文章主要和大家講解開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)時在.Net語言中關(guān)于AOP 的實現(xiàn)。LogAspect完成的功能主要是將Advice與業(yè)務(wù)對象的方法建立映射，并將其添加到Advice集合中。由于我們在AOP實現(xiàn)中，利用了xml配置文件來配置PointCut，因此對于所有Aspect而言，這些操作都是相同的，只要定義了正確的配置文件，將其讀入即可。對于Aspect的SyncProcessMessage()，由于攔截和織入的方法是一樣的，不同的只是Advice的邏輯而已，因此在所有Aspect的公共基類中已經(jīng)提供了默認(rèn)的實現(xiàn)：

public class LogAspect:Aspect
{
public LogAspect(IMessageSink nextSink):base(nextSink)
{}
}

然后定義正確的配置文件：

<aspect value ="LogAOP">
<advice type="before" assembly=" AOP.Advice" class="AOP.Advice.LogAdvice">
<pointcut>ADD</pointcut>
<pointcut>SUBSTRACT</pointcut>
</advice>
<advice type="after" assembly=" AOP.Advice" class="AOP.Advice.LogAdvice">
<pointcut>ADD</pointcut>
<pointcut>SUBSTRACT</pointcut>
</advice>
</aspect>

　　LogAdvice所屬的程序集文件為AOP.Advice.dll，完整的類名為AOP.Advice.LogAdvice。

日志Advice（LogAdvice）

　　由于日志方面需要記錄方法調(diào)用前后的相關(guān)數(shù)據(jù)，因此LogAdvice應(yīng)同時實現(xiàn)IBeforeAdvice和IAfterAdvice接口：

public class LogAdvice:IAfterAdvice,IBeforeAdvice
{
#region IBeforeAdvice Members
public void BeforeAdvice(IMethodCallMessage callMsg)
{
if (callMsg == null)
{
return;
}
Console.WriteLine("{0}({1},{2})",
callMsg.MethodName, callMsg.GetArg(0),
callMsg.GetArg(1));
}
#endregion

#region IAfterAdvice Members
public void AfterAdvice(IMethodReturnMessage returnMsg)
{
if (returnMsg == null)
{
return;
}
Console.WriteLine("Result is {0}", returnMsg.ReturnValue);
}
#endregion
}

　　在BeforeAdvice()方法中，消息類型為IMethodCallMessage，通過這個接口對象，可以獲取方法名和方法調(diào)用的參數(shù)值。與之相反，AfterAdvice()方法中的消息類型為IMethodReturnMessage，Advice所要獲得的數(shù)據(jù)為方法的返回值ReturnValue。

性能監(jiān)測方面

　　性能監(jiān)測方面與日志方面的實現(xiàn)大致相同，為簡便起見，我要實現(xiàn)的性能監(jiān)測僅僅是記錄方法調(diào)用前和調(diào)用后的時間。

性能監(jiān)測Attribute（MonitorAOPAttribute）

　　與日志Attribute相同，MonitorAOPAttribute僅僅需要創(chuàng)建并返回對應(yīng)的MonitorAOPProperty對象：

[AttributeUsage(AttributeTargets.Class)]
public class MonitorAOPAttribute:AOPAttribute
{
public MonitorAOPAttribute():base()
{}
public MonitorAOPAttribute(string aspectXml):base(aspectXml)
{}
protected override AOPProperty GetAOPProperty()
{
return new MonitorAOPProperty();
}

性能監(jiān)測Property（MonitorAOPProperty）

　　MonitorAOPProperty的屬性名將定義為MonitorAOP，使其與日志方面的屬性區(qū)別。除定義性能監(jiān)測方面的屬性名外，還需要重寫CreateAspect()方法，創(chuàng)建并返回對應(yīng)的方面對象MonitorAspect：

public class MonitorAOPProperty:AOPProperty
{
protected override IMessageSink CreateAspect
(IMessageSink nextSink)
{
return new MonitorAspect(nextSink);
}
protected override string GetName()
{
return "MonitorAOP";
}
}

　　4.4.2.3性能監(jiān)測Aspect（MonitorAspect）

　　MonitorAspect類的實現(xiàn)同樣簡單：

public class MonitorAspect:Aspect
{
public MonitorAspect(IMessageSink nextSink):base(nextSink)
{}
}

