Programarea orientată pe aspecte are ca scop îmbunătățirea modularității sistemelor software, prin captarea funcționalităților dispersate, numite și crosscutting concerns, făcând astfel ca evoluția acestor sisteme să devină mult mai ușoară și mai ușor de operat. Pentru a obține aceste rezultate, AOP adaugă un mecanism de abstractizare în plus, mecanism numit aspect, pe lângă mecanismele de modularizare existente, cum ar fi funcțiile, clasele și metodele. Aspectele permit programatorilor să rezolve problemele legate de scattering și tangling, prin reducerea extinderii codului referitor la un concern pe diferite componente.
În timpul fazei de development, se materializează conceptul de produs care a fost identificat și cercetat în timpul fazei de pre-development. Cerințele de sistem sunt traduse în specificații pentru design, iar acestea la rândul lor se traduc în cod software.
Pentru un anumit proiect de dezvoltare software, împărțirea ciclului de activitate și a activităților care trebuie îndeplinite în cadrul fiecărei faze vor depinde foarte mult de tipul aplicației, de metodă, de tool-urile de dezvoltare folosite și de mediul de implementare avut în vedere.
Pe durata fazei de dezvoltare, accentul trebuie pus pe obținerea unei versiuni funcționale, acceptabile a produsului, pentru ca acesta să fie livrată. Este important să nu cădem în capcana perfecțiunii în încercarea de găsi o soluție.
Programarea Orientată pe Aspecte furnizează structuri explicite pentru a dezvolta sisteme software ale căror funcționalități de tip crosscutting concerns sunt mai bine împărțite pentru că nu mai sunt confuze și sunt foarte bine delimitate de analiza principală. Pentru a extinde avantajele acestui tip de programare spre sisteme deja existente, este necesar un efort considerabil. Acest efort constă în principal în analiza codului sursă a aplicațiilor existente în căutarea acelor porțiuni care implementează funcționalitatea de tip crosscutting. A doua parte a muncii constă în transformarea programului existent într-o reformulare centrată pe aspect. Pentru a beneficia de toate potențialele avantaje ale stilului de programare AOP, avem nevoie de asistență pentru migrarea aplicațiilor și sistemelor existente.
Fiecare fază a proiectului de software - design, implementare, testare și mentenanță - pune accentul pe anumite activități. Programarea centrată pe aspect are un rol diferit în fiecare din aceste faze.
Faza de design furnizează specificațiile detaliate despre cum trebuie dezvoltată partea de software. Această parte este mai tehnică decât analiza specificațiilor. Acum developer-ul trebuie să își definească foarte clar modul în care softul va putea duce la îndeplinire cerințele, transformându-le într-un sistem funcțional. Descriem mai jos o modalitate de a utiliza AOP:
După cum faza de design implică un anumit efort din punct de vedere computațional, faza de implementare include de regulă eforturi de design. Designul de la nivelul de implementare poate fi privit ca un act de echilibristică, unde trebuie combinate și potrivite modele aparent funcționale, instrumente și limbaje de implementare, cerințe de performanță și termene de livrare, menținând în același timp corectitudinea, siguranța, capacitatea de extindere și de menținere, precum și alte criterii.
Cu AOP, funcționalitățile principale și cele de tip crosscutting pot fi implementate foarte ușor. Dacă folosim AOP, vom observa că există multe similarități între AOP și OOP: majoritatea procesului și a metodologiei sunt aproape neschimbate. Următoarele principii pot fi folosite pentru a determina unde e nevoie de AOP:
În momentul implementării funcționalităților de tip crosscutting concerns, următoarele activități sunt desfășurate:
Să ne gândim la o verificare pentru o pre- sau post-condiție comună pentru mai multe operații din aceeași clasă. În cazul refactorizării convenționale, verificarea este inclusă într-o metodă și poate fi utilizată pentru toate situațiile în care este nevoie de ea în loc să se repete un bloc de cod în toate acele situații. În programarea orientată pe aspecte, un aspect este dezvoltat pentru a introduce acea verificare în toate metodele cerute. De asemenea, nu mai este nevoie să se apeleze la metoda care face verificarea în mai multe locuri.
