C# Aspect-Oriented Programming(AOP) 利用多種模式實現動態代理

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什麼是AOP(Aspect-Oriented Programming)？

AOP允許開發人員動態地修改靜態OO模型，構造出一個能夠不斷增長以滿足新增需求的系統，就象現實世界中的對象會在其生命週期中不斷改變自身，應用程式也可以在發展中擁有新的功能。

AOP利用一種稱為“橫切”的技術，剖解開封裝的對象內部，並將那些影響了多個類的行為封裝到一個可重用模組，並將其名為“Aspect”，即方面。所謂“方面”，簡單地說，就是將那些與業務無關，

卻為業務模組所共同調用的邏輯或責任，例如交易處理、日誌管理、許可權控制等，封裝起來，便於減少系統的重複代碼，降低模組間的耦合度，並有利於未來的可操作性和可維護性。

 

AOP技術本質

 

AOP（Aspect-Oriented Programming，面向方面編程），可以說是OOP（Object-Oriented Programing，物件導向編程）的補充和完善。OOP引入封裝、繼承和多態性等概念來建立一種對象階層，

用以類比公用行為的一個集合。當我們需要為分散的對象引入公用行為的時候，OOP則顯得無能為力。也就是說，OOP允許你定義從上到下的關係，但並不適合定義從左至右的關係。例如日誌功能。

日誌代碼往往水平地散布在所有對象層次中，而與它所散布到的對象的核心功能毫無關係。對於其他類型的代碼，如安全性、異常處理和透明的持久性也是如此。這種散布在各處的無關的代碼被稱為

橫切（cross-cutting）代碼，在OOP設計中，它導致了大量代碼的重複，而不利於各個模組的重用。

 

而AOP技術則恰恰相反，它利用一種稱為“橫切”的技術，剖解開封裝的對象內部，並將那些影響了多個類的公用行為封裝到一個可重用模組，並將其名為“Aspect”，即方面。所謂“方面”，簡單地說，

就是將那些與業務無關，卻為業務模組所共同調用的邏輯或責任封裝起來，便於減少系統的重複代碼，降低模組間的耦合度，並有利於未來的可操作性和可維護性。AOP代表的是一個橫向的關係，

如果說“對象”是一個空心的圓柱體，其中封裝的是對象的屬性和行為；那麼面向方面編程的方法，就彷彿一把利刃，將這些空心圓柱體剖開，以獲得其內部的訊息。而剖開的切面，也就是所謂的“方面”了。

然後它又以巧奪天功的妙手將這些剖開的切面複原，不留痕迹。

 

使用“橫切”技術，AOP把軟體系統分為兩個部分：核心關注點和橫切關注點。業務處理的主要流程是核心關注點，與之關係不大的部分是橫切關注點。橫切關注點的一個特點是，他們經常發生在核心關注點的多處，

而各處都基本相似。比如許可權認證、日誌、交易處理。Aop 的作用在於分離系統中的各種關注點，將核心關注點和橫切關注點分離開來。正如Avanade公司的進階方案構架師Adam Magee所說，

AOP的核心思想就是“將應用程式中的商業邏輯同對其提供支援的泛型服務進行分離。”

實現AOP的技術，主要分為兩大類：一是採用動態代理技術，利用截取訊息的方式，對該訊息進行裝飾，以取代原有對象行為的執行；二是採用靜態織入的方式，引入特定的文法建立“方面”，從而使得編譯器可以在編譯期間織入有

關“方面”的代碼。然而殊途同歸，實現AOP的技術特性卻是相同的，分別為：

1、join point（連接點）：是程式執行中的一個精確執行點，例如類中的一個方法。它是一個抽象的概念，在實現AOP時，並不需要去定義一個join point。

2、point cut（切入點）：本質上是一個捕獲連接點的結構。在AOP中，可以定義一個point cut，來捕獲相關方法的調用。

3、advice（通知）：是point cut的執行代碼，是執行“方面”的具體邏輯。

4、aspect（方面）：point cut和advice結合起來就是aspect，它類似於OOP中定義的一個類，但它代表的更多是對象間橫向的關係。

5、introduce（引入）：為對象引入附加的方法或屬性，從而達到修改對象結構的目的。有的AOP工具又將其稱為mixin。

上述的技術特性組成了基本的AOP技術，大多數AOP工具均實現了這些技術。它們也可以是研究AOP技術的基本術語。

 

