什么是AOP(Aspect-Oriented Programming)?

AOP允许开发者动态地修改静态的OO模型,构造出一个能够不断增长以满足新增需求的系统,就象现实世界中的对象会在其生命周期中不断改变自身,应用程序也可以在发展中拥有新的功能。

AOP利用一种称为“横切”的技术,剖解开封装的对象内部,并将那些影响了多个类的行为封装到一个可重用模块,并将其名为“Aspect”,即方面。所谓“方面”,简单地说,就是将那些与业务无关,

却为业务模块所共同调用的逻辑或责任,例如事务处理、日志管理、权限控制等,封装起来,便于减少系统的重复代码,降低模块间的耦合度,并有利于未来的可操作性和可维护性。

AOP技术本质

AOP(Aspect-Oriented Programming,面向方面编程),可以说是OOP(Object-Oriented Programing,面向对象编程)的补充和完善。OOP引入封装、继承和多态性等概念来建立一种对象层次结构,

用以模拟公共行为的一个集合。当我们需要为分散的对象引入公共行为的时候,OOP则显得无能为力。也就是说,OOP允许你定义从上到下的关系,但并不适合定义从左到右的关系。例如日志功能。

日志代码往往水平地散布在所有对象层次中,而与它所散布到的对象的核心功能毫无关系。对于其他类型的代码,如安全性、异常处理和透明的持续性也是如此。这种散布在各处的无关的代码被称为

横切(cross-cutting)代码,在OOP设计中,它导致了大量代码的重复,而不利于各个模块的重用。

而AOP技术则恰恰相反,它利用一种称为“横切”的技术,剖解开封装的对象内部,并将那些影响了多个类的公共行为封装到一个可重用模块,并将其名为“Aspect”,即方面。所谓“方面”,简单地说,

就是将那些与业务无关,却为业务模块所共同调用的逻辑或责任封装起来,便于减少系统的重复代码,降低模块间的耦合度,并有利于未来的可操作性和可维护性。AOP代表的是一个横向的关系,

如果说“对象”是一个空心的圆柱体,其中封装的是对象的属性和行为;那么面向方面编程的方法,就仿佛一把利刃,将这些空心圆柱体剖开,以获得其内部的消息。而剖开的切面,也就是所谓的“方面”了。

然后它又以巧夺天功的妙手将这些剖开的切面复原,不留痕迹。

使用“横切”技术,AOP把软件系统分为两个部分:核心关注点和横切关注点。业务处理的主要流程是核心关注点,与之关系不大的部分是横切关注点。横切关注点的一个特点是,他们经常发生在核心关注点的多处,

而各处都基本相似。比如权限认证、日志、事务处理。Aop 的作用在于分离系统中的各种关注点,将核心关注点和横切关注点分离开来。正如Avanade公司的高级方案构架师Adam Magee所说,

AOP的核心思想就是“将应用程序中的商业逻辑同对其提供支持的通用服务进行分离。”

实现AOP的技术,主要分为两大类:一是采用动态代理技术,利用截取消息的方式,对该消息进行装饰,以取代原有对象行为的执行;二是采用静态织入的方式,引入特定的语法创建“方面”,从而使得编译器可以在编译期间织入有

关“方面”的代码。然而殊途同归,实现AOP的技术特性却是相同的,分别为:

1、join point(连接点):是程序执行中的一个精确执行点,例如类中的一个方法。它是一个抽象的概念,在实现AOP时,并不需要去定义一个join point。

