从面向方面程序设计的定义到面向方面程序设计语言

目前无论在学术界还是工业界,很多人士简单地将面向方面程序设计理解为模块化横切关注点,狭隘地认为面向方面程序设计构建在面向对象程序设计之上,是面向对象程序设计的扩展、有效的补充等。回顾了面向方面程序设计的定义,分析了面向方面程序设计区别于其它程序设计方法的本质特征,并形式化了定义中的量化语句与方面,给出了量化语句与方面的语义。重申了面向方面程序设计的本质特性是Quantification与Obliviousness,模块化横切关注点只是其带来的一个好处。同时指出了面向方面程序设计是一种新型的程序设计范式,独立于面向对象等其它程序设计方法。并且,基于此定义,给出了面向方面程序设计语言需满足的最小条件集,并比较了主流的面向方面程序设计语言,探讨了这些语言在面向方面程序设计理念上的差异。

面向方面程序设计语言研究综述

作为控制软件复杂性、提高软件模块化程度、增强软件开发灵活性的重要技术手段之一,面向方面程序设计语言经过十多年的发展,日益受到软件研究者和实践者的关注,并发展成为软件工程的一个重要的研究领域。基于该领域近十年来的研究进展,分析总结了面向方面程序设计语言中的主要语言特性和关键实现技术;按照不同的语言特性对面向方面程序设计语言进行分类,并探讨了其发展与研究方向。

面向方面的程序设计及其相关的关键技术

从软件开发方法学的角度探讨AOP为何成为结构化或者面向对象技术的补充,它怎样提供对横切关注点的标识、分离和封装技术;然后论述AOP的有关概念,支撑结构,优缺点等.并结合开发一个对C语言扩展的AOP系统的具体实践,阐明和总结要实现一个AOP语言所要涉及到的关注点和方面的封装、描述,方面代码的编译,静态或动态织入方面代码等关键技术.

面向方面程序的静态语义研究

针对面向方面程序,许多研究者已定义了各种各样的形式语义。但是这些语义都不能够全面、准确地对面向方面程序的规范和方面声明部分进行描述。针对该问题,首先定义一种统一的面向方面程序的规范语言;其次对面向方面程序中的连接点和切点这两个重要概念进行形式化定义;再次引入结构变量表示面向方面程序的基本结构;最后应用统一程序理论中的设计定义面向方面的静态语义,并对其可靠性进行证明。同时,用一个例子说明该语义的使用。

面向方面的程序设计:概念、实现与未来

面向对象程序设计(OOP)的出现极大地提高了软件的可读性、可维护性和可复用性,但OOP并没有彻底解决软件的维护和复用问题,本质上是因为OOP难以模块化处理软件系统的横切关注点,以至于业务逻辑代码和其它代码(如日志记录、安全验证等)相互“纠缠”在一起,使得程序难以维护和复用。面向方面的程序设计(AOP)由此诞生,它最主要的设计原则是模块化系统的横切关注点,将业务代码与其它代码解耦,在更高的抽象和分解层次上,进一步提高了软件的可维护性、可复用性和可扩展性。首先深度探索了AOP的起源,然后阐述了AOP的本质,接着介绍了AOP的基本概念并以最为流行的实现语言AspectJ为例,剖析了AOP的实现机制,最后讨论了AOP在软件开发、测试、分析、度量和重构等领域的研究状况。

面向方面程序设计概述

软件工程的一条重要原则是关注点分离,现在大多数的软件项目都选择OOP的编程方式,但OOP技术也有其局限性,它对有些需求并不能很好的进行描述.介绍了一种全新的编程范型———面向方面的程序设计,这种编程技术可以有效地描述OOP方法不能描述的关注点;介绍了面向方面程序设计的基本思想以及面向方面程序设计设计语言AspectJ的基本概念.

面向方面程序的调用图生成算法

调用图(callgraph)分析是进行程序分析、程序理解、软件测试和软件维护的重要基础。目前已提出的调用图生成算法多数是针对面向对象编程;而面向方面编程作为面向对象编程的扩展,还没有比较良好的调用图生成算法。为此,分析了既有的面向对象程序调用图生成算法,讨论了面向方面程序语言(AspectJ为例)的特殊语言元素及其对生成的调用图的影响,从而构筑了面向方面程序调用图的生成算法。

面向方面程序的简化动态依赖图切片方法

程序切片是一种重要的程序分析技术,广泛应用于程序的调试、测试与维护等领域。面向方面程序设计作为一种新的软件开发范型,能够实现横切关注点的模块化,其特有的语言元素和功能为切片增加了难度。从静态切片和动态切片两种类型,讨论了面向方面程序切片技术。在此基础上,提出了一种基于简化动态依赖图的面向方面程序切片方法,可以减少动态依赖图中节点和边的数量,生成准确的面向方面程序的动态切片,从而有助于人们更好地对面向方面程序进行分析和理解。

面向方面程序的属性推断

为简化面向方面程序(aspect-oriented programming,AOP)的形式化验证问题,Djoko等人对aspect进行了系统的分类,并确定了每类aspect能够保持的属性.分类之一的observer指一类对基程序的变量只读不写,且不修改其控制流的aspect,这类aspect能够保持所有的不包含Next算子的安全属性和活性属性.Djoko等人的工作可以避免针对织后程序的直接验证.在Djoko等人工作的基础上,提出了一种新的aspect分类——functor,并提出了属性推断的概念.functor是一种仅在特定条件下修改基程序性质的aspect.functor的确会造成基程序已有性质的失效,但却是以一种可预测的方式.属性推断就是根据基程序已有的性质和functor的特有性质,直接推断出织后程序的性质.functor同样避免了针对织后程序的直接验证,是对Djoko等人工作的重要补充.

