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S2AOP.NETの概要S2AOP.NETでは、AOPの機能を提供しています。AOPとは、Aspect Oriented Programming (アスペクト指向プログラミング) の略です。プログラム本来の目的とは異なる処理を内部に埋め込まず、外から織り込むように作ることです。 現在のオブジェクト指向になぜAOPが必要なのか説明します。 オブジェクト指向現在のオブジェクト指向でプログラムを行う場合、下の図のように分けることが出来ます。 
オブジェクト指向では顧客からの要求である機能(Core Concern)とロギング機能、宣言的トランザクション、DBコネクションの取得・解放、例外処理、セキュリティ機能や分散処理などの非機能要求 (Crosscutting Concern)が同じクラスの同じメソッドの中に実装されることがあります。 オブジェクト指向の問題点上で挙げているように非機能要求が散在します。この問題点を例に挙げて説明します。
class Foo {
private Bar bar = new Bar();
public void Foo()
{
logger.Log("BEGIN Foo#Foo");
bar.DoSomething();
logger.Log("END Foo#Foo");
}
}
class Bar {
private Baz baz = new Baz();
public void DoSomething(){
logger.Log("BEGIN Bar#DoSomething");
baz.DoSomething();
logger.Log("END Bar#DoSomething");
}
}
このサンプルのようにロギングするということは、プログラムの複数箇所にその命令を追加する必要があります。また、編集ツールの検索機能などを使って該当箇所を探すとしても、プログラムの書き換えは最終的に手作業となります。これは、次のような問題を引き起こします。
このロギングの例のように、複数のクラスにまたがった非機能要求の処理を「Crosscutting Concern」と呼びます。「Crosscuting Concern」を分散させないために、モジュール化して取り除き、実行時またはコンパイル時にバイトコードで組み込む仕組みが必要になります。先程のロ ギングの例をS2AOP.NETを使うと以下のようにXMLの設定をするだけです。ロギングを行う処理をプログラムの複数箇所に追加する必要がなくなります。 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE components PUBLIC "-//SEASAR//DTD S2Container//EN"
"http://www.seasar.org/dtd/components.dtd">
<components>
<component name="traceInterceptor"
class="Seasar.Framework.Aop.Interceptors.TraceInterceptor"/>
<component class="Foo">
<aspect pointcut="Foo">traceInterceptor</aspect>
</component>
<component class="Bar">
<aspect pointcut="DoSomething">traceInterceptor</aspect>
</component>
</components>
設定ファイルの詳細は、S2AOP.NETリファレンスの設定ファイルの説明を参照してください。
class Foo
{
privaye Bar bar = new Bar();
public void Foo()
{
bar.DoSomething();
}
}
class Bar
{
private Baz baz = new Baz();
public void DoSomething()
{
baz.DoSomething();
}
}
AOPを考える上でキーとなる概念Advice(MethodInterceptor)プログラム中に挿入されるコードを表します。Interceptorと呼ばれることもあります。 Joinpoint(MethodInvocation)対象となるクラスとAdviceを結合するポイントを表します。AdviceはJoinpointから引数やメソッドの情報を取得することができます。 PointcutどこにJoinpointを設定するのかを定義します。 AspectAdviceとPointcutを関連付けます。 AOPのメリット
S2AOP.NETのメリット
注意点
S2AOP.NETリファレンス作成すべきファイルS2AOP.NET を使用するにはS2Container の設定ファイル(diconファイル)で行います。設定ファイルの配置場所は、とくに指定がありませんが、通常「Crosscutting Concern」と同じ場所に配置するか、設定を行うコンポーネントと同じ場所に配置します。 設定ファイルの説明aspectタグ（AOPを使用する場合は必須）アスペクトをコンポーネントに組み込みます。Interceptorの指定は、ボディでJScript.NET式を使うか、子タグでcomponentタグを使います。 注意点aspectタグで指定されたコンポーネントは、コンテナの初期化時にコンテナから取得されます。そのため、aspectタグで指定されたコンポーネントのinstance属性がprototypeだったとしても、Interceptor のメソッドが呼び出される度に新しいインスタンスが作成されるわけではありません。 pointcut属性(任意)カンマ区切りで対象となるメソッド名を指定することができます。pointcutを指定しない場合は、 コンポーネントが実装しているインターフェースのすべてのメソッドが対象になります。 メソッド名には正規表現(System.Text.RegularExpressions.Regex)も使えます。 設定例pointcut 属性を指定してSystem.Collections.HashtableのAddメソッドとClearメソッドを対象とする場合以下のようになります。 pointcut属性を指定しない場合はSystem.Collections.Hashtableが実装しているインターフェース (ここではSystem.Collections.IDictionary)のメソッドが対象になります。 <component class="System.Collections.Hashtable">
<aspect pointcut="Add,Clear">
<component class="Seasar.Framework.Aop.Interceptors.TraceInterceptor"/>
</aspect>
</component>
正規表現を使ってSystem.Collections.Hashtableが実装しているインターフェース
（ここではSystem.Collections.IDictionary）のメソッドすべてを対象としたい場合は、以下のように設定します。
<component class="System.Collections.Hashtable">
<aspect pointcut=".*">
<component class="Seasar.Framework.Aop.Interceptors.TraceInterceptor"/>
</aspect>
</component>