　　而其配置文件的定義則如下所示：　 

<aspect value ="MonitorAOP">
<advice type="before" assembly=" AOP.Advice"
class="AOP.Advice.MonitorAdvice">
<pointcut>ADD</pointcut>
<pointcut>SUBSTRACT</pointcut>
</advice>
<advice type="after" assembly=" AOP.Advice"
class="AOP.Advice.MonitorAdvice">
<pointcut>ADD</pointcut>
<pointcut>SUBSTRACT</pointcut>
</advice>
</aspect>

　　MonitorAdvice所屬的程序集文件為AOP.Advice.dll，完整的類名為AOP.Advice.MonitorAdvice。

性能監(jiān)測Advice（MonitorAdvice）

　　由于性能監(jiān)測方面需要記錄方法調(diào)用前后的具體時間，因此MonitorAdvice應(yīng)同時實現(xiàn)IBeforeAdvice和IAfterAdvice接口：

public class MonitorAdvice : IBeforeAdvice, IAfterAdvice
{
#region IBeforeAdvice Members
public void BeforeAdvice(IMethodCallMessage callMsg)
{
if (callMsg == null)
{
return;
}
Console.WriteLine("Before {0} at {1}",
callMsg.MethodName, DateTime.Now);
}
#endregion

#region IAfterAdvice Members
public void AfterAdvice(IMethodReturnMessage returnMsg)
{
if (returnMsg == null)
{
return;
}
Console.WriteLine("After {0} at {1}",
returnMsg.MethodName, DateTime.Now);
}
#endregion
}

　　MonitorAdvice只需要記錄方法調(diào)用前后的時間，因此只需要分別在BeforeAdvice()和AfterAdvice()方法中，記錄當(dāng)前的時間即可。

業(yè)務(wù)對象與應(yīng)用程序

　　業(yè)務(wù)對象（Calculator）

　　通過AOP技術(shù)，我們已經(jīng)將核心關(guān)注點和橫切關(guān)注點完全分離，我們在定義業(yè)務(wù)對象時，并不需要關(guān)注包括日志、性能監(jiān)測等方面，這也是AOP技術(shù)的優(yōu)勢。當(dāng)然，由于要利用.Net中的Attribute及代理技術(shù)，對于施加了方面的業(yè)務(wù)對象而言，仍然需要一些小小的限制。

　　首先，我們應(yīng)該將定義好的方面Aspect施加給業(yè)務(wù)對象。其次，由于代理技術(shù)要獲取業(yè)務(wù)對象的上下文（Context），該上下文必須是指定的，而非默認(rèn)的上下文。上下文的獲得，是在業(yè)務(wù)對象創(chuàng)建和調(diào)用的時候，如果要獲取指定的上下文，在.Net中，要求業(yè)務(wù)對象必須繼承ContextBoundObject類。

　　因此，最后業(yè)務(wù)對象Calculator類的定義如下所示：

[MonitorAOP]
[LogAOP]
public class Calculator : ContextBoundObject
{
public int Add(int x,int y)
{
return x + y;
}
public int Substract(int x,int y)
{
return x - y;
}
}

　　[MonitorAOP]和[LogAOP]正是之前定義的方面Attribute，此外Calculator類繼承了ContextBoundObject。除此之外，Calculator類的定義與普通的對象定義無異。然而，正是利用AOP技術(shù)，就可以攔截Calculator類的Add()和Substract()方法，對其進(jìn)行日志記錄和性能監(jiān)測。而實現(xiàn)日志記錄和性能監(jiān)測的邏輯代碼，則完全與Calculator類的Add()和Substract()方法分開，實現(xiàn)了兩者之間依賴的解除，有利于模塊的重用和擴(kuò)展。

　　應(yīng)用程序（Program）

　　我們可以實現(xiàn)簡單的應(yīng)用程序，來看看業(yè)務(wù)對象Calculator施加了日志方面和性能檢測方面的效果：

class Program
{
[STAThread]
static void Main(string[] args)
{
Calculator cal = new Calculator();
cal.Add(3,5);
cal.Substract(3,5);
Console.ReadLine();
}
}

