Аспект тоқыма - Aspect weaver

Аспект тоқыма
Екі класс және бір аспект ұсынылған. Аспект тоқушы әр сыныпты талдайды және аспектіні енгізу кодына біріктіреді. Нәтижесінде аспект коды сәйкесінше, бірақ әр сыныпта бөлек орындарда болатын екі іске асыру сыныбы алынады.
Аспект тоқушы ақпаратты шикізаттан алады сыныптар және аспектілері аспектімен жаңа сыныптар жасайды код сыныптарға тиісті түрде тоқылған.
Қол жетімдіAspectC ++, AspectJ
ТүріАспект-бағытталған бағдарламалау

Ан аспект тоқушы Бұл метапрограммалау үшін утилита аспектілі тілдер көрсетілген нұсқауларды қабылдауға арналған аспектілері (бағдарламадағы маңызды ұғымдардың оқшауланған көріністері) және түпкілікті іске асыруды тудырады код. Тоқушы аспектілерді бағдарламалық жасақтамада алдын-ала көрсетілген орындарға біріктіреді.жинақтау қадам. Және аспектілерді біріктіру арқылы сыныптар (бағдарламадағы тұлғалар құрылымының көріністері), тоқыма тоқылған класты жасайды.

Аспект тоқушылар белгілі нұсқауларды алады кеңес пайдалану арқылы көрсетілген сілтемелер және қосылу ұпайлары, нені көрсететін кодтың арнайы сегменттері әдістер аспект кодымен өңделуі керек. Осыдан кейін аспектінің іске асырылуы байланысты екендігін анықтайды код байланысты әдістерге дейін, кейін немесе кейін қосылуы керек. Бұл арқылы аспект тоқушылар жақсарады модульдік, кодты бір жерде сақтау керек, әйтпесе әр түрлі, байланысты емес сабақтарда араласып кетуі мүмкін.

Мотивация

Көптеген бағдарламалау тілдері қазірдің өзінде кеңінен қабылданған және түсінікті. Алайда, қолдау үшін түбегейлі әртүрлі бағдарламалау тілдерін құруға деген ниет бағдарлы бағдарламалау парадигма бизнеспен байланысты мәселелерге байланысты маңызды емес; жаңа технологияларды қабылдауға байланысты тәуекелдер бар.[1] Жаңа тілді қолдану бизнестің жаңа әзірлеушілерді сатып алу қабілетіне негізделген. Сонымен қатар, бизнестің қолданыстағы кодтық базасынан бас тарту керек. Ақырында, бизнес жаңа сатып алуы керек құралдар тізбегі (құралдар жиынтығы) әзірлеуге арналған, бұл көбіне ақшаға да, уақытқа да кетеді.[2] Туралы негізгі мәселелер жол карталары жаңа технологияларды қабылдау үшін жаңа әзірлеушілерді даярлау және бар процестерді жаңа технологияға бейімдеу қажеттілігі туындайды.[3]

Осы бизнес мәселелерін шешу үшін аспект тоқушы кең таралған тілдерді қолдануға мүмкіндік береді Java сияқты кішігірім бейімделулер арқылы аспект-бағдарланған бағдарламалаумен AspectJ қолданыстағы құралдармен жұмыс жасайтын.[4] Толығымен жаңа тілді дамытудың орнына, аспект тоқушы AspectJ анықтаған кеңейтімдерді түсіндіреді және «тоқылған» Java кодын құрастырады, содан кейін кез-келген Java компиляторы қолдана алады. Бұл кез-келген бар екенін қамтамасыз етеді объектіге бағытталған код әлі күнге дейін аспектке бағытталған код болып қалады және даму объектілікке бағытталған тілдің табиғи кеңеюі сияқты сезіледі.[5] The AspectC ++ бағдарламалау тілі кеңейеді C ++ қосымша тиімділікті ұсына отырып, аспектілі тоқушыны қолдану арқылы AspectJ үшін қажет ендірілген жүйелер аспектілі-бағдарланған бағдарламалаудың артықшылықтарын сақтай отырып.[6]

