[发明专利]一种基于元数据和反射机制的AOP应用程序中结构冲突的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及面向方面软件在实际应用中面临的关键问题的检测与处理领域，特别涉及一种基于元数据和反射机制的AOP应用程序中结构冲突的处理方法。

背景技术

面向方面编程AOP(Aspect-Oriented Programming)^[1][2]可以被认为是对面向对象技术的一种补充和完善，它弥补了面向对象程序设计方法在跨越多个模块行为上的不足。AOP通过引进Aspect将影响多个类的行为(横切关注点)封装到一个可重用模块中，从而消除了OOP引起的代码混乱和分散问题，降低了类与类之间的耦合度，使软件更易于操作、维护、复用和扩展。目前，随着信息技术的不断发展，面向方面程序设计方法也在向着实用化的方向发展，但是，AOP在实际应用中也会遇到一些问题，结构冲突问题即是面向方面软件开发中存在的关键问题之一。结构冲突问题也称为“脆弱的切入点问题”(fragile pointcut problem)^[3][4]。“脆弱的切入点问题”主要表现为现在Aspect中使用的连接点模型对于基础程序的演化不够健壮^[5]。因为基础程序行为的修改是由于织入所需要的Aspect引起的，而Aspect中切入点的定义紧紧地依赖于基础程序物理结构信息，这种紧密的耦合使系统维护变得更加困难，严重地阻碍了软件演化。

现阶段，国外的一些系统中已经应用了AOP，也有许多研究者对实际应用中出现的结构冲突问题进行了研究，但是，那些解决方案存在如下一些问题：1)提高了Aspect的可重用性，减少了发生结构冲突的可能性，但没有阐述具体的实现方法^[6]；2)检测出冲突后，需要手工进行修改，没有实现软件体系结构的自适应性^[3]；3)开发了相关分析工具，但是不能证明该工具是否具有有效性^[7]。在国内，我们针对AOP应用程序中出现的结构冲突问题作了大量的研究工作，并且提出了一些解决该问题的方法^{[8][9][10][11][12]}。文献[9]提出了一种基于反射机制的方法，它把反射机制中的元层作为基础程序和Aspect中定义的切入点之间的中间层，根据基础程序结构变更前的相关物理信息，自动生成元层程序，以此实现连接点的自动匹配。在该方法中，元层程序定义与基础程序演化前的物理结构信息紧密耦合，从较低的层次实现了基础程序结构和切入点定义的解耦。

但是，对于较大规模的面向方面软件，我们需要定义基础程序的逻辑结构，在更高的层次上(语义级)实现基础程序和切入点定义的解耦，从体系结构层面解决AOP应用程序中的结构冲突问题。

参考文献：

[1]Kiczales，G.，Lamping，J.，Menhdhekar，A.，etal.Aspect oriented programming[C].In：Proceedings of ECOOP′97，Number 1241 in Lecture Notes in Computer Science，Springer Verlag，1997，220-242.

[2]Elrad，T.，R.Filman，A.Bader，etal.Aspect-Oriented Programming[J].Comm.ACM，2001，44(10)，special issue.

[3]Koppen，C.，Stoerzer，M.Pcdiff：Attacking the fragile pointcut problem[J].In：First EuropeanInteractive Workshop on Aspects in Software(EIWAS)，2004.

[4]Andy Kellens，Kim Mens，Johan Brichau，etal.Managing the Evolution of Aspect-OrientedSoftware with Model-based Pointcuts[C].In Proceedings of the 20th European Conference onObject-Oriented Programming(ECOOP′06)，2006.