基于AOP的異常處理研究與應(yīng)用

摘 要：異常處理是任何軟件中都必須面對(duì)的一類問題，但傳統(tǒng)的異常處理過程會(huì)和程序中的其它代碼產(chǎn)生了一種緊耦合關(guān)系，這種緊耦合關(guān)系使得代碼的重用和維護(hù)非常困難。本文將結(jié)合面向方面編程討論基于AOP的異常處理模型，該模型能夠比較好的實(shí)現(xiàn)異常處理代碼和業(yè)務(wù)邏輯代碼的解耦，大大提高整個(gè)程序的重用性和可維護(hù)性。

關(guān)鍵詞：異常處理；面向方面編程；AOP

中圖分類號(hào)：TP311.52

對(duì)異常的處理是任何軟件都必須面對(duì)的一類問題，然而傳統(tǒng)的異常處理方式會(huì)使得負(fù)責(zé)異常處理的代碼彌散在整個(gè)程序中，形成一種和其它代碼的緊耦合，這種緊耦合使得程序的可維護(hù)性和可重用性非常差，同時(shí)也會(huì)干擾正常的業(yè)務(wù)邏輯，不利于異常這類問題的集中處理。本文結(jié)合目前比較流行的面向方面編程，給出一種基于AOP的集中式異常處理模型，該模型可以很好的實(shí)現(xiàn)異常處理和其它代碼的分離解耦。這使程序員在編程之初可以更加專注于業(yè)務(wù)邏輯的處理而無須分心去處理異常，對(duì)異常的處理可以在隨后進(jìn)行集中化處理并通過AOP的織入功能加入到程序中來。這大大增強(qiáng)了整個(gè)程序的可維護(hù)性和可重用性，也使我們的程序代碼看起來會(huì)更加干凈、結(jié)構(gòu)清晰。

1 面向方面編程

面向方面編程（Aspect Oriented Programming）是對(duì)面向?qū)ο缶幊痰倪M(jìn)一步補(bǔ)充，它可以將散布在程序中的不相關(guān)對(duì)象中的一些相同邏輯抽取出來模塊化，從而進(jìn)一步提高了程序的重用性和可維護(hù)性。AOP能夠?qū)⒛切┡c業(yè)務(wù)無關(guān)，卻為業(yè)務(wù)模塊所共同調(diào)用的邏輯，例如：事務(wù)處理、日志管理、權(quán)限控制、異常處理、調(diào)試等模塊化，以降低模塊之間的耦合度，減少重復(fù)代碼的出現(xiàn)。

1.1 AOP基本概念[1]

方面（Aspect）：對(duì)橫切性關(guān)注點(diǎn)的模塊化，是我們從業(yè)務(wù)模塊中抽取出來的一類相似邏輯的模塊化。

連接點(diǎn)（Joinpoint）：是橫切性邏輯的觸發(fā)點(diǎn)，可以是類的初始化、某方法的調(diào)用、特定異常的拋出。

通知（Advice）：在特定的連接點(diǎn)，AOP框架執(zhí)行的動(dòng)作。通知的類型[2]包含：“around”、“before”、“after throwing”、“after returning”等，用于定義執(zhí)行動(dòng)作在什么時(shí)機(jī)觸發(fā)。

切入點(diǎn)（Pointcut）：一個(gè)通知被觸發(fā)的一系列連接點(diǎn)的集合。

目標(biāo)對(duì)象（Target Object）：包含連接點(diǎn)的對(duì)象，是業(yè)務(wù)邏輯對(duì)象。

AOP代理對(duì)象（AOP Proxy）：AOP框架創(chuàng)建目標(biāo)對(duì)象的代理象，通過代理對(duì)象對(duì)目標(biāo)對(duì)象的功能進(jìn)行增強(qiáng)，將方面應(yīng)用到目標(biāo)對(duì)象。

織入（Weaving）：AOP框架創(chuàng)建AOP代理對(duì)象的過程，它將我們橫切性關(guān)注點(diǎn)融入到當(dāng)前系統(tǒng)中，擴(kuò)展系統(tǒng)的功能。

AOP可以降低模塊的耦合度，使系統(tǒng)更易擴(kuò)展，增強(qiáng)代碼的復(fù)用性，還可以實(shí)現(xiàn)橫切性問題的遲綁定。

2 基于AOP的異常處理模型

圖1中給出的是一個(gè)使用AOP的異常處理模型。該異常處理模型中，Client為調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯對(duì)象的客戶端，Target為提供服務(wù)的業(yè)務(wù)邏輯對(duì)象，ExAspect為處理異常的方面（Aspect），ExceptionHandler負(fù)責(zé)在截獲異常后對(duì)異常進(jìn)行處理，可以是對(duì)異常情況的記錄、發(fā)送通知等。在未使用AOP之前Client將會(huì)直接對(duì)Target進(jìn)行調(diào)用，異常處理代碼則被交織在業(yè)務(wù)邏輯代碼中，而在AOP異常處理模型中，Target被一個(gè)AOP代理對(duì)象所代理，AOP代理對(duì)象在調(diào)用Target之后捕捉異常，并對(duì)捕捉到的異常進(jìn)行處理，異常處理代碼則被模塊化入ExceptionHandler處理。這種方法實(shí)現(xiàn)了異常處理代碼和正常業(yè)務(wù)邏輯代碼的分離解耦，增強(qiáng)了代碼的復(fù)用性和可擴(kuò)展性。

下面我們以JAVA和Spring2.5為例，給出其程序代碼和配置的基本實(shí)現(xiàn)方式。

配置中定義了切面pointcut1為com.test.service包下的所有對(duì)象方法的執(zhí)行，定義了after-rhrowing類型的通知，當(dāng)切面中的連接點(diǎn)執(zhí)行并有異常拋出時(shí)會(huì)觸發(fā)ExAspect中doThrowing方法的執(zhí)行，在doThrowing方法中我們調(diào)用ExceptionHandler模塊對(duì)異常進(jìn)行處理。使用過程中AOP代理的創(chuàng)建則由框架完成，這個(gè)過程在AOP中叫織入（weaving）。

注意在Aspectj和Spring中after-throwing類型的通知在處理后會(huì)繼續(xù)把異常向上拋，如果想對(duì)異常類型進(jìn)行轉(zhuǎn)換或屏蔽，則可以使用around通知類型。

3 結(jié)束語

本文研究了AOP技術(shù)在異常處理上的應(yīng)用，并給出了一種實(shí)現(xiàn)模型。AOP技術(shù)的引入改變了傳統(tǒng)的異常處理方式，使得異常處理代碼和正常業(yè)務(wù)邏輯代碼實(shí)現(xiàn)了解耦，增強(qiáng)了代碼的復(fù)用性、可維護(hù)性、及程序可擴(kuò)展性，AOP技術(shù)的引入還使得我們可以做到異常處理代碼的延長實(shí)現(xiàn)，這樣在前期可以不用過多的考慮異常處理的問題，從而可以把主要精力集中在業(yè)務(wù)邏輯的實(shí)現(xiàn)上。

參考文獻(xiàn)：

[1]Rod Johnson. Spring2.5參考手冊.譯者：丁雪豐等，譯.Spring中文論壇，2008：105-149.

[2]The AspectJTM Programming Guide[EB/OL].http：//www.eclipse.org/aspectj/doc/released/progguide/index.html，2003/2015.1

作者簡介：趙文杰（1979-），男，河南安陽人，漢族，助理工程師，碩士研究生，研究方向：軟件工程。

作者單位：濮陽市安陽地區(qū)醫(yī)院 計(jì)算機(jī)中心，河南安陽 455000