calculator.sub(double, double));

11 Pointcuts (Zusammenf.) Benutzerdefinierter pointcut pointcut move(): call(void Calculator.add(double, double)) call(void Calculator.sub(double, double)); Einfacher pointcut, wie z.b.: - call, execution - this, target, args - get, set - within, withincode - handler - cflow, cflowbelow - initialization, staticinitialization

12 Ein advice ist eine zusätzliche Aktion, die an einem joinpoint ausgeführt wird. Mögliche Advices (Auswahl) before vor dem joinpoint after returning after throwing after wenn ein Wert am joinpoint zurückgegeben wird wenn eine Exception innerhalb ausgelöst wird Rückkehr aus vom joinpoint, egal wie around am joinpoint, mit expliziter Kontrolle über diesen

13 after advice after advice läuft auf dem Rückweg Calculator pointcut calc(): call(void Calculator.add(double, double)) call(void Calculator.sub(double, double)); after(): calc() { <Code hier läuft nach jeder Berechnung>

14 Ein einfacher Aspekt Ein Aspekt definiert eine spezielle Klasse, die andere Klassen überschneiden kann. aspect DisplayUpdating { pointcut calc(): call(void Calculator.add(double, double) call(void Calculator.sub(double, double)); after() : calc() { Display.update();

15 Der Verwebungsvorgang Java-Klassen oder Binary AspectJ- Aspekte AspectJ-Compiler (ajc) Java-Binary

16 II Statische Beispiele Invarianten Tracing und Logging

17 Ein Calculator package Calculator; public class CalculatorClass { double _op1; double _op2; Public class CalculatorFront {... CalculatorClass calc =new CalculatorClass(); double result = 0;... public CalculatorClass() { public void setop1(double op) { _op1=op; public void setop2(double op) { _op2=op; public double add() { return _op1 + _op2; public double sub() { return _op1 - _op2; input=readstring(); calc.setop1(double.parsedouble(input));... input=readstring(); calc.setop2(double.parsedouble(input));... if(currop.equals("+")) { result = calc.add(); else if(currop.equals("-")) { result = calc.sub();...

18 Statische Invarianten Überprüfen durch einen Aspekt, dass die Calculator-Komponente ordnungsgemäß verwendet wird Werden die Operanden durch Setter- Methoden gesetzt?

19 Lösung package Calculator; import org.aspectj.lang.*; public aspect BadFieldSet { declare error : set(* *) &&!withincode(* set*(..)) && within(calculator.*) : "bad field set";

20 Tracing Um den Programmfluss zu evaluieren, soll jeder Zugriff auf die Calculator- Komponente Protokolliert werden Es soll eine Ausgabe auf der Konsole erfolgen

21 Lösung cont. package Calculator; import org.aspectj.lang.*; public aspect tracing { // all return values, all packages, only CalculatorClass, all methods, all arguments pointcut TraceMethod(): execution(* *.CalculatorClass.*(..)); before(): TraceMethod() { System.out.println("enter " + thisjoinpoint.getsignature()+" "+GetParameters(thisJoinPoint)); after(): TraceMethod() { System.out.println("leave " + thisjoinpoint.getsignature());

22 Lösung static private String GetParameters(JoinPoint jp) { StringBuffer buf = new StringBuffer(); // Reflective access to join point parameters below Object[] args = jp.getargs(); buf.append("("); // If there are any arguments, print them if (args.length > 0) { // Go through the arguments and add them to the StringBuffer for (int i = 0; i < args.length; i++) { if(i>0) buf.append(", "); buf.append(args[i]); // Log the contents of buf buf.append(")"); return buf.tostring();

23 Zusammenfassung Aspect J sehr verbreiteter Aspektweber für Java Pointcuts und Advices sind ein leistungsfähiger Mechanismus zum einweben von Aspektcode Aber durch syntaktische Beschreibung vor allem mit Wildcards auch Gefahr der Unübersichtlichkeit