Іске асыру

Аспект тоқымашылар көрсетілген нұсқауларды орындау арқылы жұмыс істейді аспектілері ретінде белгілі кеңес, және әр түрлі оны тарату сыныптар бағдарламада автоматты түрде. Тоқу процесінің нәтижесі - түпнұсқа сыныптармен бірдей, бірақ сыныптарға қосымша код енгізілген класстар жиынтығы ' функциялары автоматты түрде. Кеңесте енгізілген кодтың нақты орны мен функционалдығы көрсетілген.[7]

Осы тоқу процесі арқылы аспект тоқушылар класта қайталануы мүмкін болатын код алуға мүмкіндік береді. Осы қайталануды жою арқылы аспект тоқушылар алға жылжиды модульдік туралы алаңдаушылық.[8] Аспекттер орындалу кодын анықтайды, ол әйтпесе қайталануы керек, содан кейін қолданылуы мүмкін сілтемелер және қосылу ұпайлары кеңесті анықтау. Тоқу кезінде аспект тоқушы а деп аталатын тірек нүктелерін және біріктіру нүктелерін қолданады нүктелік белгілеуіш, іске асырылуы керек кандидаттық сыныптардағы позицияларды анықтау.[9] Содан кейін іске асыру анықталған нүктелер бойынша сыныптарға енгізіледі, осылайша кодтың қолмен қайталануына сүйенбей, тиісті уақытта орындалуына мүмкіндік береді. бағдарламашы.[10]

аспект Журналшы {    нүкте әдіс() : орындау(* *(..));    бұрын() : әдіс() {        Жүйе.шығу.println(«Кіру» +             thisJoinPoint.getSignature().toString());    }    кейін() : әдіс() {         Жүйе.шығу.println(«Кету» +             thisJoinPoint.getSignature().toString());    }}қоғамдық сынып Фу {    қоғамдық жарамсыз бар() {        Жүйе.шығу.println(«Foo.bar () орындалуда»);    }    қоғамдық жарамсыз баз() {        Жүйе.шығу.println(«Foo.baz-ты орындау ()»);    }}
Үлгі аспект және сынып анықталған AspectJ бағдарламалау тілі
қоғамдық сынып Фу {    қоғамдық жарамсыз бар() {        Жүйе.шығу.println(«Foo.bar-ға кіру ()»);        Жүйе.шығу.println(«Foo.bar () орындалуда»);        Жүйе.шығу.println(«Foo.bar-дан шығу ()»);    }    қоғамдық жарамсыз баз() {        Жүйе.шығу.println(«Foo.baz-ға кіру ()»);        Жүйе.шығу.println(«Foo.baz-ты орындау ()»);        Жүйе.шығу.println(«Foo.baz-дан шығу ()»);    }}
Жоғарыда келтірілген үлгі бойынша аспект тоқуды орындау нәтижесінде пайда болатын тоқылған класс

AspectJ-де тоқу

Ішінде бағдарламалау тілі AspectJ, нүктелік тіркеулер, біріктіру нүктелері және модульденген код аспектілер блогында ұқсас аспектілер блогында анықталады Java сыныптар. Сыныптар Java синтаксисі арқылы анықталады. Тоқыма процесі тек аспектілерді орындау коды жазылған, тек құрылған кластардың жиынтығын құру үшін аспектілік кеңесті орындаудан тұрады.[11]

Оң жақтағы мысал бәрінің кіруі мен шығуын тіркейтін аспектінің мүмкін орындалуын көрсетеді әдістер. Егер сіз аспектілі болмасаңыз, онда бұл мүмкіндік қажет болады кодтың қайталануы әр әдіс үшін сыныпта. Оның орнына енгізу және шығу коды тек аспект шеңберінде анықталады.[12]

Аспект тоқушы аспекттегі сілтеме арқылы берілген кеңесті талдайды және іске асыру кодын анықталған сыныпқа тарату үшін осы кеңесті қолданады. Код әр әдіске аздап ерекшеленеді, себебі әдіске қойылатын талаптардың шамалы ауытқуы (әдіс ретінде) идентификатор өзгерді). Аспект тоқушы әр жағдайда іске асыру кеңесінде анықталған сәйкес кодты анықтайды, содан кейін оны көрсетілген нұсқаулыққа сәйкес әдістерге енгізеді.[13]

