Aspect Oriented Software Development - Full Set

Front 1

Crosscutting: Seperation of Concerns

Back 1

Problem in Belange zerlegen, die in sich abgeschlossen und lösbar sind
Die Gesamtlösung ist die Komposition der Teillösungen (Divide and Conquer)
Wichtig: Dekompositions-Kriterium

Front 2

Crosscutting: Modularität

Back 2

Modul auf Implementierungsebene:
- Klare Schnittstelle
- Interne Informationen ersetzbar
Jedes Modul soll einen Concern repräsentieren
Problem: Aktuelle Abstraktionen ermöglichen keine solche Trennung -> Crosscutting Concerns

Front 3

Crosscutting: Concern

Back 3

Eine Bestimmte Idee, die der Entwickler im Kopf hat während er:
Er Problem zerlegt, ein Modell konzeptuell spezifiziert, Module implementiert,
Keywords: Atomar/composed, abstract requirement, source code representation

Front 4

Crosscutting: Mögliche Arten von Concerns

Back 4

Technical
Busisness
Naming
Persistenz
Base-Language

Front 5

Crosscutting: Arten von Crosscutting

Back 5

Redundanzen/ Code-Klones
Gleiche Codefragmente in verschiedenen Modulen
- gleiche lexikalische Repräsentation bei anderen Typen
Gleche Codefragemente in gleichen Modulen
Ähnliche Codefragmentge in verschiedenen Modulen
Ähnliche Codefragmente in gleichen Modulen
Verschiedene Codefragmenete in Verschiedenen Modulen

Front 6

Statisches Crosscutting

Back 6

Ob Code hinzugefügt werden muss, kann direkt aus dem Source-Code abgeleitet werden

Front 7

Dynamisches Crosscutting

Back 7

Ob Code ausgeführt werden muss, kann nur mit Laufzeit Informationen bestimmt werden
Regeln die definieren, wie Module durchschnitten werden variieren stark

Front 8

Join Points: Was ist ein Join Point

Back 8

Ein Punkt oder Element im Programm, der ausgewählt und adaptiert werden kann. (Ort, Zeitpunkt, Event)

Front 9

Join Points: Welche Join Point Typen gibt es?

Back 9

Static Join Points
Dynamic Join Points
Structural Join Points
Behavioral Join Points

Front 10

Join Points: Static Join Points

Back 10

Element des Abstrakten Syntaxbaumes einer Anwendung
Anzahl ist Endlich
Repräsentiert ein Element im Code des Basisprogramms

Front 11

Join Points: Dynamic Join Points

Back 11

Events im Runtime System oder Evaluation eines bestimmten Elements zur Laufzeit
Anzahl ist unendlich und Unbekannt
Methodenaufrufe und Field-Assignments
Brauchen dynamische Elemente als unterscheidbare Charakteristiken
- Haben statische Repräsentation im Code auch Join Point Shadow

Front 12

Join Points: Structural Join Ponts

Back 12

Repräsnetiert eine strukturelle Abstraktion innerhalb der Anwendung.
Basiert auf einer Abstraktion, der zugrundeliegenden Programmiersprache (Klassen/Methoden Definition/ Konstruktor)

Front 13

Join Points: Behavioral Join Point

Back 13

Repräsentiert einen Teil des Anwendungsverhalten, der gekapselt ist durch "Structural building points"

Dies können: Field assingments, Field access, Method calls sein.

Front 14

Join Points: Konkretes Join Point Model

Back 14

Konkrete Element-Klassen vom AO-System als Join Point

Front 15

Join Points: Vollständige Join Point Model

Back 15

Wenn für jedes Konstrukt der Basissprache eine entsprechende Join Point Klasse gibt.

Front 16

Joint Points: Join Point Shadow

Back 16

Ein Joinpoint shadow ist das statische Vorkommen eines potentiellen Joinpoints. Ob dieser shadow (etwa ein im Quellcode stehender Methodenaufruf) tatsächlich zu einem Joinpoint wird, entscheidet sich erst zur Laufzeit in Abhängigkeit vom korrespondierenden Pointcut (resp. Pointcut-Designator).