　　程序創(chuàng)建了一個Calculator對象，同時調(diào)用了Add()和Substract()方法。由于Calculator對象被施加了日志方面和性能檢測方面，因此運(yùn)行結(jié)果會將方法調(diào)用的詳細(xì)信息和調(diào)用前后的運(yùn)行當(dāng)前時間打印出來。

　　如果要改變記錄日志和性能監(jiān)測結(jié)果的方式，例如將其寫到文件中，則只需要改變LogAdvice和MonitorAdvice的實現(xiàn)，對于Calculator對象而言，則不需要作任何改變。

　　在《在.Net中關(guān)于AOP的實現(xiàn)》我通過動態(tài)代理的技術(shù)，基本上實現(xiàn)了AOP的幾個技術(shù)要素，包括aspect，advice，pointcut。在文末我提到采用配置文件方式，來獲取advice和pointcut之間的映射，從而使得構(gòu)建aspect具有擴(kuò)展性。

　　細(xì)細(xì)思考這個問題，我發(fā)現(xiàn)使用delegate來構(gòu)建advice，似乎并非一個明智的選擇。我在建立映射關(guān)系時，是將要攔截的方法名和攔截需要實現(xiàn)的aspect邏輯建立一個對應(yīng)關(guān)系，而該aspect邏輯確實可以通過delegate，使其指向一族方法簽名與該委托完全匹配的方法。這使得advice能夠抽象化，以便于具體實現(xiàn)的擴(kuò)展。然而，委托其實現(xiàn)畢竟是面向過程的范疇，雖然在.Net下，delegate本身仍是一個類對象，然而在創(chuàng)建具體的委托實例時，仍然很難通過配置文件和反射技術(shù)來獲得。

　　考慮到委托具有的接口抽象的本質(zhì)，也許采用接口的方式來取代委托更為可行。在之前的實現(xiàn)方案中，我為advice定義了兩個委托：

　　public delegate void BeforeAOPHandle(IMethodCallMessage callMsg);

　　public delegate void AfterAOPHandle(IMethodReturnMessage replyMsg)；

　　我可以定義兩個接口IBeforeAction和IAfterAction，分別與這兩個委托相對應(yīng)：

public interface IBeforeAdvice
{
void BeforeAdvice(IMethodCallMessage callMsg);
}
public interface IAfterAdvice
{
void AfterAdvice(IMethodReturnMessage returnMsg);
}

　　通過定義的接口，可以將Advice與Aspect分離開來，這也完全符合OO思想中的“責(zé)任分離”原則。

　　（注：為什么要為Advice定義兩個接口？這是考慮到有些Aspect只需要提供Before或After兩個邏輯之一，如權(quán)限控制，就只需要before Action。）

　　那么當(dāng)類庫使用者，要定義自己的Aspect時，就可以定義具體的Advice類，來實現(xiàn)這兩個接口，以及具體的Advice邏輯了。例如，之前提到的日志Aspect：

public class LogAdvice:IAfterAdvice,IBeforeAdvice
{
#region IBeforeAdvice Members

public void BeforeAdvice(IMethodCallMessage callMsg)
{
if (callMsg == null)
{
return;
}
Console.WriteLine("{0}({1},{2})",
callMsg.MethodName, callMsg.GetArg(0),
callMsg.GetArg(1));
}

#endregion

#region IAfterAdvice Members

public void AfterAdvice(IMethodReturnMessage returnMsg)
{
if (returnMsg == null)
{
return;
}
Console.WriteLine("Result is {0}", returnMsg.ReturnValue);
}

#endregion
}

　　而在AOPSink類的派生類中，添加方法名與Advice映射關(guān)系（此映射關(guān)系，我們即可理解為AOP的pointcut）時，就可以添加實現(xiàn)了Advice接口的類對象，如：

public override void AddAllBeforeAdvices()
{
AddBeforeAdvice("ADD",new LogAdvice());
AddBeforeAdvice("SUBSTRACT", new LogAdvice());
}
public override void AddAllAfterAdvices()
{
AddAfterAdvice("ADD",new LogAdvice());
AddAfterAdvice("SUBSTRACT", new LogAdvice());
}

　　由于LogAdvice類實現(xiàn)了接口IBeforeAdvice和IAfterAdvice，因此諸如new LogAdvice的操作均可以通過反射來創(chuàng)建該實例，如：