面向方面程序的动态语义研究

目前,针对面向方面程序,许多研究者已定义了各种各样的形式语义。但是,没有一种语义能被软件设计者和开发者所理解。针对该问题,在已有研究的基础上,应用统一程序理论中的设计来定义面向方面的动态语义。同时,以一个例子来说明该语义的使用。

面向方面的程序设计的研究与应用

从一个图元编辑器的例子开始,以图元的更新需求为例,分析了现有程序设计方法的不足及现有的其他解决方案,如设计模式的缺陷等,引出了面向方面的编程方法,提出一个典型AOP实现的三层架构模型。

面向方面的计算误差处理技术:实例研究与评估

传统的实现方法通常把误差处理策略与程序的基本功能交织到一起,这会增加程序的耦合度,使得程序难以理解与维护.针对这一问题,提出一种面向方面的解决方案,即将程序的各种误差处理策略封装为方面.为评估该方法的有效性,将一个真实的卫星轨道测算系统中的误差处理策略分别封装为类中的方法和方面,并设计了一系列实验来评估原程序及分别采用两种方式重构后的程序在关注点分离度、耦合度、程序规模及运行时间上的差异.结果实验结果和重构过程中获得的经验可以得出,采用面向方面技术将误差处理功能封装为方面来实现能够有效提高程序的模块化程度和可维护性,并且不会引起程序性能的显著下降.

方面化构件组装体系结构描述语言AWright

方面化构件组装平台迫切需要一种新的软件体系结构描述语言来支持该平台的体系结构描述及验证。针对该平台特点,在分析Wright的基础上,提出一种扩展Wright的方面化构件组装体系结构描述语言——AWright。给出该体系结构描述语言的医疗诊断系统实例,以说明AWright的机制及其描述能力。

面向任务协同程序设计的研究

针对软件系统呈现出的新的自然特性,面向对象程序设计与面向方面程序设计不能提供很好的技术支撑。文章提出面向任务协同程序设计,对其思想和实现原理进行了阐述,并对其解决的问题与意义做了简述。

基于Petri网的面向方面用况建模研究

将现有的在面向对象领域中的一些比较成熟的技术使用到面向方面领域是一个重要的研究方向。提出在需求分析时通过UML的扩展机制来进行面向方面的用况建模方法,阐述如何应用Petri网来对面向方面用况模型进行形式化,以增加用况模型的语义约束。通过一个在线外汇交易平台系统的建模实例,详细说明基于Petri网的面向方面用况建模方法,最后应用这种方法在需求分析阶段方便、有效地产生测试用例。实践证明,基于Petri网的面向方面用况建模方法取得了良好的效果。

一种AOP方面的代数语义

面向方面程序设计可以模块化横切关注点,因此受到工业界及学术界的广泛关注。目前模块化横切关注点几乎成为面向方面程序设计的代名词,而且有不少人士狭隘地将面向方面程序设计认为是面向对象程序设计的延续、扩展或补充。回顾了面向方面程序设计的定义,分析了产生这一现象的原因。并且形式化了定义中的量化语句和方面,给出了它们的语义。探讨了量化语句和方面的一系列性质,包括量化语句和方面的可满足性,量化语句的包含、交叉及精化关系,方面的同态、同构、构成、完全语义保持精化、语义保持精化及等价替换等关系。该研究为面向方面程序设计的理论研究打下了坚实的基础,也为更好地理解面向方面程序设计提供了有效的帮助。

基于面向方面调用图的AspectJ动态通知编织优化

在提出一种适合ApsectJ程序分析的面向方面调用图的基础上,给出了一种AspectJ动态通知编织优化方法.该方法利用程序调用图求解调用栈,并对栈中节点进行类型推导,再将调用栈与切点匹配,根据匹配结果决定通知织入方式.实例研究结果表明,该方法精确度高,能够静态确定程序中大部分动态通知的织入点.

一个面向方面的UML扩展

本文给出了一个面向方面的UML扩展,描述了扩展的构造型及其含义。对于面向方面程序设计中的核心元素,给出了相应的元模型。该UML扩展为面向方面建模提供了一种可行的方法。

一种基于通知波动效应的面向方面系统依赖图构造方法

为更好地分析面向方面程序中的控制依赖关系和数据依赖关系,需要对面向方面程序构造系统依赖图。本文针对面向方面程序的结构和机制,考虑通知优先级对程序依赖关系的影响,提出通知波动效应图(AFG)及其生成算法,从而构造基于通知波动效应的面向方面系统依赖图(AOSDG)。此方法构造的系统依赖图能够更准确地表示面向方面程序中的依赖关系,且构造成本相对较小,可应用于面向方面程序切片。

基于AspectJ的一种新型程序设计方法AOP的研究

现在大多数的软件项目都选择OOP的编程方式,但OOP技术也有其局限性,它对有些需求并不能很好的进行描述。介绍了一种全新的程序设计方法--面向方面的程序设计(Aspect-Oriented Programming,AOP),这种编程技术可以有效地描述OOP方法不能描述的关注点;介绍了面向方面程序设计的基本思想以及面向方面程序设计设计语言以及AspectJ的基本概念。它是对面向过程、面向对象方法的进一步发展。通过引入方面概念,可以改进关注点的分离(separation of concerns),减少代码缠结(code tan-gling)和解决横切关注点(crosscutting concerns)的问题,提高软件质量和效率。