Байт-кодқа тоқу

Тоқыма жиынтығын жасаудың орнына бастапқы код, кейбір AspectJ тоқушылары оның орнына аспектілерді және сыныптар бірге тікелей байт коды, аспект тоқушы ретінде де әрекет етеді құрастырушы.[14][15] Комплекстеу процесін орындайтын аспектілі тоқымашылардың жұмысына байланысты тоқу процесіне байланысты есептеу уақыты көп болады деп күтілуде. Алайда, байт-кодты тоқу процесі, әдетте, компиляцияланған тоқылған көз арқылы қол жеткізілгеннен гөрі тиімді жұмыс кодын шығарады.

Тоқыма тоқу

AspectJ-тегі әзірлемелер енгізудің әлеуетін анықтады дәл қазір жинау өнімділік талаптарын шешу үшін аспект-бағытталған кодты орындау.[16] At жұмыс уақыты, аспектілі тоқушы дәстүрлі, статикалық тоқу тәсілдеріне қарағанда аспектілерді тиімді етіп аудара алады. AspectJ пайдалану а Java виртуалды машинасы, жұмыс уақытында аспектілерді динамикалық тоқу кодтың өнімділігін 26% жақсартады.[17] Уақытында келе жатқан виртуалды машиналардың кейбір енгізілімдері бұл мүмкіндікті жаңа виртуалды машина арқылы жүзеге асырса, кейбір іске қосулар қазіргі виртуалды машиналарда бұрыннан бар мүмкіндіктерді пайдалануға арналған.[18][19] Жаңа виртуалды машинаның талабы AspectJ жобасының түпнұсқа мақсаттарының біріне қайшы келеді.[5]

Тек уақытында тоқуды аяқтау үшін, өзгерту виртуалды машина құрастырылғанды ​​орындайды байт коды қажет. AspectJ үшін ұсынылған шешім а қабатты а-ға қосылу нүктесін басқаруға және кері байланысқа қолдау қосу үшін қолданыстағы Java виртуалды машинасына негізделген тәсіл Динамикалық аспектке бағытталған бағдарламалау жүйесі.[19] Баламалы іске асыруда тоқу қозғалтқышы қолданылады үзіліс нүктелері нұсқау кезінде орындауды тоқтату үшін сәйкес әдісті таңдап, оны бағдарламаға енгізіп, жалғастырыңыз.[20] Тоқтату нүктелерін осылайша пайдалану өте көп болғандықтан өнімділікті төмендететіні көрсетілген контексттік қосқыштар.[17]

Өнімділік

Аспект тоқушыларының өнімділігі, сонымен қатар олар шығаратын кодтың өнімділігі талдаудың тақырыбы болды. Тоқыммен тоқылған модульді жақсарту жұмыс уақытының жұмысына әсер етпейтіні жөн. Аспект тоқушылар спектакльге қатысты оңтайландыруларды орындай алады.[21] Дәстүрлі оңтайландыру, мысалы, қолданылмағанды ​​жою айнымалылар арақатынас кодын мына жерде жасауға болады құрастыру уақыты, кейбір оңтайландыруларды тек аспект тоқушы орындай алады. Мысалы, AspectJ құрамында екі ұқсас, бірақ анық кілт сөздері бар, thisJoinPoint, онда тоқылған кодтың осы данасы туралы ақпарат бар және thisJoinPointStaticPart, бұл кеңестер жиынтығына қатысты кодтың барлық даналарына ортақ ақпаратты қамтиды. Ауыстыруды оңтайландыру thisJoinPoint неғұрлым тиімді және статикалық кілт сөз thisJoinPointStaticPart тек аспект тоқушы жасай алады. Бұл ауыстыруды орындау арқылы тоқылған бағдарлама біріктіру нүктесін құрудан аулақ болады объект әр орындауда.[14] Зерттеулер көрсеткендей, AspectJ-де біріктіру нүктесінің объектілерін қажетсіз жасау жұмыс уақытында 5% -дан асып түсуі мүмкін, ал бұл объект жасалмаған кезде өнімділіктің нашарлауы шамамен 1% құрайды.[22]