IBeforeAdvice beforeAdvice =
(IBeforeAdvice)Activator.CreateInstance("Wayfarer.AOPSample","Wayfarer.AOPSample.LogAdvice").Unwrap();

　　而CreateInstance()方法的參數(shù)值，是完全可以通過配置文件來配置的：

<aop>
<aspect value ="LOG">
<advice type="before" assembly="Wayfarer.AOPSample" class="Wayfarer.AOPSample.LogAdvice">
<pointcut>ADDpointcut>
<pointcut>SUBSTRACTpointcut>
advice>
<advice type="after" assembly="Wayfarer.AOPSample" class="Wayfarer.AOPSample.LogAdvice">
<pointcut>ADDpointcut>
<pointcut>SUBSTRACTpointcut>
advice>
aspect>
aop>

　　這無疑改善了AOP實現(xiàn)的擴(kuò)展性。

　　《在.Net中關(guān)于AOP的實現(xiàn)》實現(xiàn)AOP的方案，要求包含被攔截方法的類必須繼承ContextBoundObject。這是一個比較大的限制。不僅如此，ContextBoundObject對程序的性能也有極大的影響。我們可以做一個小測試。定義兩個類，其中一個類繼承ContextBoundObject。它們都實現(xiàn)了一個累加的操作：

class NormalObject
{
public void Sum(int n)
{
int sum = 0;
for (int i = 1; i <= n; i++)
{
sum += i;
}
Console.WriteLine("The result is {0}",sum);
Thread.Sleep(10);
}
}

class MarshalObject:ContextBoundObject
{
public void Sum(int n)
{
int sum = 0;
for (int i = 1; i <= n; i++)
{
sum += i;
}
Console.WriteLine("The result is {0}", sum);
Thread.Sleep(10);
}
}

然后執(zhí)行這兩個類的Sum()方法，測試其性能：
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
long normalObjMs, marshalObjMs;
Stopwatch watch = new Stopwatch();
NormalObject no = new NormalObject();
MarshalObject mo = new MarshalObject();

watch.Start();
no.Sum(1000000);
watch.Stop();
normalObjMs = watch.ElapsedMilliseconds;
watch.Reset();

watch.Start();
mo.Sum(1000000);
watch.Stop();
marshalObjMs = watch.ElapsedMilliseconds;
watch.Reset();

Console.WriteLine("The normal object consume
{0} milliseconds.",normalObjMs);
Console.WriteLine("The contextbound object consume {0} milliseconds.",marshalObjMs);
Console.ReadLine();
}
}

　　得到的結(jié)果如下：

　　從性能的差異看，兩者之間的差距是比較大的。如果將其應(yīng)用在企業(yè)級的復(fù)雜邏輯上，這種區(qū)別就非常明顯了，對系統(tǒng)帶來的影響也是非常巨大的。

　　另外，在《在.Net中關(guān)于AOP的實現(xiàn)》文章后，有朋友發(fā)表了很多中肯的意見。其中有人提到了AOPAttribute繼承ContextAttribute的問題。評論中提及微軟在以后的版本中，不再提供ContextAttribute。如果真是如此，確有必要放棄繼承ContextAttribute的形式。不過，在.Net中，除了ContextAttribute之外，還提供有一個接口IContextAttribute，該接口的定義為：

public interface IContextAttribute
{
void GetPropertiesForNewContext(IConstructionCallMessage msg);
bool IsContextOK(Context ctx, IConstructionCallMessage msg);
}

此時只需要將原來的AOPAttribute實現(xiàn)該接口即可：

public abstract class AOPAttribute:Attribute,
IContextAttribute//ContextAttribute
{
#region IContextAttribute Members
public void GetPropertiesForNewContext
(IConstructionCallMessage ctorMsg)
{
AOPProperty property = GetAOPProperty();
property.AspectXml = m_AspectXml;
property.AspectXmlFlag = m_AspectXmlFlag;
ctorMsg.ContextProperties.Add(property);
}
public bool IsContextOK(Context ctx,
IConstructionCallMessage ctorMsg)
{
return false;
}
#endregion
}

