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れれうえや
5 years ago
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1 AOP(Aspect Oriented Programming) について平成 19 年度 OISA 技術研究会 Java 第 1 部会報告書 2008 年 2 月 1

2 部会員およびアドバイザー技術委員部会委員 ( 順不同 ) 野中健太郎阿部高晴安部智仁今宮和則兒玉清幸柿添亮平谷村聡岩佐俊一株式会社富士通大分ソフトウェアラボラトリ株式会社シーエイシー株式会社ワイズシステムズ株式会社オーイーシー大分大学工学部新日鉄ソリューションズ株式会社大分交通株式会社 KCS 大分情報専門学校アドバイザー技術委員 ( 順不同 ) 三宮由裕築城久敏清水太三井造船システム技研株式会社株式会社システムトレンド株式会社ワイズシステムズ 2

3 目次 1. はじめに 1.1 AOP の概要 1.2 AOP を備えたフレームワーク 2. 各フレームワークの評価 AspectJ Spring Seasar2 3.AOP の利点欠点 3.1 利点欠点 3.2 各フレームワークの比較 4. まとめ 4.1 結論 4.2 各自の所感参考資料 3

4 1. はじめに 4

5 1.1 アスペクト指向プログラミング (AOP) の概要システムシステム全体全体に於いていて様々な箇所箇所で何度何度も行われわれる処理処理を横断的横断的な関心事関心事と呼びシステムシステム本来本来の関心事関心事からから分離分離しまとめることがまとめることが目的目的作りあげたりあげたオブジェクトオブジェクト郡に対してして機能機能を挿入挿入するすることができことができ基本的基本的にどのようなにどのような処理にも挿入挿入することができるすることができる例 : 複数のソースソースにまたがるにまたがるログログ出力処理出力処理を 1 箇所にまとめるにまとめる事が出来出来る同じようなじような機能 ( コード ) の重複重複を避けるける事ができるができるソース 1 ログ出力何かの処理 1 ログ出力ソース 1 何かの処理 1 Aspect ソース 2 ログ出力何かの処理 2 ログ出力ソース 2 何かの処理 2 ログ出力 AOP 未使用 AOP 使用 5

6 AOP の要素の関係振る舞いを適用する箇所適用する範囲と振る舞いをまとめたもの Joinpoint Aspect ソースコード Pointcut Pointcut Pointcut Advice Advice 振る舞いコードの断片 Advice: ログ出力処理そのもの Joinpoint: ソースのどこにログ出力をさせるか定義 Pointcut:Joinpoint をまとめたもの Acpect:Advice と Pointcut をまとめたもの Weaving: 分離したものを織り込む ( くっつける ) 振る舞いを適用する範囲 6

7 AOP を備えたフレームワーク AspectJ Java 言語を拡張した独自言語によって静的に Weaving を行うアスペクトを適用追加削除する度にコンパイル処理が必要となるのでかなり不便動的な Weaving を行うフレームワーク (Dynamic AOP フレームワーク ) が登場ランタイムにアスペクトを追加削除することができるアスペクトに関する情報は XML ファイルなどで定義するアスペクトは java プログラムとして定義できる <2 種類のDynamic AOPフレームワーク> 1. クラスのロード時や実行時にバイトコードの修正によりアスペクトをWeavingする JBossAOP AspectWerkz JAC Seasar2 等 2.proxyを利用したインターセプタによってプログラム実行時にメソッドの呼び出しを傍受しアスペクをWeavingする Spring Nanning dynaop 等上記フレームワークの中で AspectJ Spring Seasar2 の評価を行う 7

8 2. 各フレームワーク評価 8

9 AspectJ アスペクトの静的な Weaving を行うフレームワークパロアルト研究所で開発が行われ Eclipse プロジェクトへ移管現在のバージョンは AspectJ5(1.5) aspect と呼ばれるモジュール単位が追加されている class と似た定義形式 aspect AspectName(){ アスペクトメンバーの定義 } アスペクトを適用追加 / 削除にはコンパイルが必要 (HotDeploy は行えない ) 9

10 大分県情報大分県情報大分県情報大分県情報サービスサービスサービスサービス産業協会産業協会産業協会産業協会 10 AspectJ 言語処理 Java バイトコード通常の JVM AspectJ アスペクト結合済みバイトコード AspectJ ランタイムアスペクトバイトコードソースコードソースコードソースコードソースコードを一度一度一度一度コンパイルコンパイルコンパイルコンパイルしてしてしてしてバイトコードバイトコードバイトコードバイトコード上でアスペクトアスペクトアスペクトアスペクトの結合結合結合結合を行うアスペクトの結合をクラスロード時まで遅らせることも可能最終的なバイトコードは Java 標準のもの

11 AspectJ サンプルプログラム func1 を呼び出すクラスこのクラスの処理のみ実行結果 Join Point の設定 Point Cut の定義実行結果 advice の定義 11

12 Spring AOP Spring はロッドジョンソン氏の著書 Expert OneonOneJ2EE Design and Development の中で使用されたコードをベースとした Java/J2EE アプリケーションフレームワーク現在のバージョンは JDK1.4 以上 JDK AOP によってメソッド処理をインターセプト ( メソッドの呼び出しタイミングで振る舞いを挿入する ) の定義ができる処理に何らかの付加を行う目的で AOP が使われるソースのメタデータを使用して処理内容を組み込むアスペクト指向プログラミングができる Spring AOP は Pure Java で実装されていて特別なコンパイルを必要としないポイントカットや異なる advice 型を表すためのクラスが提供されている Spring の AOP は普通 SpringIoc コンテナと一緒に使用され advice やポイントカットはそれ自身 Spring の Ioc(DI) に管理されている Advice は通常の Bean 定義の文法を用いて指定する 12

