AOP原理及其实现
AOP 是 Aspect-Oriented programming 的缩写,中文翻译为面向切面编程,它是OOP(Object-Oriented Programing,面向对象编程)的补充和完善。它和OOP一样是一种编程思想。
AOP基本概念
横切(cross-cutting):与对象核心功能无关的公共行为
关注点(concern):一块我们感兴趣的区域
方面(Aspect):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。
连接点(join point):是程序执行中一个精确执行点,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连接点。
切入点(point cut):本质是一个捕获连接点的结构。在AOP中,可以定义一个切入点来捕获相关方法的调用。
通知(advice):是“切入点”的执行方代码,是执行“方面”的具体逻辑
引入(introduce):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
AOP本质
OOP通过封装、继承及多态等概念来建立一种对象层次结构,用来模式现实事物。因为OOP中每个对象都是独立的,因此当我们需要引入公共行为时(日志、安全、异常),代码显得比较臃肿。而AOP很好的解决了这一问题。它剖开对象内部把”横切”的代码封装成一个“方面”。引用大牛的形象比喻来说“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。”
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部分是核心关注点,与之关系不大的部分是横切关注点。AOP的作用在于分离系统中各种关注点,将核心关注点和横切关注点分离开来。
AOP实现方式
实现AOP的方式有两种:一是动态代理技术,二是采用静态织入方式
动态代理: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。一般通过Emit来动态的创建代理类;
静态织入:通过引入特定的语法来创建“方面”,从而在编译期间就织入了“方面”的代码。目前这种实现方式,都是对编译器扩展。这种实现方式性能是最好的
采用动态代理实现AOP
在说动态代理之前,我们要看一下之前是怎么实现“横切”的。
首先,我们有这样一个类,负责处理用户的业务逻辑。
public interface IUserService { bool AddUser(User user); IList<User> GetUsers(); } public class UserService : IUserService { public bool AddUser(User user) { Console.WriteLine("添加人员:{0}", user.Name); return true; } public IList<User> GetUsers() { return new List<User> { new User{Name = "张三",BirthDate = DateTime.Now.AddYears(-1)}, new User{Name = "李四",BirthDate = DateTime.Now.AddYears(-2)}, new User{Name = "王五",BirthDate = DateTime.Now.AddYears(-3)}, }; } }
现在我们要给所有的核心业务添加日志记录的功能,我们以下几种选择:
1、直接在方法内部添加日志记录的代码
public class UserService : IUserService { public bool AddUser(User user) { Console.WriteLine("添加人员:{0}", user.Name); Console.WriteLine("Log:AddUser"); return true; } public IList<User> GetUsers() { Console.WriteLine("Log:GetUsers"); return new List<User> { new User{Name = "张三",BirthDate = DateTime.Now.AddYears(-1)}, new User{Name = "李四",BirthDate = DateTime.Now.AddYears(-2)}, new User{Name = "王五",BirthDate = DateTime.Now.AddYears(-3)}, }; } }
2、添加一个继承UserServeice的子类,并重写/覆盖父类的方法
public class MyUserService : UserService { public new bool AddUser(User user) { base.AddUser(user); Console.WriteLine("Log:AddUser"); return true; } public new IList<User> GetUsers() { Console.WriteLine("Log:GetUsers"); return base.GetUsers(); } }
3、写一个静态的代理类
首先声明一个拦截器接口
public interface IInterceptor { object Invoke(object obj, string methodName, object[] paramters); }
然后创建一个日志拦截器
public class LogInterceptor : IInterceptor { public object Invoke(object obj, string methodName, object[] paramters) { Console.WriteLine("Log:{0}", methodName); object result = obj.GetType().GetMethod(methodName).Invoke(obj, paramters); return result; } }
最后创建静态代理类
public class MyUserServiceProxy { private readonly IInterceptor _interceptor; private readonly User _user; public MyUserServiceProxy(User user, IInterceptor interceptor) { _user = user; _interceptor = interceptor; } public bool AddUser(User user) { return (bool)_interceptor.Invoke(_user, "AddUser", new object[] { user }); } public IList<User> GetUsers() { return (IList<User>)_interceptor.Invoke(_user, "GetUsers", null); } }
下面调用
var proxy = new AOPTest.MyUserServiceProxy(new AOPTest.User { Name = "Khadron", BirthDate = DateTime.Now }, new AOPTest.LogInterceptor()); IList<AOPTest.User> users = proxy.GetUsers(); if (users.Count > 0) { proxy.AddUser(users[0]); } Console.ReadKey();
相对于前面的两种方法,第三种方法算是比较好的了,不过还是不够好,缺点是不仅必须给每个业务类都重写一个包含日志处理的代理类,而且如果还有其他类似日志处理的模块(权限),那还需要在写一个其他代理类,这样做起来不仅工作量大,而且维护起来也十分麻烦。 采用动态代理的方式很好的解决了这个问题,上面说过主要采用Emit来实现,代码太多就不贴了,请查看我的github,这里面实现了一个简单的AOP框架
.NET平台下AOP框架
动态代理:Castle Dynamic Proxy 、Unity 、LOOM.NET等
静态织入:Postsharp(收费) 、Eos等
个人推荐使用 Castle框架,至此结束