Компиляция-уақыт өнімділігі, әдетте, көрсетілген сілтемелерге сәйкес келетін әдістерді табуға қажетті қосымша жұмыстарға байланысты дәстүрлі компиляторларға қарағанда нашар. Жүргізілген зерттеу көрсеткендей, AspectJ компиляторы ajc қарағанда 34% баяу Sun Microsystems Java 1.3 компилятор және қарағанда 62% баяу Java 1.4 құрастырушы.[23]

Сондай-ақ қараңыз

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ Кичзалес (2001 ж. Қазан), 2 бет
  2. ^ Кичзалес (қазан 2001), 7-бет
  3. ^ Colyer (2003), б.6
  4. ^ Кичзалес (2001 ж. Қазан), 5 б
  5. ^ а б Кичзалес (маусым 2001), 3-бет
  6. ^ Шпинчик (2002), 1 бет
  7. ^ Таяқша (2004), б.1
  8. ^ Таяқша (2004), с.7
  9. ^ Вига (қараша 2000), б.2
  10. ^ Шпинчик (қазан 2007), б.21
  11. ^ Ванг (2007 ж. Шілде), 4 б
  12. ^ Августинов (2007), 2 б
  13. ^ Хилсдейл (2004), б.5-6
  14. ^ а б Хилсдейл (2004), 2 бет
  15. ^ McEachen (2005), 1 бет
  16. ^ Попович (2003), 1 бет
  17. ^ а б Сато (қыркүйек 2003 ж.), 17 бет
  18. ^ Сато (қыркүйек 2003), 2 бет
  19. ^ а б Папович (2003), 3 б
  20. ^ Сато (қыркүйек 2003), 11-бет
  21. ^ Гал (2001), 3-бет
  22. ^ Colyer (2003), 2 б
  23. ^ Хилсдейл (2004), 7-бет

