egenharia de software orientado a aspectos

Engenharia de Software

Dyego Ítallo, MarcosJosé, Weverson França

IntroduçãoHistória

POA em outras linguagens

Motivação

Programação Orientadaa AspectosGerenciamento de interesses comPOA

Desenvolvimento com POA

Benefícios esperados

AspectJInstalação do AspectJ

Joinpoints

Pointcuts

Adivices

Aspectos versus Classes

Modelagem deAspectos em UML

Engenharia de SoftwareOrientada a Aspectos

Dyego Ítallo Silva Ferreira Marcos José FerreiraWeverson Fraques França

03 de Janeiro de 2013

1/36

Engenharia de Software Avançar





Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices



Roteiro1 Introdução

HistóriaPOA em outras linguagensMotivação

2 Programação Orientada a AspectosGerenciamento de interesses com POADesenvolvimento com POABenefícios esperados

3 AspectJInstalação do AspectJJoinpointsPointcutsAdivicesAspectos versus Classes

4 Modelagem de Aspectos em UML2/362/36

Engenharia de Software AvançarVoltar





Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices



História

A Programação Orientada a Aspectos (POA) foicriada por Gregor Kiczales (1997) quando era ocientista da Xerox PARC (1996 – 2002)Os desenvolvedores da Xerox PARC criaram alinguagem AspectJA linguagem AspectJ é usada até hoje e é a maispopular linguaguem de POAA linguagem AspectJ é usada com Java

3/363/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices




Linguagem AspectoJava AspectJC++ AspectC++C AspectC

Python Aspyct AOPNET AspectNET

JavaScript AjaxpectPHP PHPaspectRuby AspectRLua AspectLuaPerl The Aspect Module

4/364/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices



Motivação

Sistema de banco: Imagine que um banco, pediu paraque fosse feito software que gerencie todasas transações bancárias.

1 Quais os principais interesses?DepositoTransferênciaSaqueTEDDOC. . .

2 Quais os interesses secundários?Auditoria;Autorização;Persistência;. . .

5/365/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices



Motivação

Classificamos os interesses do software em:Concerns – Interesses primários (Núcleo do sistema)Crosscutting Concerns – Interesses transversais,que abrangem vários módulos do sistema.

6/366/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices



Problemas da POO

Implementações OO acoplam Concerns com osCrosscutting ConcernsQuando são adicionadas ou removidasfuncionalidades, na maior parte dos casos, émodificado o núcleo do sistemaMuitas propriedades importantes espalham-se porvários módulos e misturam-se com outraspropriedades de maneira intrusiva

LimitaçãoEsses problemas dificultam a reutilização e a manutençãodos componentes do sistema.

7/367/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices



Problemas da POOExemplo prático

Sistema bancário: Implementar o métodoTranferenciaContas usando POO.

Implementação do método Trasferência de Contas

public void transferir(Conta origem, Conta destino, int valor) {origem.debitar(valor);destino.creditar(valor);}

8/368/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices




Verificar se o usuário possui saldo suficiente.


public void transferir(Conta origem, Conta destino, int valor) {if (origem.getSaldo() < valor) {

throw new SaldoInsuficienteException();}origem.debitar(valor);destino.creditar(valor);}

9/369/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices




Verificar se o usuário possui permissão para realizara transação


public void transferir(Conta origem, Conta destino, int valor){if (!getUsuario().hasPermissao(OP_TRANSF)){

throw new PermissaoException();}if (origem.getSaldo() < valor) {


10/3610/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices




Verificar se o valor do dinheiro é negativo


public void transferir(Conta origem, Conta destino, int valor){if (valor < 0) {

throw new TransferenciaNegativaException();}if (!getUsuario().hasPermissao(OP_TRANSF)){



11/3611/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices




Previnir perda de dados





throw new SaldoInsuficienteException();}

DatabaseTransacao dt = new DatabaseTransacao();

try {origem.debitar(valor);destino.creditar(valor);dt.enviar(origem, destino);

}catch(Exception e) {dt.reverter();

}}

12/3612/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices




Previnir perda de dadosImplementação do método Trasferência de Contas






try {origem.debitar(valor);destino.creditar(valor);dt.enviar(origem, destino);

}catch(Exception e) {dt.reverter();

}}

12/3612/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices




Adicionando ao log de dados da aplicação







try {origem.debitar(valor);destino.creditar(valor);dt.enviar(origem, destino);logger.logOperacao(OP_TRANSF, origem, destino, valor);

}catch(Exception e) {dt.reverter();logger.logErro(OP_TRANSF, e.getMenssage);

}}

13/3613/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices




Adicionando ao log de dados da aplicaçãoImplementação do método Trasferência de Contas






try {origem.debitar(valor);destino.creditar(valor);dt.enviar(origem, destino);logger.logOperacao(OP_TRANSF, origem, destino, valor);

}catch(Exception e) {dt.reverter();logger.logErro(OP_TRANSF, e.getMenssage);

}} 13/3613/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices



Problemas da POOO que podemos extrair desse exemplo?

