Động lực học lập trình Java - Phần 6: Các thay đổi hướng-Khía cạnh với
Tóm tắt: Nhà tư vấn Java Dennis Sosnoski dành những điều tốt nhất cho phần
cuối trong ba phần trình bày của ông về khung công tác Javassist. Lúc này ông cho
thấy cách hỗ trợ tìm kiếm-và-thay thế Javassist khiến cho việc chỉnh sửa Java
bytecode trên thực tế dễ dàng như một lệnh Thay thế Tất cả (Replace All) của
trình soạn thảo văn bản. Bạn có muốn nộp báo cáo tất cả được viết vào một trường
cụ thể hoặc nối một sự thay đổi cho một tham số được chuyển vào một cuộc gọi
phương thức không? Javassist thực hiện nó rất dễ dàng và Dennis sẽ cho bạn cách
làm.
Phần 4và Phần 5của loạt bài này trình bày cách bạn có thể sử dụng Javassist để
đặt các thay đổi tới các lớp nhị phân. Lúcnày bạn sẽ tìm hiểu về một cách sử dụng
khung công tác còn mạnh hơn, tận dụng sự trợ giúp của Javassist để tìm tất cả các
lợi ích của một phương thức hoặc trường cụ thể trong mã byte (bytecode). Tính
năng này chí ít cũng quan trọng cho sức mạnh của Javassist như sự hỗ trợ của nó
cho một hướng đi giống như mã nguồn của bytecode cụ thể. Sự hỗ trợ cho việc
thay thế có chọn lọc các hoạt động cũng là tính năng làm cho Javassist trở thành
một công cụ xuất sắc để bổ sung thêm các tính năng lập trình hướng-khía cạnh cho
mã Java chuẩn.
{
String dir = arg.isReader() ? "read" : "write";
System.out.println(" " + dir + " of " + arg.getClassName() +
"." + arg.getFieldName() + from(arg));
}
public void edit(MethodCall arg) {
System.out.println(" call to " + arg.getClassName() + "." +
arg.getMethodName() + from(arg));
}
public void edit(NewExpr arg) {
System.out.println(" new " + arg.getClassName() + from(arg));
}
}
}
Liệt kê 4 hiển thị kết quả do việc chạy chương trình Phân tích (Dissect) của Liệt
kê 4 trên chương trình BeanTest của Liệt kê 2 tạo ra. Kết quả này đưa ra thống kê
chi tiết về những gì đang được thực hiện trong mỗi phương thức của mỗi lớp được
nạp, liệt kê tất cả các cuộc gọi phương thức, các truy cập trường và các tạo phẩm
đối tượng mới.
Liệt kê 4. BeanTest được phân tích
[dennis]$ java -cp .:javassist.jar Dissect BeanTest
Dissecting class BeanTest
new Bean in BeanTest(BeanTest.java:7)
write of BeanTest.m_bean in BeanTest(BeanTest.java:7)
read of java.lang.System.out in print(BeanTest.java:11)
new java.lang.StringBuffer in print(BeanTest.java:11)
call to java.lang.StringBuffer.append in print(BeanTest.java:11)
read of BeanTest.m_bean in print(BeanTest.java:11)
call to Bean.getA in print(BeanTest.java:11)
call to java.lang.StringBuffer.append in print(BeanTest.java:11)
call to java.lang.StringBuffer.append in print(BeanTest.java:11)
read of BeanTest.m_bean in print(BeanTest.java:11)
call to Bean.getB in print(BeanTest.java:11)
call to java.lang.StringBuffer.append in print(BeanTest.java:11)
call to java.lang.StringBuffer.toString in print(BeanTest.java:11)
call to java.io.PrintStream.println in print(BeanTest.java:11)
read of BeanTest.m_bean in changeValues(BeanTest.java:16)
new java.lang.StringBuffer in changeValues(BeanTest.java:16)
call to java.lang.StringBuffer.append in changeValues(BeanTest.java:16)
call to java.lang.StringBuffer.append in changeValues(BeanTest.java:16)
call to java.lang.StringBuffer.toString in changeValues(BeanTest.java:16)
call to Bean.setA in changeValues(BeanTest.java:16)
read of BeanTest.m_bean in changeValues(BeanTest.java:17)
new java.lang.StringBuffer in changeValues(BeanTest.java:17)
call to java.lang.StringBuffer.append in changeValues(BeanTest.java:17)
call to java.lang.StringBuffer.append in changeValues(BeanTest.java:17)
call to java.lang.StringBuffer.toString in changeValues(BeanTest.java:17)
call to Bean.setB in changeValues(BeanTest.java:17)
new BeanTest in main(BeanTest.java:21)
call to BeanTest.print in main(BeanTest.java:22)
call to BeanTest.changeValues in main(BeanTest.java:23)
call to BeanTest.print in main(BeanTest.java:24)
Dissecting class Bean
write of Bean.m_a in Bean(Bean.java:10)
write of Bean.m_b in Bean(Bean.java:11)
read of Bean.m_a in getA(Bean.java:15)
read of Bean.m_b in getB(Bean.java:19)
write of Bean.m_a in setA(Bean.java:23)
write of Bean.m_b in setB(Bean.java:27)
Bean values are originalA and originalB
Bean values are newA and newB
Tôi có thể dễ dàng bổ sung thêm sự hỗ trợ cho các khuôn mẫu báo cáo, đưa ra
(instanceof) các thử nghiệm và bắt giữ (catch) các khối bằng cách triển khai thực
hiện các phương thức thích hợp trong VerboseEditor. Nhưng việc liệt kê không có
các thông tin về các mục thành phần này trở nên tẻ nhạt, vì thế chúng ta hãy xem
xét kỹ việc thay đổi các mục này trên thực tế. .