　　不知道，IContextAttribute似乎也會在未來的版本中被取消呢？

　　然而，從總體來看，這種使用ContextBoundObject的方式是不太理想的，也許它只能停留在實驗室階段，或許期待微軟在未來的版本中得到更好的解決！

　　當(dāng)然，如果采用Castle的DynamicProxy技術(shù)，可以突破必須繼承CotextBoundObject的局限，但隨著而來的局限卻是AOP攔截的方法，要求必須是virtual的。坦白說，這樣的限制，不過與前者乃“五十步笑百步”的區(qū)別而已。我還是期待有更好的解決方案。

　　說到AOP的幾大要素，在這里可以補(bǔ)充說說，它主要包括：

　　1、Cross-cutting concern

　　在OO模型中，雖然大部份的類只有單一的、特定的功能，但它們通常會與其他類有著共同的第二需求。例如，當(dāng)線程進(jìn)入或離開某個方法時，我們可能既要在數(shù)據(jù)訪問層的類中記錄日志，又要在UI層的類中記錄日志。雖然每個類的基本功能極然不同，但用來滿足第二需求的代碼卻基本相同。

　　2、Advice

　　它是指想要應(yīng)用到現(xiàn)有模型的附加代碼。例如在《在.Net中關(guān)于AOP的實現(xiàn)》的例子中，是指關(guān)于打印日志的邏輯代碼。

　　3、Point-cut

　　這個術(shù)語是指應(yīng)用程序中的一個執(zhí)行點，在這個執(zhí)行點上需要采用前面的cross-cutting concern。如例子中，執(zhí)行Add()方法時出現(xiàn)一個Point-cut，當(dāng)方法執(zhí)行完畢，離開方法時又出現(xiàn)另一個Point-cut。

　　4、Aspect

　　Point-cut和advice結(jié)合在一起就叫做aspect。如例子中的Log和Monitor。在對本例的重構(gòu)中，我已經(jīng)AOPSink更名為Aspect，相應(yīng)的LogAOPSink、MonitorAOPSink也更名為LogAspect，MonitorAspect。

　　以上提到的PointCut和Advice在AOP技術(shù)中，通常稱為動態(tài)橫切技術(shù)。與之相對應(yīng)的，是較少被提及的靜態(tài)橫切。它與動態(tài)橫切的區(qū)別在于它并不修改一個給定對象的執(zhí)行行為，相反，它允許通過引入附加的方法屬性和字段來修改對象固有的結(jié)構(gòu)。在很多AOP實現(xiàn)中，將靜態(tài)橫切稱為introduce或者mixin。

　　在開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)時，如果需要在不修改原有代碼的前提下，引入第三方產(chǎn)品和API庫，靜態(tài)橫切技術(shù)是有很大的用武之地的。從這一點來看，它有點類似于設(shè)計模式中提到的Adapter模式需要達(dá)到的目標(biāo)。不過，看起來靜態(tài)橫切技術(shù)應(yīng)比Adapter模式更加靈活和功能強(qiáng)大。

　　例如，一個已經(jīng)實現(xiàn)了收發(fā)郵件的類Mail。然而它并沒有實現(xiàn)地址驗證的功能。現(xiàn)在第三方提供了驗證功能的接口IValidatable：

public interface IValidatable
{
bool ValidateAddress();
}

　　如果沒有AOP，采用設(shè)計模式的方式，在不改變Mail類的前提下，可以通過Adapter模式，引入MailAdater，繼承Mail類，同時實現(xiàn)IValidatable接口。采用introduce技術(shù)，卻更容易實現(xiàn)該功能的擴(kuò)展，我們只需要定義aspect：（注：java代碼，使用了AspectJ）

import com.acme.validate.Validatable;
public aspect EmailValidateAspect
{
declare parents: Email implements IValidatable;
public boolean Email.validateAddress(){
if(this.getToAddress() != null){
return true;
}else{
return false;
}
}
}

　　從上可以看到，通過EmailValidateAspect方面，為Email類introduce了新的方法ValidateAddress()。非常容易的就完成了Email的擴(kuò)展。

　　我們可以比較一下，如果采用Adapter模式，原有的Email類是不能被顯示轉(zhuǎn)換為IValidatable接口的，也即是說如下的代碼是不可行的：

　　Email mail = new Email();

　　IValidatable validate = ((IValidatable)mail).ValidateAddress();

　　要調(diào)用ValidateAddress()方法，必須通過EmailAdapter類。然而通過靜態(tài)橫切技術(shù)，上面的代碼就完全可行了。