13 DI コンテナの役割コンポーネント間の依存関係を小さくするコンポーネントはある機能を提供するクラス ( 群 ) A 利用 B 変更変更の影響 A A DI コンテナ依存関係を挿入 B B 13

14 Spring AOP サンプルプログラム Print メソッド定義クラスこのクラスを呼び出す処理のみ実行結果 SpringAOP のインターフェース Around Advice の定義 14

15 Spring AOP サンプルプログラム 2 Bean 定義ファイル基本処理クラスの指定 Point Cut の定義 advice-ref 属性の定義 advice の参照 (ref) を指定 advice の定義追加処理を行うクラスの指定 15

16 Spring AOP サンプルプログラム 3 実行クラス実行結果 Bean 定義ファイルの指定 16

17 Seasar2 AOP Seasar2はシステムシステム構築構築の現場現場にもっと易しさと優しさをを目的にSeasarファウンデーションによって開発が進められているAOP 機能を備えたDIコンテナひがやすお氏がチーフコミッタ現在のバージョンは AOP によってメソッド処理をインターセプト ( メソッドの呼び出しタイミングで振る舞いを挿入する ) の定義ができる処理に何らかの付加を行う目的で AOP が使われるポイントカットや異なる advice 型を表すためのクラスが提供されている dicon ファイルで結びつきを定義する (<component> タグ ) dicon ファイルでクラスをまたいで存在する関心事 (Interceptor) の挿入が出来る ( 挿入対象のプロパティを指定する <property> タグ Interceptor を織り込む <aspect> タグ ) 17

18 Seasar2 AOP サンプルプログラム Print メソッド定義クラスこのクラスを呼び出す処理のみ実行結果 Seasar2AOP のインターフェース Around Advice の定義 18

19 Seasar2 AOP サンプルプログラム 2 dicon ファイル advice の定義 Point Cut の定義 19

20 実行クラス Seasar2 AOP サンプルプログラム 3 実行結果 dicon ファイルの指定 20

21 3.AOP の利点欠点 21

22 3.1 AOP の利点横断的関心事を 1 箇所にまとめることで複雑さを軽減システム全体で共通の処理を分離するため, プログラムがシンプルになり管理しやすくなる既存のシステムを変更せず新しい機能を追加例えばトランザクションのような処理を, 作成済みのクラスには一切手を入れずに後から追加できる再利用性の向上コンポーネントをまとめて管理できるため再利用性変更への耐性が高くなる 22

23 3.1 AOP の欠点可読性の低下オブジェクト ( ソース ) を見ただけでは動作は分からない ( メインプログラムから advice の処理は見えない ) ため可読性が低下するアスペクトを多用することでアスペクトの衝突が発生機能を簡単に追加することができる為何でもアスペクトで挿入してしまうとアスペクト同士の衝突が発生してしまう 23

24 3.2 各フレームワークの比較 (1/2) 静的 AOP(Aspect J) と動的 AOP(Spring,Seasar) の比較静的 AOP アスペクトは特別な言語を習得する必要があるアスペクトを適用するためにはコンパイル処理が必要プログラムの追加削除にアプリケーションの停止を行う必要がある広範囲な join point 動的 AOP アスペクトは Java プログラムとして定義できるアスペクトに関する情報は設定ファイルで定義プログラムの追加削除にアプリケーションの停止が不要 (Hot Deploy に対応 ) 静的 AOP ほど join point は多くない 24

25 3.2 各フレームワークの比較 (2/2) Spring Seasar2 の比較 Spring 開発実績多数ドキュメントは英語 + 日本語で多数 HotDeployはclassファイルのみ Seasar2 Springに比べると開発実績は多くない日本発のFWで日本語ドキュメント多数 MLも日に10~20 通で活発 2~3 日で障害修正が行われる事も Seasar2.4から完全 HotDeploy( 設定ファイルも対象 ) 25

26 4. まとめ 26

27 4.1 結論 AOP はオブジェクト指向プログラミングの不得意とする点を補完する横断的関心事は色々あるがトレースログやトランザクション管理での利用が最適例えば AOP フレームワーク用のデバッグツールなど各種ツールの充実化によってさらに AOP が使いやすいものになる 27

28 4.2 各メンバーの所感この研究研究を通じてじて Spring や Seasar などのフレームワークについて学べたことべたこと業務以外で他社他社の人や大学生大学生と一緒一緒にひとつのことににひとつのことに取り組めたことめたこと 28

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$(Microsoft PowerPoint - Java\221\3462\225\224\211\357\224\255\225\\\216\221\227\ ppt)$ システム開発における生産性の検証平成 19 年度 OISA 技術研究会 JAVA 第 2 部会 1 2008.02.19 目次 1. 部員紹介 2. 生産性向上に向けて 3.Seasar2 4. テストプログラムによる検証 5. 考察 6. まとめ 2 1. 部員紹介 3 部員紹介葛城啓之 ( 株式会社オーイーシー ) 工藤寿彦 ( 九州東芝エンシニアリンク株式会社 ) 白石和稔 ( 大銀コンヒ