Transcript アスペクト指向システム

アスペクト指向
発表者 che
現在の問題点
 各モジュールを完全に分離できない
 それぞれが依存しあっている
○リエモーンっっ！
モジュールがきれいに
わけられないよー！
モジュール化
 プログラミングにおいて、モジュール化は重要
な考え方
 モジュール化の利点
 再利用性
 読みやすさ
 分業のしやすさ
 モジュール間は依存性がない方がよい
 この原則を「関心事の分離」という
関心事
 ひとまとまりの処理やデータ
 プログラム中に何度も出てくる同じ「処理」
 関数
 一つにまとめることができる「データ」
 構造体
 ひとまとまりのデータと、それに強く結びつく「処
理」
 クラス
Separation of Concern
（SOC、関心事の分離）
 プログラミングにおける基本原則の一つ
 Edsger W. Dijkstraらにより1970年代前後に
提唱
 関心事をモジュールとしてまとめ、他の関心事
と分離する
 プログラムの保守性と再利用性の向上
 プログラミング言語の制約により分離できる関心
事と分離できない関心事が存在する
 モジュールの依存性が少ないほど、再利用性
が高まる
大きくモジュールを分けると
ビュー
入力
世界
AI,プレイヤー
今回のモデルの問題点
 「世界」を記述するときに、オブザーバの存在
を意識する必要性
 本来、「世界」は独立したモジュールのはず
世界が変更
されたら知ら
せなきゃ
オブザーバパターンの実装
 Worldクラスにて
世界が変更された！
void update() {
・・・ //世界を変更する処理
}
notifyObservers(); //オブザーバに通知
オブザーバに
知らせなきゃ！
何がまずいのか？
 世界を変更する処理が増えると、その全てで
オブザーバへの通知を行う必要性
 保守性、再利用性に影響
void update1() {
・・・ //世界を変更する処理
notifyObservers(); //オブザーバに通知
}
void update2() {
・・・ //世界を変更する処理
notifyObservers(); //オブザーバに通知
}
void update3・・・
コードが分散
してるなあ・・・
オブザーバパターンにおける関心事
 オブザーバパターンに関連した関心事
 「世界」を表現する
 Worldクラス
 「世界」を描画する
 WorldPanelクラス
 「世界」が変化したら「世界」を再描画する
 ？
これはどのクラス
に属するの？
ちょっとおさらい：
オブジェクト指向って？
 モジュール化技術の一つ
 プログラムは「オブジェクト」単位で構成
 オブジェクトで表現できないものを表現するのは難
しい
 階層構造を記述する
 階層構造でないものを記述するのは難しい
オブジェクト指向の限界
 オブジェクト指向では扱いにくい問題（関心事）
が存在する
 ロギング
 エラーチェック
 ネットワークの接続性チェック
 データの妥当性チェック
 マルチスレッド環境下での同期
 etc…
横断的関心事
横断的関心事
 他の関心事に強く依存する関心事を「横断的
関心事」という
 オブジェクト指向では扱いきれない
 従来の方法で実装するとコードが分散してし
まう
 モジュール化できない
アスペクト指向プログラミング（AOP)
の導入
 アスペクト指向による解決
 オブジェクト指向では扱えない問題が解決できる
アスペクト指向
 モジュール化技術の一つ
 従来はできなかった横断的関心事のモジュー
ル化を可能に
 横断的関心事を「アスペクト」として表現
 明示的でない手続き呼び出し
 階層的でない構造を記述する（横のつながり）
アスペクト指向システム
 AspectJ
今回は
AspectJを使います
 現在最も普及しているアスペクト指向システム
 Eclipseプロジェクトの一つとして実装が進んでいる
 Hyper/J
 最も純粋なアスペクト指向システム
 あまり普及していない
 JBoss
 アスペクト指向としては微妙？
 実用的なシステムではある
簡単な例 ロギング（従来の方法）
 「ある処理をするときに、ログを出力したい」
 従来の方法
ロギング部分だけ
切り出すことは
不可能
class Hoge {
void foo() {
System.out.println(“Hoge.foo()”);
・・・ //メソッド本体
}
}
簡単な例 ロギング（AOP）
 アスペクト指向による実装
class Hoge {
void foo() {
・・・ //メソッド本体
これが
}
アスペクト }
メソッド自体には
何も書かなくていい
Hogeのfooメソッド
を実行する前に
aspect Logger {
before(): execution(void Hoge.foo()) {
System.out.println(“Hoge.foo()”);
}
}
ロギング
を実行
AOPにおけるオブザーバパターン
class World {
notifyObservers
・・・ //省略
を書かなくていい
void update() {
・・・ //Worldを変更
}
これが
アスペクト }
ここに
まとめて書く
aspect Observer {
after(): call(void World.update()) {
worldPanel.repaint();
}
}
ユーザ操作
 「キー入力に基づいてロボットを操作したい」
 ２つの関心事がある
 キー入力を処理する
 ロボットを操作する
オブジェクト指向での実装
 KeyboardPlayerというクラスを用意して、キーイベ
ントを取得する
class KeyboardPlayer implements KeyListener {
public void keyPressed(KeyEvent e) {
・・・ //キーイベントに応じた処理
例えばこんな妄想
ある一つの
クラスでキー入
力を処理して、
ロボットも
操作して、
しかもモジュール分け
ができたらいい
なぁ・・・
アスペクト指向
ならできます！
アスペクト指向のもう一つの顔：
プログラムの機能拡張
 アスペクト指向では、既にあるプログラムに機
能を付け足すことができる
 あるクラスにメソッドやフィールドを追加する
 あるクラスを他のクラスのサブクラスにしてしまう
 一つのクラスで、複数の関心事を実装し、なお
かつモジュール化される
アスペクト指向によるキー操作の実装
Robotを
KeyListenerの
実装クラスにしちゃえ！
aspect Player {
declare parents: Robot implements KeyListener;
}
public void PlayerRobot.keyPressed(KeyEvent e) {
・・・ //キーイベントを処理
}
Robotに
keyPressedメソッド
を追加しちゃえ！
AI
 ＡＩをアスペクトで表現してみよう
デモ
 アスペクト指向を使ったプログラミングの実演
敵のAIをアスペクトで作ってみる




敵を動かしてみよう
敵に弾を出させよう
敵に弾を避けさせよう
もっと頭を良くしてみよう
アスペクト指向を体験してみたい方
 AspectJの開発に必要なもの
 Java SDK
 Eclipse 3.1
 AspectJプラグイン
敵を動かしてみよう
敵に攻撃させてみよう
敵に弾を避けさせてみよう
もっと頭をよくしてみよう
アスペクト指向導入の利点
 横断的関心事がモジュール化できる
 オブジェクト指向では実現できない
 仕様変更に強い
 オブジェクト指向は静的な構造を記述する
 構造変化に弱い
アスペクト指向の欠点
 コード量の増大
 一般的にモジュール化を進めるとコード量が増え
る
 コードの見通しが悪くなる可能性
 あるコードに関連するコードが、全く別の場所に書
かれているかも・・・
まとめ：アスペクト指向
 オブジェクト指向では扱いきれない問題
 横断的関心事
 アスペクト指向は新しいモジュール化技術
 横断的関心事をモジュール化できる
全体まとめ
おわり