O código perdeu elegânciaO código perdeu simplicidadeO código da regra do negócio foi voltado paraoutros objetivos (misturado)

VerificaçõesSegurançaLog de dadosPersistência de dados

Código redundanteCódigo de difícil manutençãoCódigo de difícil compreensãoCódigo de difícil reutilização

14/3614/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices




O código perdeu elegância

O código perdeu simplicidadeO código da regra do negócio foi voltado paraoutros objetivos (misturado)



14/3614/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices




O código perdeu elegânciaO código perdeu simplicidade

O código da regra do negócio foi voltado paraoutros objetivos (misturado)



14/3614/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices







14/3614/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices






Código redundante

Código de difícil manutençãoCódigo de difícil compreensãoCódigo de difícil reutilização

14/3614/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices






Código redundanteCódigo de difícil manutenção

Código de difícil compreensãoCódigo de difícil reutilização

14/3614/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices






Código redundanteCódigo de difícil manutençãoCódigo de difícil compreensão

Código de difícil reutilização

14/3614/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices







14/3614/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices



Causa dos problemas da POO

Figura: [Lincoln, 2009] Projeto antes dos requisitostransversais

15/3615/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices




Figura: [Lincoln, 2009] Projeto depois dos requisitostransversais

16/3616/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices




Figura: [Lincoln, 2009] Problema multidimensinal

17/3617/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices



Programação Orientada a Aspectos

A programação Orientada a Aspectos (POA) é umanova metodologia que:

Separa os interesses, responsábilidades e requisistos(Concerns) de um sistemaA modularização dos Aspectos produz umaarquitetura fácil de projetar, implementar e manter

POO X POAA POA não veio para substituir a POO, e sim paracomplementá-la, pois a POA usada sozinha não trazbenefícios para o projeto de software.

18/3618/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices



Gerenciamento de interesses (Concerns)

Um Concern é um requisito específico de um sistema.Existem dois tipos de Concern, são eles:

1 Core Concerns – são os requisitos dasfuncionalidades centrais de um módulo (núcleo)

2 Crosscutting Concerns – são os requistos dasfuncionalidades periférias do sistemas, onde, sãousados em diversos módulos do sistema

Em um projeto desenvolvido com POA, o engenheirodeve se preocupar durante todo o projeto com aseparação de interesses (separation of concerns).Os interesses transversais são encapsulados pelosaspectos.

19/3619/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices



Programação Orientada a AspectosDesenvolvimento com POA

Identificar concernsImplementar

Classes para o negócioAspectos para crosscutting concernsClasses de negócio não ficam cientes da existênciados Aspectos

Combinar concerns (weaver)Identificar crosscutting e core concerns

20/3620/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices




Classes – encapsulam os requisitos do sistemaAspectos – encapsulam os requisitos transversaisWeaver – acoplam os apectos e classes em umprograma

Figura: [Lincoln, 2009] Funcionamento da POA

21/3621/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices




Boa modularidadeFácil desenvolvimentoFácil manutençãoFácil reutilização

Software “plug and play”;

22/3622/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices



AspectJ

É uma extensão java para programar orientado aaspectosÉ um weaver para java

Pré-processadorFácil de aprender e implementar

23/3623/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices



Instalação do AspectJ

Para instalar o AspectJ é necessário ter a máquinavirtual Java (JDK), o ambiente de desenvolvimento(Eclipse) e o plugin para o Eclipse (AJDT);

JDK – http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html

AJDT – http://download.eclipse.org/technology/ajdt/30/update

Eclipse – http://download.eclipse.org/downloald/index.html

24/3624/36


http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html

http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html

http://download.eclipse.org/technology/ajdt/30/update

http://download.eclipse.org/technology/ajdt/30/update

http://download.eclipse.org/downloald/index.html

http://download.eclipse.org/downloald/index.html





Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices



AspectJ

1 Crosscutting estático – Modifica classes, interfacee aspectos sem modificar o comportamento doprograma.

2 Crosscutting dinâmico – Adiciona comportamentodinamicamente ao programa através de uma regraque determina a execução de uma ação.

