今さら人には聞けないAOP入門

(1)

1

Seasar Conference

2006 Autumn

Seasar Conference

2006 Autumn

今さら人には聞けない

_AOP

入門

_入門

2006.11.12

エスエムジー株式会社

小森裕介（[email protected]）

(2)

はじめに

そんなことはない！

・・・と思います

でも、AOPが開発の中で

一般的になりつつあるのもまた事実・・・

そろそろ

『知らない』

って言えなくなってきたアナタに、

ＡＯＰの基礎を

で伝授します！

「えっ！？ＡＯＰって、もう

『今さら聞けない』

の？」

(3)

3

Seasar Conference

2006 Autumn

はじめまして！

•

• 名前：

名前：

小森裕介

•

• Blog

Blog

：

http://d.hatena.ne.jp/y-komori/

•

• 所属：

所属：

エスエムジー株式会社（http://www.smg.co.jp）

•

• 主な仕事：

主な仕事：

– Javaによる集中監視制御システム設計・開発

– Webアプリケーションシステムの設計・開発

– 教育・各種執筆活動

• 日経ソフトウェア

「とことん作って覚える! Java入門」

連載中

• 「なぜ、あなたはJavaでオブジェクト指向開発ができないのか」

•

• Seasar2

Seasar2

とのかかわり

– S2Containerコミッタ、S2JMSコミッタ、S2JFaceコミッタ

(4)

AOP

がなければ何が困る？

• 具体例で考えてみよう！

(5)

5

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2006 Autumn

Log4j

でロギング処理を追加しよう！

• ジャンケンの手を決めるメソッドへロギング処理を追加

<<interface>>

Player

<<abstract>>

AbstractPlayer

ComputerPlayer

+showHand()

HumanPlayer

+showHand()

コンピュータの

手を決めるクラス

人間の入力した手を

読み取るクラス

人間の入力した手を

読み取るクラス

ロギング処理を追加

_{ロギング処理を追加}

(6)

public class ComputerPlayer extends AbstractPlayer {

private Tactics tactics;

private static final Logger logger = Logger.getLogger(ComputerPlayer.class);

public int showHand() {

int hand = tactics.readTactics();

logHand(hand);

return hand;

}

public void setTactics(Tactics tactics) {

this.tactics = tactics;

}

private void logHand(int hand) {

switch (hand) {

case Janken.STONE:

logger.debug("コンピュータ：グー");

break;

case Janken.SCISSORS:

logger.debug("コンピュータ：チョキ");

break;

case Janken.PAPER:

logger.debug("コンピュータ：パー");

break;

}

Before

After

・・・追加されたロギング処理

追加されたロギング処理

public class ComputerPlayer extends AbstractPlayer {

private Tactics tactics;

public int showHand() {

int hand = tactics.readTactics();

return hand;

}

public void setTactics(Tactics tactics) {

this.tactics = tactics;

}

(7)

7

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2006 Autumn

ロギング処理を共通化したい！

• ロギング処理に重複部分があるのでなんとかしたい

共通処理を

別クラスに分離

共通処理を

別クラスに分離

HandLogger

+logHand()

<<interface>>

Player

<<abstract>>

AbstractPlayer

ComputerPlayer

+showHand()

HumanPlayer

+showHand()

public class ComputerPlayer extends AbstractPlayer {

private Tactics tactics;

@Override

public int showHand() {

int hand = tactics.readTactics();

HandLogger.logHand(PlayerType.COMPUTER, hand);

return hand;

}

ロギングモジュールの

呼び出し部分は除去できない

(8)

呼び出し部分が残ると何が問題か

• ロギングモジュールの呼び出し部が依存部分として残ってしまう

ロギング処理を削除しようとすると

呼び出し元にも影響

が出る

HandLogger

+logHand()

ComputerPlayer

+showHand()

HumanPlayer

+showHand()

ComputerPlayer

+showHand()

HumanPlayer

+showHand()

HandLogger

+logHand()

単独での再利用が不可能！

モジュール側の

再利用は簡単・・・

モジュール側の

再利用は簡単・・・

(9)

9

Seasar Conference

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似たようなクラスを作成するときの問題

• 共通モジュールの呼び出しは開発者に依存してしまう

HandLogger

+logHand()

ComputerPlayer

+showHand()

HumanPlayer

+showHand()

xxxxPlayer

+showHand()

新しいクラスを作るとき

開発者が呼び出しを忘れてしまう

(10)

非機能要件はモジュール単独分離が難しい

• 非機能要件

に関する処理は、全機能に影響するため、

モジュールとして分離しにくい

ロギング処理も非機能要件の一つ

非機能要件・・・システムの本来の機能とは関係ないが、

信頼性や保守性、使いやすさを向上させるための要件

機能要件A

機能要件B

_{機能要件B}

機能要件C

_{機能要件C}

機能要件D

_{機能要件D}

非機能要件

各機能に共通する処理をモジュール化する方法はないの？

(11)