Front 17

Join Point Selections: Definition

Back 17

Sprachkonstrukte, um bestimmte arten von Join Points auszuwählen
- Zur Verfügungstellen von unterscheidbaren Charakteristiken und Kombinationskonstrukte
- Sollten von konkreten Sourcecode Elementen abstrahieren ( &&, ||m *,+)

Front 18

Join Point Selections: Überblick

Back 18

Join Point Properties
Join Point Adressing
fragile Pointcuts

Front 19

Join Point Selections: Pointcut Language

Back 19

beschreibt Join-Point Properties und Adressierungsmechanismen (Quasi Querylanguage wie SQL)
sinnvolle/wiederverwendbare Abstraktionen
sollte stabile,allgemeine,komponiernbare Selectionskriterien nutzen

Front 20

Join Point Selections: fragile pointcuts

Back 20

lexikalisches Crosscutting
syntaktisches Crosscutting
Join Point Selection ist mit Syntax verbunden

Front 21

Join Point Selections: Enumeration-based Crosscutting

Back 21

Multiple Selection mit multipler Code-Repräsentation
Benötigt eine Aufzählung der Elemente

Front 22

Join Point Selections: Unterschied zwischen Join Point Adressing und Properties

Back 22

Property = unterscheidbare Charakteristik
Adressing: Mittel um Property zu adressieren

Front 23

Join Point Properties: Dimensions

Back 23

Dynamicity
Directness
Locality
Application Progress

Front 24

Join Point Properties: Dynamicity Dimension

Back 24

Parameter Type kann erst bestimmt werden wenn der join point auftritt.
-> sinnvolle Unterscheidungschrakteristik

- beschreibt ob das Property statisch am Join Point Shadow extrahiert werden kann.
Wenn es statisch beschrieben werden kann es zur Laufzeit Zeit sparen und ist
static - direkt aus dem code ableitbar
dynamisch - runtime Infomation benötigt

Front 25

Join Point Properties: Dynamicity und Join Point Model

Back 25

Bei dynamischem Join Point Model wird mindestens eine dynamische Eigenschaft benötigt
Die Existenz statischer eigenschaften impliziert kein statisches Model.

Front 26

Join Point Properties: Directness of Property Correspondence

Back 26

Direkt: Parameter typ ist direkt aus der Applikation verfügbarm keine Berechnung oder Abstraktion notwendig
Indirekt/Abstrakt: Zusätzliche Berechnungen und Abstraktionen notwendig

Front 27

Join Point Properties: Locality

Back 27

Lokal: Ableitbar wenn lokale Informationen am Join Point Verfügbar sind
Nicht-lokal: Die informationen, die benötigt werden sind in einem lokalen Kontext nicht verfügbar.
Locality ist sprachenabhängig, in einigen Situationen nicht präzise genug

Front 28

Join Point Properties: Applications progress

Back 28

- Current
- Referenzen zu partizipierenden Objekten
- Past
- Parameter History
- Future
- Abhängigkeiten zu anderen Dimensionen
- Dynamicity past/futre -> nonlocal
- Underlying data model for join points
->

Front 29

Join Point Adressing: Definition

Back 29

Mittel (sprachkonstrukte) um Join Point Properties zu adressieren und sie auszuwählen

Front 30

Join Point Adressing: Dimensionen

Back 30

Level-Of Value Sharing
Directness of value Adressen
Openess

Front 31

Join Point Adressing: Directness of Value Adressing

Back 31

Lexikalisch: *-Operator
erlaubt Abstraktionen über konkrete Werte referenziert aber auf den lexikalischen wert
Indirekt: +-Operator
Unterklassen müssen keine Lexikalische Beziehung haben.

Front 32

Join Point Adressing: Openess of Value Adressing

Back 32

Closed: Genaues Werteset
Open: Unpräzises Werteset Bspw. +,* ....

Front 33

Join Point Adressing: Level of Value Sharing

Back 33

Stand alone: (call(Void A.m(A))
Shared-Property (Call(void(var.m(var) && var= "A)

Front 34

Join Point Adaption: Definition

Back 34

Mittel um ausgewählte Join Points zu adaptieren
- Introductions, before,after, around

Front 35

Join Point Adaptations: Dimensionen

Back 35

Level of Adaptation
Contructiveness
Variability
ContextAddition / Abstraktion

Front 36

Join Point Adaption: Level of Adaptation

Back 36

Idee: Unterschedung zwischen strukturellen und verhaltens Adaptionen
Structural: ändern die Struktur des Codes (introduction)
hinzufügen von Feldern
Behavioral: ändert das Verhalten (advice) ohne dabei das strukturelle auftreten zu ändern
Ändern von Methodeb

Front 37

Join Point Adaption: Constructiveness

Back 37

- Destruktiv (ersetzt Code, around ohne Proceed)
- Konstruktiv (keine Codeersetzung)
- konditioniert konstruktiv (around) -> Kein direkter Impact aber Overridung, Evolution,Reflection

Front 38

Join Point Adaption: Variability

Back 38

Non-Variable Adaptation: keine Variabilität
Parametrisch: Variabilities innerhalb des codes, der die Adaption repräsentiert.