2、point cut(切入点):本质上是一个捕获连接点的结构。在AOP中,可以定义一个point cut,来捕获相关方法的调用。

3、advice(通知):是point cut的执行代码,是执行“方面”的具体逻辑。

4、aspect(方面):point cut和advice结合起来就是aspect,它类似于OOP中定义的一个类,但它代表的更多是对象间横向的关系。

5、introduce(引入):为对象引入附加的方法或属性,从而达到修改对象结构的目的。有的AOP工具又将其称为mixin。

上述的技术特性组成了基本的AOP技术,大多数AOP工具均实现了这些技术。它们也可以是研究AOP技术的基本术语。

1.C# 手动实现实现静态代理 <AOP在方法前后增加自定义的方法>

假设一个场景, 当用户在系统登录, 现在需要在登录前分别做一个版本校验, 和用户登录缓存处理... <利用装饰者模式实现静态代理实现登录前后增加自定义方法>

/// <summary>
/// 装饰器模式实现静态代理
/// AOP在方法前后增加自定义的方法
/// </summary>
public class Decorator
{
public static void Show()
{
User user = new User() { Name = "Eleven", Password = "" };
IUserProcessor processor = new UserProcessor();
processor = new UserProcessorDecorator(processor);
processor.RegUser(user);
} public interface IUserProcessor
{
void RegUser(User user);
}
public class UserProcessor : IUserProcessor
{
public void RegUser(User user)
{
Console.WriteLine("用户登录, Name:{0},PassWord:{1}", user.Name, user.Password);
}
} /// <summary>
/// 装饰器的模式去提供一个AOP功能
/// </summary>
public class UserProcessorDecorator : IUserProcessor
{
private IUserProcessor UserProcessor { get; set; }
public UserProcessorDecorator(IUserProcessor userprocessor)
{
UserProcessor = userprocessor;
} public void RegUser(User user)
{
PreProceed(user);
this.UserProcessor.RegUser(user);
PostProceed(user);
} public void PreProceed(User user)
{
Console.WriteLine("检查软件版本信息...");
} public void PostProceed(User user)
{
Console.WriteLine("保存本地缓存...");
}
} }

如果没有使用AOP, 上面的需求我们要怎么去实现, 唯一的方法就是在执行方法的前后分别新增版本信息检查, 和本地缓存处理。

public static void Show()
{
User user = new User() { Name = "Eleven", Password = "" };
IUserProcessor processor = new UserProcessor();
Console.WriteLine("检查软件版本信息...");
processor.RegUser(user);
Console.WriteLine("保存本地登录缓存..."); }

2.使用Castle\DynamicProxy 实现动态代理

using Castle.DynamicProxy;//Castle.Core    

    /// <summary>
/// 使用Castle\DynamicProxy 实现动态代理
/// </summary>
public class CastleProxy
{
public static void Show()
{
User user = new User() { Name = "Eleven", Password = "" };
ProxyGenerator generator = new ProxyGenerator();
MyInterceptor interceptor = new MyInterceptor();
UserProcessor userprocessor = generator.CreateClassProxy<UserProcessor>(interceptor);
userprocessor.RegUser(user);
} public class MyInterceptor : IInterceptor
{
public void Intercept(IInvocation invocation)
{
PreProceed(invocation);
invocation.Proceed();
PostProceed(invocation);
}
public void PreProceed(IInvocation invocation)
{
Console.WriteLine("检查软件版本信息");
} public void PostProceed(IInvocation invocation)
{
Console.WriteLine("保存本地登录缓存");
}
} public interface IUserProcessor
{
void RegUser(User user);
} public class UserProcessor : IUserProcessor
{
public virtual void RegUser(User user)
{
Console.WriteLine("用户登录。Name:{0},PassWord:{1}", user.Name, user.Password);
}
}
}

3. 使用.Net Remoting/RealProxy 实现动态代理

/// <summary>
/// 使用.Net Remoting/RealProxy 实现动态代理
/// </summary>
public class Proxy
{
public static void Show()
{
User user = new User() { Name = "Eleven", Password = "" };
UserProcessor userprocessor = TransparentProxy.Create<UserProcessor>();
userprocessor.RegUser(user);
} public class MyRealProxy<T> : RealProxy
{
private T tTarget;
public MyRealProxy(T target)
: base(typeof(T))
{
this.tTarget = target;
} public override IMessage Invoke(IMessage msg)
{
PreProceede(msg);
IMethodCallMessage callMessage = (IMethodCallMessage)msg;
object returnValue = callMessage.MethodBase.Invoke(this.tTarget, callMessage.Args);
PostProceede(msg);
return new ReturnMessage(returnValue, new object[], , null, callMessage);
}
public void PreProceede(IMessage msg)
{
Console.WriteLine("检查软件版本信息");
}
public void PostProceede(IMessage msg)
{
Console.WriteLine("保存本地登录缓存");
}
} //TransparentProxy
public static class TransparentProxy
{
public static T Create<T>()
{
T instance = Activator.CreateInstance<T>();
MyRealProxy<T> realProxy = new MyRealProxy<T>(instance);
T transparentProxy = (T)realProxy.GetTransparentProxy();
return transparentProxy;
}
} public interface IUserProcessor
{
void RegUser(User user);
} public class UserProcessor : MarshalByRefObject, IUserProcessor
{
public void RegUser(User user)
{
Console.WriteLine("用户登录。用户名称{0} Password{1}", user.Name, user.Password);
}
} }

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