11

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2006 Autumn

アスペクト指向は関心事の分離から

• システムを２種類の要件に分け、

横断的関心事

を

分離するのが

アスペクト指向

の考え方

ビジネスA

ビジネスB

_{ビジネスB}

ビジネスC

_{ビジネスC}

ビジネスD

_{ビジネスD}

セキュリティ（アクセス制御、情報隠蔽、承認、完全性・・・）

信頼性（バックアップ、分散、冗長性の確保・・・）

運用情報（監視、稼働状況、負荷管理、障害状況・・・）

マイグレーション（配備、設定、保守、開発計画・・・）

【出典】『Seasar2で学ぶDIとAOP』（arton著、技術評論社）p20

横断的関心事

（Cross cutting concern）

横断的関心事

（Cross cutting concern）

中心的関心事

（Core concern）

中心的関心事

(12)

ジョインポイントとアドバイス

• アスペクト指向では、機能の中に

ジョインポイント

を定義し、

アドバイス

を

ウィービング

する

ビジネスA

ビジネスB

ビジネスC

ビジネスD

ジョインポイント

（Joinpoint）

処理を追加する場所

ジョインポイント

（Joinpoint）

処理を追加する場所

アドバイス

（Advice）

追加される処理

アドバイス

（Advice）

追加される処理

セキュリティ（アクセス制御、情報隠蔽、承認、完全性・・・）

信頼性（バックアップ、分散、冗長性の確保・・・）

運用情報（監視、稼働状況、負荷管理、障害状況・・・）

マイグレーション（配備、設定、保守、開発計画・・・）

ウィービング

（Weaving）

ウィービング

（Weaving）

(13)

13

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2006 Autumn

どのようなジョインポイントがあるか？

• ジョインポイント（Joinpoint）

はアドバイスを挿入

可能なプログラム上の位置

① 呼び出されたメソッドの開始点

② 呼び出されたメソッドの終了点

③ メソッドの呼び出し地点

④ フィールドの参照、更新地点

⑤ クラスの生成地点

private int x;

methodA () {

methodB();

x = x + 1;

methodC();

new XXX();

}

private int x;

methodA () {

methodB();

x = x + 1;

methodC();

new XXX();

}

methodB () {

}

methodB () {

}

methodC () {

}

methodC () {

}

①

②

③

④

⑤

(14)

ジョインポイントとアドバイスを結びつける

ポイントカット

• どのジョインポイントにどのアドバイスを結び

つけるかは

ポイントカット

（Pointcut）

で指定する

プログラム実行の流れ（スレッド）

ポイントカット

アドバイス

どのジョインポイントを

どのアドバイスに結び

つけるかを指定する

どのジョインポイントを

どのアドバイスに結び

つけるかを指定する

ジョインポイント

(15)

15

Seasar Conference

2006 Autumn

実際にどうやって実現するの？

• AOP

（Aspect-Oriented Programming：アスペクト指向プログラミング）

はどうやって実現するの？

１．

専用コンパイラ

を利用する方法

ＡＯＰを利用するには２種類の方法がある

(16)

専用コンパイラを利用する方法

• AspectJによるAOPの実現

Javaソースコード

アスペクト

(Aspect)

アドバイスとポイントカット

を記述したもの

アドバイス

と

ポイントカット

を記述したもの

public

aspect

HandLogger {

pointcut

loggedMethods():

execution(void HumanPlayer.showHand())

|| execution(void ComputerPlayer.showHand());

after():loggedMethods() {

// ログ出力処理

}

通常のJavaクラス

AspectJ

コンパイラ

Javaクラスファイル

コンパイルと同時に

ウィービングを行って

クラスファイルを出力する

コンパイルと同時に

ウィービング

を行って

クラスファイルを出力する

ポイントカット

アドバイス

(17)

17

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DI

コンテナを利用する方法

• DIコンテナ

（Seasar2）

によるAOPの実現

Javaソースコード

アドバイス

（Javaソースコード)

Diconファイル

Java

コンパイラ

Java

コンパイラ

DIコンテナ

(Seasar2)

実行時に内部で

ウィービングを行う

実行時に

内部で

ウィービング

を行う

アスペクトを記述

アスペクト

を記述

(18)

CoreConcern

と

S2AOP

を体感してみよう！

• 「アスペクトでジャンケン」のロギング処理をS2AOPで書き直す

<<interface>>

Player

<<abstract>>

AbstractPlayer

ComputerPlayer

+showHand()

HumanPlayer

+showHand()

<<interface>>

MethodInterceptor

<<abstract>>

AbstractInterceptor

HandInterceptor

+invoke()

Seasar2に含まれるクラス

Diconファイル

ロギングに関する

記述は

ナシ！

(19)

19

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S2AOP

での

Dicon

ファイルの記述

• S2AOPではXML（Diconファイル）にアスペクトを記述する

<components>

<component name=

"player"

class=

"org.seasar.jface.example.janken.impl.HumanPlayer"

>

<aspect pointcut=

"showHand"

>handInterceptor</aspect>

</component>

<component name=

"computer"

class=

"org.seasar.jface.example.janken.impl.ComputerPlayer"