Quá trình phân tích đang diễn ra
Việc phân tích các lớp của Lịệt kê 4 liệt kê các hoạt động thành phần cơ bản. Thật
dễ dàng nhận thấy để làm việc với các hoạt động này sẽ có ích như thế nào khi
triển khai thực hiện các tính năng theo hướng-khía cạnh. Ví dụ bộ ghi nhật ký để
thông báo tất cả các truy cập đã viết vào các trường đã chọn sẽ là một khía cạnh có
ích để áp dụng trong nhiều ứng dụng. Đó là một phần công việc mà tôi đã hứa chỉ
cho bạn cách làm, sau này.
Thật may mắn cho chủ đề của bài viết này, ExprEditor không chỉ cho phép tôi biết
các hoạt động nào đang diễn ra trong đoạn mã này, mà nó còn cho phép tôi thay
đổi các hoạt động đang được thông báo. Các kiểu tham số được chuyển vào các
cuộc gọi phương thức ExprEditor.edit() khác nhau mà mỗi cuộc gọi xác định một
phương thức replace(). Nếu tôi chuyển qua phương thức này một câu lệnh dưới
dạng mã nguồn Javassist thông thường (đã trình bày trong Phần 4), thì câu lệnh đó
sẽ được biên dịch sang bytecode và được sử dụng để thay thế hoạt động ban đầu.
Điều này làm cho việc phân chia và cắt nhỏ bytecode của bạn dễ dàng.
Liệt kê 5 cho thấy một ứng dụng thay thế mã. Thay vì chỉ có các hoạt động ghi
nhật ký, ở đây tôi đã chọn để thay đổi thực sự giá trị String đang được lưu trữ vào
một trường đã chọn. Trong FieldSetEditor, tôi triển khai thực hiện chữ ký phương
thức giống với các truy cập trường. Trong phương thức này, tôi chỉ kiểm tra hai
điều: tên trường là một tên tôi đang tìm kiếm và hoạt động này là một hoạt động
lưu trữ. Khi tôi tìm thấy một sự giống nhau, tôi thay thế hoạt động lưu trữ ban đầu
bằng một hoạt động sử dụng kết quả của một cuộc gọi đến phương thức reverse()
trong lớp ứng dụng TranslateEditor hiện tại. Phương thức reverse() chỉ cần đảo
ngược thứ tự của các ký tự trong chuỗi ban đầu và in ra một thông báo để cho biết
rằng nó đã được sử dụng.