S2AOP.NETで用意されているInterceptorS2AOP.NETでは、以下のInterceptorを用意しています。また独自のInterceptorを簡単に作成できるようになっています。 (1) TraceInterceptorクラス名Seasar.Framework.Aop.Interceptors.TraceInterceptor 説明トレース処理を「Crosscutting Concern」として扱うためのInterceptorです。 HashtableクラスにTraceInterceptorを適用したdiconファイルは、以下のようになります。対象とするメソッドはAddとします。 <component class="System.Collections.Hashtable">
<aspect pointcut="Add">
<component class="Seasar.Framework.Aop.Interceptors.TraceInterceptor"/>
</aspect>
</component>
詳しい使用方法はTraceInterceptorを参照してください。 (2) MockInterceptorクラス名Seasar.Framework.Aop.Interceptors.MockInterceptor 説明Mockを使ったテストを簡単に行うためのInterceptorです。 (3) 独自実装によるInterceptor説明独自にInterceptorを作成する場合は、次のインターフェースまたは、抽象クラスを実装します。
インターフェースを実装する場合は、以下のInvokeメソッドを実装します。
抽象クラスを継承する場合は、以下のInvokeメソッドをオーバーライドします。
AbstractInterceptor は、IMethodInterceptorを実装した抽象クラスです。AbstractInterceptorには、 Proxyオブジェクトを取得するCreateProxyメソッドとアスペクトを適用するコンポーネント定義を取得するGetComponentDefメソッドがあります。 アスペクトを適用したクラス名を必要とするInterceptor(例えば、ログ出力を行うInterceptor)を作成する場合は、 AbstractInterceptorを使用することで簡単にクラス名を取得することができます。
IMethodInvocation のプロパティTarget、Method、Argumentsで対象となるオブジェクト、メソッド、引数を取得できます。 proceed()を呼び出すと実際のメソッドが呼び出され実行結果を取得することができます。以下のような独自のInterceptorを作成したとします。 作成例
public class TestInterceptor : IMethodInterceptor
{
public object Invoke(IMethodInvocation invocation)
{
Console.WriteLine("Before"); // 呼ぶ前はBefore
object ret = invocation.Proceed();
Console.WriteLine("After"); // 呼んだ後はAfter
return ret;
}
}
IMethodInvocation#Proceed()を呼ぶ前と後で2分され、呼ぶ前は Beforeの個所を実行し、呼んだ後はAfterの個所を実行します。 1つのコンポーネントに複数のアスペクトが定義されている場合は、以下のよう実行されます。
詳しい使用方法は独自実装によるInterceptorを参照してください。 diconファイルを使用しないでアスペクトを組み込む方法diconファイルの設定を行わずプログラム上でアスペクトを組み込むこともできます。作成方法は次のようになります。
System.Collections.HashtableクラスにTraceInterceptorをプログラム上で適用する場合は、次のようになります。 対象となるメソッドはgetTime()とします。 IPointcut pointcut = new PointcutImpl(new string[]{"Add"});
IAspect aspect = new AspectImpl(new TraceInterceptor(), pointcut);
AopProxy aopProxy = new AopProxy(typeof(IDictionary),
new IAspect[]{aspect}, null, new Hashtable());
IDictionary proxy = (IDictionary) aopProxy.Create();
proxy.Add("aaa", "bbb");
Example以下のサンプルを実行する場合は、セットアップを行う必要があります。 TraceInterceptorTraceInterceptor を使用してSystem.Collections.ArrayListクラスと System.Collections.HashtableクラスのAddメソッドとClearメソッドが呼ばれた場合にトレースを出力させましょう。 作成するファイルは以下のとおりです。
diconファイルの作成
Trace.dicon <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE components PUBLIC "-//SEASAR//DTD S2Container//EN"
"http://www.seasar.org/dtd/components.dtd">
<components>
<component name="traceInterceptor"
class="Seasar.Framework.Aop.Interceptors.TraceInterceptor"/>
<component class="System.Collections.ArrayList>
<aspect>traceInterceptor</aspect>
</component>
<component class="System.Collections.Hashtable">
<aspect pointcut="Add, GetHashCode">
traceInterceptor
</aspect>
</component>
<component name="AopTraceInterceptor"
class="Seasar.Examples.Reference.Aop.AopTraceClient" />
</components>
実行ファイルの作成
AopTraceClient.cs
using System;
using System.Collections;
using Seasar.Framework.Container;
using Seasar.Framework.Container.Factory;
namespace Seasar.Examples.Reference.Aop
{
public class AopTraceClient
{
private const string PATH = "Seasar.Examples/Reference/Aop/Trace.dicon";
public void Main()
{
IS2Container container = S2ContainerFactory.Create(PATH);
IList list = (IList) container.GetComponent(typeof(IList));
int count = list.Count;
IDictionary dictionary = (IDictionary)