1.C# 手動實現實現靜態代理 <AOP在方法前後增加自訂的方法>

假設一個情境, 當使用者在系統登入, 現在需要在登入前分別做一個版本校正, 和使用者登入緩衝處理... <利用裝飾者模式實現靜態代理實現登入前後增加自訂方法>

/// <summary>    /// 裝飾器模式實現靜態代理    /// AOP在方法前後增加自訂的方法    /// </summary>    public class Decorator    {        public static void Show()        {            User user = new User() { Name = "Eleven", Password = "123123123123" };            IUserProcessor processor = new UserProcessor();            processor = new UserProcessorDecorator(processor);            processor.RegUser(user);        }        public interface IUserProcessor        {            void RegUser(User user);        }        public class UserProcessor : IUserProcessor        {            public void RegUser(User user)            {                Console.WriteLine("使用者登入, Name:{0},PassWord:{1}", user.Name, user.Password);            }        }        /// <summary>        /// 裝飾器的模式去提供一個AOP功能        /// </summary>        public class UserProcessorDecorator : IUserProcessor        {            private IUserProcessor UserProcessor { get; set; }            public UserProcessorDecorator(IUserProcessor userprocessor)            {                UserProcessor = userprocessor;            }            public void RegUser(User user)            {                PreProceed(user);                this.UserProcessor.RegUser(user);                PostProceed(user);            }            public void PreProceed(User user)            {                Console.WriteLine("檢查軟體版本資訊...");            }            public void PostProceed(User user)            {                Console.WriteLine("儲存本機快取...");            }        }    }

如果沒有使用AOP, 上面的需求我們要怎麼去實現, 唯一的方法就是在執行方法的前後分別新增版本資訊檢查, 和本機快取處理。

public static void Show()        {            User user = new User() { Name = "Eleven", Password = "123123123123" };            IUserProcessor processor = new UserProcessor();            Console.WriteLine("檢查軟體版本資訊...");            processor.RegUser(user);            Console.WriteLine("儲存本地登入緩衝...");                        }

2.使用Castle\DynamicProxy 實現動態代理

using Castle.DynamicProxy;//Castle.Core    

    /// <summary>    /// 使用Castle\DynamicProxy 實現動態代理    /// </summary>    public class CastleProxy    {        public static void Show()        {            User user = new User() { Name = "Eleven", Password = "123123123123" };            ProxyGenerator generator = new ProxyGenerator();            MyInterceptor interceptor = new MyInterceptor();            UserProcessor userprocessor = generator.CreateClassProxy<UserProcessor>(interceptor);            userprocessor.RegUser(user);        }        public class MyInterceptor : IInterceptor        {            public void Intercept(IInvocation invocation)            {                PreProceed(invocation);                invocation.Proceed();                PostProceed(invocation);            }            public void PreProceed(IInvocation invocation)            {                Console.WriteLine("檢查軟體版本資訊");            }            public void PostProceed(IInvocation invocation)            {                Console.WriteLine("儲存本地登入緩衝");            }        }        public interface IUserProcessor        {            void RegUser(User user);        }        public class UserProcessor : IUserProcessor        {            public virtual void RegUser(User user)            {                Console.WriteLine("使用者登入。Name:{0},PassWord:{1}", user.Name, user.Password);            }        }    }

3. 使用.Net Remoting/RealProxy 實現動態代理

/// <summary>    /// 使用.Net Remoting/RealProxy 實現動態代理    /// </summary>    public class Proxy    {        public static void Show()        {            User user = new User() { Name = "Eleven", Password = "123123123123" };            UserProcessor userprocessor = TransparentProxy.Create<UserProcessor>();            userprocessor.RegUser(user);        }        public class MyRealProxy<T> : RealProxy        {            private T tTarget;            public MyRealProxy(T target)                : base(typeof(T))            {                this.tTarget = target;            }            public override IMessage Invoke(IMessage msg)            {                PreProceede(msg);                IMethodCallMessage callMessage = (IMethodCallMessage)msg;                object returnValue = callMessage.MethodBase.Invoke(this.tTarget, callMessage.Args);                PostProceede(msg);                return new ReturnMessage(returnValue, new object[0], 0, null, callMessage);            }            public void PreProceede(IMessage msg)            {                Console.WriteLine("檢查軟體版本資訊");            }            public void PostProceede(IMessage msg)            {                Console.WriteLine("儲存本地登入緩衝");            }        }        //TransparentProxy        public static class TransparentProxy        {            public static T Create<T>()            {                T instance = Activator.CreateInstance<T>();                MyRealProxy<T> realProxy = new MyRealProxy<T>(instance);                T transparentProxy = (T)realProxy.GetTransparentProxy();                return transparentProxy;            }        }        public interface IUserProcessor        {            void RegUser(User user);        }        public class UserProcessor : MarshalByRefObject, IUserProcessor        {            public void RegUser(User user)            {                Console.WriteLine("使用者登入。使用者名稱稱{0} Password{1}", user.Name, user.Password);            }        }    }

 

C# Aspect-Oriented Programming(AOP) 利用多種模式實現動態代理