După analizarea designului și implementarea unei soluții, următorul pas este rularea algoritmului cu date de test și eliminarea erorilor logice.
În faza de testare, programatorul trebuie să ia în considerare procesele de weaving și să-și imagineze cum se comportă un program integrat, deoarece scopurile testelor nu sunt niciodată obiecte individuale.
Există o pauză între faza de design și cea de testare în cadrul AOP. Următoarele exemple reprezintă posibile scenarii:
Mentenanța este etapa din dezvoltare care se desfășoară într-un sistem după ce acesta a fost livrat pentru scopul inițial. Această fază este foarte importantă pentru proiectele de software deoarece majoritatea efortului de dezvoltare este depus pentru mentenanță. Această etapă are două activități: adăugarea implementării pentru a atinge noile cerințe și corectarea problemelor sau rezolvarea bug-urilor din faza de testare.
În această fază se pot rezolva următoarele operațiuni:
AOP nu neagă meritele OOP, ci pur și simplu adaugă noi concepte care permit îmbunătățirea aplicațiilor orientate spre obiect, făcându-le mult mai flexibile. În plus, simplifică procesul de dezvoltare permițând separarea sarcinilor de dezvoltare. Spre exemplu, experți specializați pot dezvolta funcționalități extrem de tehnice (ex: securitatea) și aspectele permit o integrare mai ușoară a acestor funcționalități în cadrul aplicației.
Adoptarea AOP va implica mult efort și mult timp, dar poate fi realizată gradual atunci când va răspunde în mod clar unor nevoi.
Aplicațiile Enterprise trebuie să se adreseze multor funcționalități de tip crosscutting: administrarea tranzacțiilor, protecție, audit, acorduri de tip service-level, monitorizare, controlul concurenței, îmbunătățirea disponibilității aplicației, gestionarea erorilor ș.a.m.d. Multe aplicații Enterprise folosesc AOP pentru a implementa aceste funcționalități. Practic, orice proiect care folosește Spring folosește și AOP.
Serverele și aplicațiile web, cum ar fi dm-Serverul open-source din cadrul SpringSource, susțin dezvoltarea de aplicații de companie bazate pe OSGi. Acesta folosește AspectJ pentru a implementa diverse funcționalități de tip crosscutting, cum ar fi First Failure Data Capture (FFDC), colecțiile de context, monitorizarea și implementarea politicilor. Serverul SpringSource tc Server folosește AspectJ pentru a implementa monitorizarea aplicațiilor lansate.
Aplicațiile de tip framework pot folosi AOP în mod eficient pentru a target-a anumite funcționalități de tip crosscutting, păstrându-le în același timp structura modulară. Spring include aspecte care pot introduce dependențe în cadrul obiectelor. De asemenea, au început să apară și structuri care folosesc AspectJ ca bază.
AspectJ face ca implementarea unei scheme de monitorizare flexibile să pară foarte ușoară. Prin urmare, multe tool-uri folosesc AspectJ ca tehnologie de bază (Glassbox, Perf4J, Contract4J) și câteva produse comerciale folosesc AspectJ și pentru a implementa soluții de monitorizare.
AspectJ în sine folosește AspectJ pentru a extinde JDT complier, pentru a susține structurile AspectJ. AJDT folosește, în cadrul serviciilor OSGi bazate pe weaving, implementate de proiectul Equinox Aspect, pentru o mai bună integrare a JDT în Eclipse. Această schimbare recentă permite AJDT-ului să ofere o mai bună experiență utilizatorilor. Scala IDE pentru Eclipse folosește același principiu.
În concluzie, programatorii încep să conștientizeze importanța programării orientate pe aspect deoarece crosscutting reprezintă un nou principiu de modularitate. AOP are toate premisele să devină o metodologie de programare importantă, dat fiind că avantajele pe care le prezintă sunt numeroase. Mai mult, ea elimină și unele dificultăți care apar la designul, dezvoltarea și mentenanța unor programe software de calitate.
de Ovidiu Mățan
de Vlad Ciurca
de Ștefan Bălan
de Ioana Varga , Ioana Costea