container.GetComponent(typeof(IDictionary));
dictionary.Add("aaa", "bbb");
dictionary.GetHashCode();
}
}
}
実行結果 メソッドが呼ばれる前と後でトレースが出力されているのが確認できます。 DEBUG 2005-09-26 23:12:16,138 [2564] BEGIN System.Collections.ICollection#get_Count() DEBUG 2005-09-26 23:12:16,138 [2564] END System.Collections.ICollection#get_Count() : 0 DEBUG 2005-09-26 23:12:16,138 [2564] BEGIN System.Collections.IDictionary#Add(aaa, bbb) DEBUG 2005-09-26 23:12:16,138 [2564] END System.Collections.IDictionary#Add(aaa, bbb) : DEBUG 2005-09-26 23:12:16,138 [2564] BEGIN System.Object#GetHashCode() DEBUG 2005-09-26 23:12:16,138 [2564] END System.Object#GetHashCode() : 23 このサンプルは、Seasar.ExamplesプロジェクトのSeasar.Examples/Reference/Aop以下に用意されています。 独自実装によるInterceptorクラス名、メソッド名、引数とメソッドの処理時間を計測してトレースするInterceptorを作成しましょう。 また、そのInterceptorを使用して重い処理を行った時間をトレースさせましょう。作成するファイルは以下のとおりです。
独自実装のIntercepterの作成
MeasurementInterceptor.cs
using System;
using System.Text;
using Seasar.Framework.Aop.Interceptors;
namespace Seasar.Examples.Reference.Aop
{
public class MeasurementInterceptor : AbstractInterceptor
{
public override object Invoke(Seasar.Framework.Aop.IMethodInvocation invocation)
{
long start = 0;
long end = 0;
StringBuilder buf = new StringBuilder(100);
buf.Append(GetComponentDef(invocation).ComponentType.FullName);
buf.Append("#");
buf.Append(invocation.Method.Name);
buf.Append("(");
object[] args = invocation.Arguments;
if(args != null && args.Length > 0)
{
foreach(object arg in args)
{
buf.Append(arg);
buf.Append(", ");
}
buf.Length = buf.Length - 2;
}
buf.Append(")");
try
{
start = DateTime.Now.Ticks;
object ret = invocation.Proceed();
end = DateTime.Now.Ticks;
buf.Append(" : ");
return ret;
}
catch(Exception ex)
{
buf.Append(" Exception:");
buf.Append(ex);
throw ex;
}
finally
{
Console.WriteLine(buf.ToString() + ((end - start) / 10000));
}
}
}
}
重い処理を行うクラスの作成
HeavyProcess.cs
using System;
namespace Seasar.Examples.Reference.Aop
{
public class HeavyProcess : MarshalByRefObject
{
public void Heavy()
{
try
{
System.Threading.Thread.Sleep(5000);
}
catch(Exception ex)
{
Console.WriteLine(ex.StackTrace);
}
}
}
}
diconファイルの作成
Measurement.dicon <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <!DOCTYPE components PUBLIC "-//SEASAR//DTD S2Container//EN" "http://www.seasar.org/dtd/components.dtd"> <components> <component name="measurement" class="Seasar.Examples.Reference.Aop.MeasurementInterceptor" /> <component class="Seasar.Examples.Reference.Aop.HeavyProcess"> <aspect pointcut="Heavy">measurement</aspect> </component> <component name="AopMeasurementInterceptor" class="Seasar.Examples.Reference.Aop.AopMeasurementClient" /> </components> 実行ファイルの作成
AopMeasurementClient.cs
using System;
using Seasar.Framework.Container;
using Seasar.Framework.Container.Factory;
namespace Seasar.Examples.Reference.Aop
{
public class AopMeasurementClient
{
private const string PATH = "Seasar.Examples/Reference/Aop/Measurement.dicon";
public void Main()
{
IS2Container container = S2ContainerFactory.Create(PATH);
HeavyProcess heavyProcess = (HeavyProcess)
container.GetComponent(typeof(HeavyProcess));
heavyProcess.Heavy();
}
}
}
実行結果 クラス名、メソッド名、引数とメソッドの処理時間がトレースされているのが確認できます。 Seasar.Examples.Reference.Aop.HeavyProcess#Heavy() : 5007 このサンプルは、Seasar.ExamplesプロジェクトのSeasar.Examples/Reference/Aop以下に用意されています。 |
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