Liệt kê 5. Đảo ngược các tập String
public class TranslateEditor
{
public static void main(String[] args) {
if (args.length >= 3) {
try {
// set up class loader with translator
EditorTranslator xlat =
new EditorTranslator(args[0], new FieldSetEditor(args[1]));
ClassPool pool = ClassPool.getDefault(xlat);
Loader loader = new Loader(pool);
// invoke the "main" method of the application class
String[] pargs = new String[args.length-3];
System.arraycopy(args, 3, pargs, 0, pargs.length);
loader.run(args[2], pargs);
} catch (Throwable ex) {
ex.printStackTrace();
}
} else {
System.out.println("Usage: TranslateEditor clas-name " +
"field-name main-class args...");
}
}
public static String reverse(String value) {
int length = value.length();
StringBuffer buff = new StringBuffer(length);
for (int i = length-1; i >= 0; i--) {
buff.append(value.charAt(i));
}
System.out.println("TranslateEditor.reverse returning " + buff);
return buff.toString();
}
public static class EditorTranslator implements Translator
{
private String m_className;
private ExprEditor m_editor;
private EditorTranslator(String cname, ExprEditor editor) {
m_className = cname;
m_editor = editor;
}
public void start(ClassPool pool) {}
public void onWrite(ClassPool pool, String cname)
throws NotFoundException, CannotCompileException {
if (cname.equals(m_className)) {
CtClass clas = pool.get(cname);
clas.instrument(m_editor);
}
}
}
public static class FieldSetEditor extends ExprEditor
{
private String m_fieldName;
private FieldSetEditor(String fname) {
m_fieldName = fname;
}
public void edit(FieldAccess arg) throws CannotCompileException {
if (arg.getFieldName().equals(m_fieldName) && arg.isWriter()) {
StringBuffer code = new StringBuffer();
code.append("$0.");
code.append(arg.getFieldName());
code.append("=TranslateEditor.reverse($1);");
arg.replace(code.toString());
}
}
}
}
Đây là những gì sẽ xảy ra nếu tôi chạy phần này trên chương trình BeanTest của
Liệt kê 2 :
[dennis]$ java -cp .:javassist.jar TranslateEditor Bean m_a BeanTest
TranslateEditor.reverse returning Alanigiro
Bean values are Alanigiro and originalB
TranslateEditor.reverse returning Awen
Bean values are Awen and newB
Tôi đã ghép thành công một cuộc gọi đến mã bổ sung ở mỗi hoạt động lưu trữ
trong trường Bean.m_a (một trong hàm tạo và một trong phương thức thiết lập).
Tôi có thể chống lại tác động này bằng cách triển khai thay đổi tương tự như trong
lúc nạp từ trường này, nhưng về phần mình tôi thấy các giá trị đảo ngược gây chú
ý nhiều hơn những gì chúng ta đã bắt đầu, vì vậy tôi sẽ chọn dừng lại vấn đề này.
Tóm tắt Javassist
Trong bài viết này, bạn đã thấy cách chuyển đổi bytecode có hệ thống có thể dễ
dàng thực hiện khi sử dụng Javassist. Kết hợp nó với hai bài viết cuối cùng, bạn
cần phải có một cơ sở vững chắc để thực hiện các phép chuyển đổi của các ứng
dụng Java theo hướng khía cạnh riêng của mình hoặc như một bước xây dựng
riêng biệt hoặc trong lúc chạy.
Để có một ý tưởng tốt hơn về sức mạnh của cách tiếp cận này, bạn có thể cũng
muốn xem xét dự án JBoss Aspect Oriented Programming (JBossAOP-Lập trình
hướng-khía cạnh JBoss), được xây dựng xung quanh Javassist. JBossAOP sử dụng
một tệp cấu hình XML để xác định bất kỳ một trong nhiều hoạt động khác nhau
được thực hiện cho lớp ứng dụng của bạn. Chúng bao gồm việc sử dụng các trình
chặn (interceptor) trên các sự truy cập trường hoặc các cuộc gọi phương thức,
thêm các việc thực hiện giao diện hỗn hợp vào các lớp hiện có và nhiều hơn nữa.
JBossAOP được gắn vào trong phiên bản máy chủ ứng dụng JBoss hiện đang
được phát triển, nhưng cũng có sẵn như là một công cụ độc lập để sử dụng với các
ứng dụng của bạn ở ngoài của JBoss.
Phần tiếp theo cho loạt bài này xem xét Byte Code Engineering Library (BCEL-
Thư viện kỹ thuật mã byte), một phần của dự án Jakarta của quỹ Apache Software.
BCEL là một trong những khung công tác được sử dụng rộng rãi nhất cho các hoạt
động lớp Java. Nó đưa ra cách làm việc rất khác nhau với bytecode từ cách tiếp
cận Javassist mà chúng ta đã thấy trong ba bài viết gần đây, tập trung vào các
hướng dẫn bytecode riêng hơn là làm việc ở mức mã nguồn, là sức mạnh của
Javassist. Hãy xem tiếp với các chi tiết đầy đủ khi làm việc ở mức chương trình
dịch hợp ngữ (assembler) bytecode vào tháng tới.
Mục lục
Xử lý các thay đổi bytecode
Chuyển đổi mã
Phân lớp được thực hiện dễ dàng
Tóm tắt Javassist
File đính kèm:
Động lực học lập trình Java, Phần 6 Các thay đổi hướng-khía cạnh với .pdf