>

<aspect pointcut=

"showHand"

>handInterceptor</aspect>

</component>

<component name=

"handInterceptor"

class=

"org.seasar.jface.example.janken.interceptors.HandInterceptor"

/>

</components>

コンポーネントとして登録された

インターセプター（アドバイス）

コンポーネントとして登録された

インターセプター（

アドバイス

）

ウィービング対象の

コンポーネント

ウィービング対象の

コンポーネント

ウィービング対象の

コンポーネント

ウィービング

対象の

コンポーネント

コンポーネントに対する

アスペクト

コンポーネントに対する

アスペクト

ポイントカットの指定

（アドバイスを追加するメソッド）

ポイントカット

の指定

（アドバイスを追加するメソッド）

(20)

S2AOP

の仕組み

• ちょっとだけS2AOPの仕組みを紹介しましょう・・・

HumanPlayer

+showHand()

HandInterceptor

+invoke()

public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {

// 元のメソッド実行前に行いたい処理

invocation.proceed();

// 元のメソッド実行後に行いたい処理

}

HumanPlayer$S2AOP

+showHand()

オーバーライド

①

②

③

SeasarがJavassistを利用して

実行中にサブクラスを自動生成

SeasarがJavassistを利用して

実行中にサブクラスを自動生成

(21)

21

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Seasar2

の提供するインターセプター

• TraceInterceptor

– メソッド呼び出しのトレースを自動出力

• ThrowsInterceptor

– 例外のキャッチを一括処理

• ToStringInterceptor

– toString()メソッドを自動処理

• MockInterceptor

– モックを使ったテストを支援

• DelegateInterceptor

– メソッド呼び出しを別コンポーネントへ委譲

• SyncInterceptor

– メソッド呼び出しを同期化

http://s2container.seasar.org/ja/aop.html

More Info!

(22)

S2DAO

と

AOP

• S2DAOもAOPによって実現されている

– インターフェースしか用意していないのに処理が行われるのはどうして？？

<<interface>>

xxxDao

+insert()

+update()

+delete()

xxxDao$S2AOP

+insert()

+update()

+delete()

DaoInterceptor

S2AOPで自動生成された

実装クラス

S2AOPで自動生成された

実装クラス

ユーザが作成した

インターフェース

ユーザが作成した

インターフェース

S2Daoの提供する

インターセプタがDaoとしての

機能を提供

S2Daoの提供する

インターセプタがDaoとしての

機能を提供

アスペクト指向でソースコード生成を

伴わないスマートなDAOが可能に！

(23)

23

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既存のクラスを拡張するインタータイプ宣言

• インタータイプ宣言とは

– 既存のクラスの静的構造を変更するアスペクトの機能

• Seasar2.4で提供される新機能InterType

– 既存のクラスに対して

メソッドやフィールドを自由に追加可能

Point

-x

-y

+calcArea();

Point

-x

-y

-color

+calcArea();

+setColor();

プログラム実行中に

追加！

プログラム実行中に

追加！

ソースコード自動生成に替わる手段として利用可能！

http://s2container.seasar.org/ja/aop.html#OriginalInterType

More Info!

(24)

アスペクト指向をさらに知りたい方へ

• 『アスペクト指向入門』

-

Java・オブジェクト指向からAspectJプログラミングへ

– 著：千葉滋

– 価格：￥２,４８０＋税

– 出版社：技術評論社

– ISBN：4-7741-2581-4

(25)

25

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ご質問について

スピーカーブースで

お待ちしています

気軽にお越しください

(26)

ご静聴

今さら人には聞けないAOP入門

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今さら人には聞けない

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AOP

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入門

入門

2006.11.12

エスエムジー株式会社

小森 裕介（[email protected]）

はじめに

はじめに

そんなことはない！

・・・と思います

でも、AOPが開発の中で

一般的になりつつあるのもまた事実・・・

そろそろ

『知らない』

って言えなくなってきたアナタに、

ＡＯＰの基礎を

で伝授します！

「えっ！？ＡＯＰって、もう

『今さら聞けない』

の？」

Seasar Conference

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はじめまして！

はじめまして！

•

•

名前：

名前：

小森 裕介

•

•

Blog

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：

http://d.hatena.ne.jp/y-komori/

•

•

所属：

所属：

エスエムジー株式会社（http://www.smg.co.jp）

•

•

主な仕事：

主な仕事：

– Javaによる集中監視制御システム設計・開発

– Webアプリケーションシステムの設計・開発

– 教育・各種執筆活動

• 日経ソフトウェア

「とことん作って覚える! Java入門」

連載中

• 「なぜ、あなたはJavaでオブジェクト指向開発ができないのか」

•

•

Seasar2

Seasar2

とのかかわり

とのかかわり

– S2Containerコミッタ、S2JMSコミッタ、S2JFaceコミッタ

AOP

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がなければ何が困る？

がなければ何が困る？

• 具体例で考えてみよう！

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小森裕介（[email protected]）

小森裕介

_{ロギング処理を追加}