Библиография

  • Августинов, Павел; Гаджиев, Эльнар; Онкингко, Нил; де-Море, Оге; Серени, Дамиен; Тиббл, Джулиан; Вербаер, Матье (2007). AspectJ-тағы статикалық нүктелік сілтемелер семантикасы. Бағдарламалау тілдерінің принциптері бойынша 34-ші ACM SIGPLAN-SIGACT симпозиумының материалдары. ACM. 11-23 бет. CiteSeerX  10.1.1.109.1796. дои:10.1145/1190216.1190221. ISBN  978-1-59593-575-5.
  • Колер, Адриан; Клемент, Энди; Бодкин, Рон; Хугунин, Джим (2003). Орта бағдарламалық жасақтамада компоненттерді интеграциялау үшін AspectJ пайдалану (PDF). Нысанға бағытталған бағдарламалау, жүйелер, тілдер және қосымшалар бойынша 18-ші ACM SIGPLAN конференциясының серіктесі. 339–344 беттер. дои:10.1145/949344.949440. ISBN  978-1-58113-751-4. Алынған 23 қаңтар 2009.[тұрақты өлі сілтеме ]
  • Гал, Андреас; Шредер-Прейкшат, Вольфганг; Шпинчик, Олаф (2001). «Минималды үстеме операциялық жүйелер және спект-бағдарланған бағдарламалау туралы» (PDF). Нысандарға бағдарланған бағдарламалау бойынша 15-ші Еуропалық конференциядағы (ECOOP-OOOSW) объектілік-бағдарлау және операциялық жүйелер бойынша 4-ші семинардың материалдары.. Алынған 27 қаңтар 2010.
  • Хилсдейл, Эрик; Хугунин, Джим (2004). AspectJ-де тоқыма бойынша кеңес (PDF). Бағдарламалық жасақтаманы дамытуға арналған 3-ші Халықаралық конференция материалдары. ACM. 24-35 бет. дои:10.1145/976270.976276. ISBN  978-1-58113-842-9. Архивтелген түпнұсқа (PDF) 2011 жылғы 27 шілдеде. Алынған 23 қаңтар 2009.
  • Кичалес, Грегор; Хилсдейл, Эрик; Хугунин, Джим; Керстен, Мик; Палм, Джеффри; Грисволд, Уильям (қазан 2001). «AspectJ жұмысына кірісу». ACM байланысы. 44 (10): 59–65. CiteSeerX  10.1.1.147.2820. дои:10.1145/383845.383858.
  • Кичалес, Грегор; Хилсдейл, Эрик; Хугунин, Джим; Керстен, Мик; Пальма, Джефери; Грисволд, Уильям Г. (Маусым 2001). AspectJ шолуы (PDF). Объектілі-бағдарлы бағдарламалау бойынша Еуропалық конференция материалдары. Информатика пәнінен дәрістер. 2072. 327–354 бет. дои:10.1007/3-540-45337-7_18. ISBN  978-3-540-42206-8. Архивтелген түпнұсқа (PDF) 2004-07-30. Алынған 4 қаңтар 2010.
  • МакЭхен, Натан; Александр, Роджер (2005). Тоқылған алаңдаушылықтары бар сыныптарды тарату - ықтимал ақаулар сценарийлерін зерттеу. Бағдарламалық жасақтаманы әзірлеуге арналған 4-ші Халықаралық конференция материалдары. ACM. 192–200 бет. дои:10.1145/1052898.1052915. ISBN  978-1-59593-043-9.
  • Попович, Андрей; Алонсо, Густаво; Гросс, Томас (2003). Уақтылы аспектілер: Java үшін тиімді динамикалық тоқу. Бағдарламалық жасақтаманы дамытуға арналған 2-ші халықаралық конференция материалдары. ACM. 100 109 бет. дои:10.1145/643603.643614. ISBN  978-1-58113-660-9.
  • Сато, Йошики; Чиба, Шигеру; Тацубори, Мичиаки (қыркүйек 2003). «Таңдамалы, дәл уақытында тоқитын тоқыма» (PDF). Генеративті бағдарламалау және компоненттерді жобалау бойынша 2-ші халықаралық конференция материалдары: 189–208. Архивтелген түпнұсқа (PDF) 2010-09-24. Алынған 4 қаңтар 2010.
  • Шпинчик, Олаф; Гал, Андреас; Шредер-Прейкшат, Вольфганг (2002). «AspectC ++: C ++ бағдарламалау тіліне аспектілі кеңейту» (PDF). Тынық мұхиты құралдары бойынша қырықыншы халықаралық конференция материалдары. 21: 53-60. Архивтелген түпнұсқа (PDF) 2009 жылғы 13 қазанда. Алынған 4 қаңтар 2010.
  • Шпинчик, Олаф; Лохман, Даниэль (қазан 2007). «AspectC ++ жобалау және енгізу» (PDF). Білімге негізделген жүйелер. 20 (7): 636–651. CiteSeerX  10.1.1.149.7119. дои:10.1016 / j.knosys.2007.05.004. Алынған 23 қаңтар 2010.
  • Вига, Джон; Воас, Джеффри (қараша 2000). «Аспект-бағдарланған бағдарламалау сенімді бағдарламалық жасақтамаға әкелуі мүмкін бе?». IEEE бағдарламалық жасақтамасы. 17 (6): 19–21. дои:10.1109/52.895163.
  • Таяқша, Майкл; Кичалес, Грегор; Dutchyn, Christopher (2004). «Аспект-бағдарланған бағдарламалаудағы кеңестер мен динамикалық қосылу семантикасы» (PDF). Бағдарламалау тілдері мен жүйелері бойынша ACM транзакциялары. 26 (5): 890–910. CiteSeerX  10.1.1.57.6581. дои:10.1145/1018203.1018208. Архивтелген түпнұсқа (PDF) 2011 жылғы 25 тамызда. Алынған 23 қаңтар 2009.
  • Ван, И; Чжао, Цзянцзюнь (шілде 2007). AspectJ-де нүктелік сілтемелерді көрсету (PDF). 21-ші Халықаралық компьютерлік бағдарламалық жасақтама және қосымшалар конференциясының материалдары. 2. 5-10 беттер. CiteSeerX  10.1.1.547.6577. дои:10.1109 / COMPSAC.2007.196. ISBN  978-0-7695-2870-0. Алынған 23 қаңтар 2010.

Әрі қарай оқу