AspectJ ログ

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AspectJの概要 †

• Javaのメソッドに対して、横断的に処理を追加する技術
  • たとえば、すべての public メソッドの開始・終了時にログを出力する処理を追加するなど
• 用語
  • Aspect = Java の Class に相当。Advice の集合体
  • Advice = Java の Method に相当。Method の開始・終了時に埋め込む処理。
  • Point Cut = Advice を埋め込むことができるところ。Method の開始・終了など。
  • Join Point = Point Cut のうち、実際に Advice が埋め込まれたところ。Advice 側からは、JoinPoint?オブジェクト を通して Method や Object にアクセスできる。
• 当初 Xerox パロアルト研究所で作られた概念。現在 Eclipse.org に移管されて開発中。
• まずは、Aspect 指向プログラミングの代表例*1ともいうべきログ出力をやってみる

Eclipse への ADJT プラグインのインストール †

• AspectJ ホームページ
  • http://www.eclipse.org/aspectj/
• AJDT(AspectJ Development Tools) ホームページ
  • http://www.eclipse.org/ajdt/
• AJDT のインストール
  • [ヘルプ]-[ソフトウェアの更新]-[検索およびインストール]
    
  • 新規サイトとして、http://download.eclipse.org/tools/ajdt/33/dev/update を登録
    
  • あとは、[次へ]-[次へ]

AspectJプロジェクトの作成 †

[ファイル]-[新規]-[その他]

こんなアプリを作る †

• おみくじアプリ
  
  ボタンを押すと、OmikujiModel?.createOracle() を呼び出して、おみくじを引く。6回おみくじを引くとエラーになる
• OmikujiUI (ボタン押下イベント部分のみ)

  jButton.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {
    public void actionPerformed(java.awt.event.ActionEvent e) {
      try{
        System.out.println("UI wrote : START actionPerformed()");
        
        System.out.println("UI wrote : CALL  OmikujiModel.createOracle()");
        String oracle = OmikujiModel.createOracle();
        jLabel.setText(oracle);
        System.out.println("UI wrote : RET   OmikujiModel.createOracle()");
        
        System.out.println("UI wrote : TERM  actionPerformed()");
        return;
      }catch(Exception ex){
        jLabel.setText("ERROR");
      }finally{
        System.out.println("UI wrote : FINAL actionPerformed()");
      }
    }
  });

• OmikujiModel?

  package com.snail.exam.aj.omikuji;
  
  public class OmikujiModel {
    private static int count = 0;
    private static final String[] ORACLES 
    = new String[]{"excellent lucky","lucky","a bit lucky","misfortune","great misfortune"};
    
    public static String createOracle(){
      try{
        System.out.println("MODEL wrote : START createOracle()");
        System.out.println("MODEL wrote : TERM  createOracle()");
        return ORACLES[ (count++) ];
      }finally{
        System.out.println("MODEL wrote : FINAL createOracle()");
      }
    }
  }
  

ログ出力のAspectを適用する †

package com.snail.exam.aj.omikuji;

import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.Signature;
import org.aspectj.lang.annotation.After;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.aspectj.lang.annotation.AfterReturning;
import org.aspectj.lang.annotation.AfterThrowing;

@Aspect
public class OmikujiLogger {
  @Pointcut("execution(public * com.snail.exam.aj.omikuji.*.*(..)) && !within(OmikujiLogger)")
  public void someMethodExecute() {}
  
  @Pointcut("call(public * com.snail.exam.aj.omikuji.*.*(..)) && !within(OmikujiLogger)")
  public void someMethodCall() {}
  
  @Before("someMethodExecute()")
  public void beforeExecute(JoinPoint thisJoinPoint){
    dumpJoinPoint("beforeExecute()",thisJoinPoint);
  }

  @After("someMethodExecute()")
  public void afterExecute(JoinPoint thisJoinPoint){
    dumpJoinPoint("afterExecute()",thisJoinPoint);
  }
  
  @AfterReturning("someMethodExecute()")
  public void returnExecute(JoinPoint thisJoinPoint){
    dumpJoinPoint("returnExecute()",thisJoinPoint);
  }
  
  @AfterThrowing("someMethodExecute()")
  public void throwExecute(JoinPoint thisJoinPoint){
    dumpJoinPoint("throwExecute()",thisJoinPoint);
  }

  @Before("someMethodCall()")
  public void beforeCall(JoinPoint thisJoinPoint){
    dumpJoinPoint("beforeCall()",thisJoinPoint);
  }

  @After("someMethodCall()")
  public void afterCall(JoinPoint thisJoinPoint){
    dumpJoinPoint("afterCall()",thisJoinPoint);
  }