25/3625/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices



AspectJWildcards

* – sequência de caracteres sem pontos.. – sequência de caracteres+ – subclasse da classe em questão

26/3626/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices



AspectJExemplo de Wildcards

pointcut finds(): call (* find*(..))findCliente();findClienteByName();findClienteByCpf();findClienteByTelefone().

27/3627/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices



AspectJJoinpoints

São pontos em que os apectos interceptam as classescallexecutioninitializationpreinitializationstaticinitializationhandlergetsetargsadviceexecutionthistarget

28/3628/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices



AspectjPointcuts

São um conjunto de joinpointsDetectam quais joinpoints devem ser interceptadosPodem ter ações booleanas (!, e ||) e argumentos

Estruturapointcut nomePointcut(ListaParametros):«expressao»;

Exemplo de pointcut

pointcut traced(Person p) : target(p) &&call(public * set*(..)) ||call(public * get*(..));

29/3629/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices



AspectjPointcuts

São um conjunto de joinpointsDetectam quais joinpoints devem ser interceptadosPodem ter ações booleanas (!, e ||) e argumentosEstrutura

pointcut nomePointcut(ListaParametros):«expressao»;

Exemplo de pointcut

pointcut traced(Person p) : target(p) &&call(public * set*(..)) ||call(public * get*(..));

29/3629/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices



AspectJAdivices

São partes de códigos associados a pointcutsTipos

beforeafteraround

FormatipoAdvice(ListaParametros) :ListaPointCut()corpoExemplos

before(param) : pointcut(param) ...after(param) : pointcut(param) ...

30/3630/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices



AspectJthisJoinPoint

É similar ao this do Java.Disponibiliza informações do joinpoint que estásendo usado.

Exemplo:thisJoinPoint.toString()thisJoinPoint.getArgs()

31/3631/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices



AspectJthisJoinPoint

É similar ao this do Java.Disponibiliza informações do joinpoint que estásendo usado.Exemplo:

thisJoinPoint.toString()thisJoinPoint.getArgs()

31/3631/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices



AspectJReuso

Da mesma forma como nas classes

Reúso

public abstract aspect AspectoMae {protected abstract pointcut PointCut_um();

// advice}

public aspect AspectoFilho extends AspectoMae{protected pointcut PointCut_um(): call(* set*(..));

}

32/3632/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices



AspectJReuso

Da mesma forma como nas classesReúso

public abstract aspect AspectoMae {protected abstract pointcut PointCut_um();

// advice}

public aspect AspectoFilho extends AspectoMae{protected pointcut PointCut_um(): call(* set*(..));

}

32/3632/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices



AspectJAspectos versus Classes

1 Apectos e classes são similares:Tem um tipoTrabalha com herançaSão abstrados ou concretosPodem conter atributos e métodos

2 Aspectos são diferentes das classes:Não tem construtor nem destrutorNão são criados com newPodem conter pointcuts e advices

33/3633/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices



Modelagem de Aspectos em UMLDiagrama de classes

pointcutadviceintroduction

Figura: Representação de um Aspecto em UML

34/3634/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices



Modelagem de Aspectos em UMLDiagrama de sequência

pointcuts – devem ser representados como atoresdo sistema. No caso de um pointcut se chamarteste. O ator é determinado como pointcut(teste)advices – de acordo com sua forma de execuçãoantes (before) ou depois (after) de um pointcut,devem estabelecer uma ligação com o mesmo, edeste ponto a diante definir a sequências dasoperações a serem executadasintroductions – podem ser executados normalmentea partir da inclusão de uma classe estática.

35/3635/36






Motivação





Joinpoints

Pointcuts

Adivices



Referências

S.ROCHA, Lincloln. Introdução a poa e aspectj.Fortaleza: Ufc, 2009.GOMES, Edeyson Andrade. Programação orientadaa aspectos. Campinas: Edeyson, 2007.RESENDE, Antônio Maria Pereira de; SILVA,Claudiney Calixto da. Programação orientada aaspectos em java. Rio de Janeiro: Brasport, 2005.

36/3636/36

Engenharia de Software Voltar

egenharia de software orientado a aspectos

Documents