Front 39

Join Point Adaption: Level of Abstraktion / Context Addition

Back 39

Fix: Kontext ist nicht veränderbar für alle join point klassen
Variable: Kontext der Join Points ist vom Entwickler spezifizierbar.

Front 40

Join Point Adaption: Weaving

Back 40

Implementierung / Realisierung der Adaptations
Fragestellung: Wie Adaption durchführen?
Wie ausgewählte Join Points berechnen
- Code Transformation oder Veränderungen im Laufzeitsystem

Front 41

Weaving: Dimensionen

Back 41

Dynamicity
Level of Adaptation
Weaving Stimulus

Front 42

Weaving: Dynamicity

Back 42

Dynamisch (veränderungen zur Laufzeit -> AspectS
Statusch (final decision / byte code änderung) Aspect J

Front 43

Weaving: Level of Adaptation

Back 43

Code Instrumentation: Code Base Transformation
kein neues Laufzeitsystem nötig, binaries können auf mehreren Maschinen laufen.
Runtime-overhead durch join point checks
Sprachsemantiken oft unklar, Rekursive Probleme

Code Interpretation: neue Code Interpretation
in Sprachen mit wenigen Eigenschaften ist eine einfache Implementierung möglich
Performance profitiert bei Join Point Checks
Wenn die Basissprache auf mehreren Maschinen verfügbar ist eine große Anzahl von Laufzeitsystemen nötig
Binaries evtl inkompatibel

Front 44

Weaving: Stimulus

Back 44

User Driven: Abhängig von Inputs oder User Auswahl
System Driven: Nicht abhängig vom User Input

Front 45

Weaving: Aspect J Prinzip

Back 45

Statisches Weaving basierend auf Code-Instrumentations

Front 46

Weaving: Rekursionsproblem (Code instrumentation)

Back 46

Jedes übersetze Objekt, könnte einen Join Point repräsentieren
- Rekursion durch Advice ausgelöst
- Reduktion von selektierten Join Points durch den ausschluss von ziel klassen
Pointcut ausgelöste rekursion
- Reduktion von ausgewählten Join Points durch den Ausschluss des Kontrollfluss beginnend beim Aspect

Front 47

Weaving: AspectJ Funktion

Back 47

Aspekte werden zur Compile Zeit hinzugefügt
ByteCode Transformation
- Nachteil: Performance Overhead
Aspect -> Class/singleton + staitscher Methoden block
Before / After Advice: Methoden (parameter foreach exposed by pointcut) advice parameter
Around Advice: Aspectclosure -> Store parameter
- Proceed originaler Methodenaufruf

Front 48

Weaving: AspectJ pointcut

Back 48

statisch oder dynamisch
- Statisch: direkte Code represenataiton
- Dynamisch: Join Point Checks
- if statements
if (x instanceof B){advice}
else { aroundbody; originalmethod()}
Nicht alle Join Point Shadows implementiert
statische Typeinformationen keine Kontrollflüsse

Cflow -> konstrukt Datenstruktur (thread local variable) -> counter
cflow stack (context exposure)
static dynamic join point information provision

Front 49

Weaving: AspectS

Back 49

Forschungprototyp
Aspekte, Pointcuts, Advices sind Objekte
Explizite Instanziierung des Entwicklers notwendig
Nur Methods valls / execution als JoinPoints
MYAspect subclass of AsAspect
- new install, uninstall
ASbeforeAfteradvice,Asroundadvice (hat kein proceed)
Fixe join point abstraction

Front 50

Weaving in AspectS

Back 50

Methoddictionary (von behaviour aus)
Methodwrappiung (method wird ersetzt durch method mit aspect)
Aspect
- initialized -> create wrappers
- installed -> each wrapper replaces original method in class dictionary
- No static analysis für reducing the numer of join points