  @AfterReturning("someMethodCall()")
  public void returnCall(JoinPoint thisJoinPoint){
    dumpJoinPoint("returnCall()",thisJoinPoint);
  }
  
  @AfterThrowing("someMethodExecute()")
  public void throwCall(JoinPoint thisJoinPoint){
    dumpJoinPoint("throwCall()",thisJoinPoint);
  }

  private void dumpJoinPoint(String src,JoinPoint joinPoint){
    Signature sig = joinPoint.getSignature();
    String jPointName = sig.toLongString();
    
    System.out.println(src+"\t("+jPointName+")");
  }

}

• Point Cut の指定の仕方

  @Pointcut("execution(public * com.snail.exam.aj.omikuji.*.*(..)) && !within(OmikujiLogger)")

  • パラーメータの意味

    execution	実行時
    public	public属性のメソッド
    *	返値は何でも良い
    com.snail.exam.aj.omikuji.	パッケージの
    *.	どのクラスでも良い
    *	どのメソッドでも良い
    (..)	引数は任意

  • !(within(OmikujiLogger?))
    • OmikujiLogger?(自分)は除く
    • これがないと、ログ出力アドバイス(自分)にアドバイスが適用されて無限ループになる
• call と execution
  • call は、メソッド呼び出し時。Join Point は、呼び出し側
  • execution は、メソッド実行時。Join Point は、呼び出し先
  • @Around アドバイスを使うときには、使い分けが必要 → AspectJ GUIアプリの国際化
  • @Before / @After アドバイスでは余り関係ないかも
• アドバイスについて

  @Before	前
  @After	後
  @AfterReturning?	リターン後
  @AfterThrowing?	例外発生後
  @Around	Method をまるまる Advice に置き換えるときに使う

アドバイスの発生順序 †

ボタンを押したときに、Method と Advice がどういう順番で動くのか？ 実際にこの「おみくじプログラム」を動かしてみた。

• 正常時

  UI wrote : START actionPerformed()
  UI wrote : CALL  OmikujiModel.createOracle()
  beforeCall()	(public static java.lang.String com.snail.exam.aj.omikuji.OmikujiModel.createOracle())
  beforeExecute()	(public static java.lang.String com.snail.exam.aj.omikuji.OmikujiModel.createOracle())
  MODEL wrote : START createOracle()
  MODEL wrote : TERM  createOracle()
  MODEL wrote : FINAL createOracle()
  afterExecute()	(public static java.lang.String com.snail.exam.aj.omikuji.OmikujiModel.createOracle())
  returnExecute()	(public static java.lang.String com.snail.exam.aj.omikuji.OmikujiModel.createOracle())
  afterCall()	(public static java.lang.String com.snail.exam.aj.omikuji.OmikujiModel.createOracle())
  returnCall()	(public static java.lang.String com.snail.exam.aj.omikuji.OmikujiModel.createOracle())
  UI wrote : RET   OmikujiModel.createOracle()
  UI wrote : TERM  actionPerformed()
  UI wrote : FINAL actionPerformed()

• 例外発生時

  UI wrote : START actionPerformed()
  UI wrote : CALL  OmikujiModel.createOracle()
  beforeCall()	(public static java.lang.String com.snail.exam.aj.omikuji.OmikujiModel.createOracle())
  beforeExecute()	(public static java.lang.String com.snail.exam.aj.omikuji.OmikujiModel.createOracle())
  MODEL wrote : START createOracle()
  MODEL wrote : TERM  createOracle()
  MODEL wrote : FINAL createOracle()
  afterExecute()	(public static java.lang.String com.snail.exam.aj.omikuji.OmikujiModel.createOracle())
  throwExecute()	(public static java.lang.String com.snail.exam.aj.omikuji.OmikujiModel.createOracle())
  throwCall()	(public static java.lang.String com.snail.exam.aj.omikuji.OmikujiModel.createOracle())
  afterCall()	(public static java.lang.String com.snail.exam.aj.omikuji.OmikujiModel.createOracle())
  UI wrote : FINAL actionPerformed()

ログの埋め込みだけでもありがたい †

• 想像してみてください。
• もしもあなたが、全くログを出さず、仕様書もなく、担当者もどこかへ消えたスパゲッティー・プログラムの改修を任されたとしたら・・・
• そんなとき、AspectJ を使って、すべてのメソッドの開始時と終了時にログを埋め込んでやれば、問題箇所がどのクラスのどのメソッドなのかを特定できる。地獄に仏 とは正にこのこと
• かぐや・・・

Java#AspectJ