Entwicklung & Design

Ein Enterprise Feature übertragen in die PHP-Welt: Aspektorientierte Programmierung mit FLOW3

Aspektorientierte Programmierung (AOP) ist ein Programmierparadigma. Ziel von AOP ist es, Programmteile abzukapseln, die nicht direkt zur Domäne, also der Hauptaufgabe des Programms, gehören und dennoch häufig gebraucht werden. Diese Teile werden erst zur Laufzeit mit dem Code der Domäne zusammengefügt. Das Resultat verhält sich, als wäre es aus einem Guss. Anhand des Anwendungsbeispiels eines Profilers veranschaulicht dieser Artikel den Einsatz von AOP in FLOW3.

Ein Profiler kann bei vielen komplexen Entwicklungen helfen, rechenintensive Schwachstellen aufzuspüren. Dazu protokolliert er die Zeit zwischen Ausführungsbeginn und Ausführungsende eines Funktionsaufrufs. Um nun eine spezifische Komponente einem solchen Profiling zu unterziehen, wäre es nötig an Ort und Stelle entsprechende Codezeilen zur Zeitberechnung zu hinterlegen, bestenfalls durch den Aufruf einer ausgelagerten Methode. Der Code der Komponente ist damit jedoch unweigerlich mit Programmzeilen verstrickt, die nicht zur Kernlogik der Komponente beitragen. Durch den Einsatz eines Programmierparadigmas, wie dem der Aspektorientierten Programmierung [1], ist es möglich, diesen Umstand zu umgehen und eine klare Aufteilung aller Komponenten in ihre jeweiligen Dömanen vorzunehmen. Fremdartige Aspekte wie das Profiling werden der Komponente dann zur Laufzeit hinzugefügt.

Was ist was?

Im Sinne von AOP werden Aspekte, die nicht unmittelbar zur Domäne des Programms gehören, auch als „cross-cutting concerns“ bezeichnet. Die Klasse, auf die diese concerns angewandt werden, heißt „target-class“.

Gebräuchlich Begriffe bei AOP
Aspect
Als Aspect wird Code bezeichnet, der „cross-cutting concerns“ beinhaltet, also nicht zur Kernlogik diverser Klassen gehört.
Target
Die Zielklasse, auf die Aspekte angewandt werden.
Advice
Ein Advice bezeichnet den Code, der am Join Point in den Programmablauf miteinfließt.
Join Point
Ein Join Point ist die Stelle eines Programmablaufs, an dem ein bestimmter Code eines Aspects ausgeführt wird.
Pointcut
Ein Pointcut definiert eine Menge an Join Points, an denen ein oder mehrere Advices ausgeführt werden.
Pointcut expression
Die Pointcut expression ist die Schreibweise eines Pointcuts. So kann
diese beispielsweise bewirken, dass alle Methoden einer Zielklasse, die
mit „save“ beginnen, einen Pointcut für einen Aspekt wie Sicherheit
darstellen.
Introduction
Mit einer Introduction wird erreicht, dass eine Klasse ein neues Interface und deren Methoden implementiert.

Der Begriff „Advice“ lässt sich darüber hinaus nach seinem Ausführungszeitpunkt unterteilen:

Arten von Advices
Before advice
Wird vor der Zielmethode ausgeführt.
After returning advice
Wird aufgerufen, wenn die Methode der Zielklasse einen Wert zurückgibt.
Dieser Wert kann vom Advice gelesen, aber nicht verändert werden. Wirft
die Methode eine Exception, wird auch der After returning advice nicht
ausgeführt.
After throwing advice
Wird ausgeführt, wenn die Methode der Zielklasse eine Exception wirft.
After advice
Wird in jedem Fall ausgeführt, nachdem die Methode der Zielklasse ausgeführt wurde.
Around advice
Wird vor und nach dem Methodenaufruf der Zielklasse ausgeführt und kann diesen sogar ganz verhindern. Zudem kann hierdurch der Rückgabewert verändert werden.
Advice chain
Als Advice chain wird eine Reihe von Around advices bezeichnet, die wie Schichten einer Zwiebel aufgerufen werden: „Advice 1 -> Advice 2 -> Target Method -> Advice 2 -> Advice 1“. Jeder dieser Advices kann dabei den Rückgabewert verändern oder die Advice chain abbrechen.

Das Fundament

Ein Aspekt wie Profiling wird in FLOW3 durch eine reguläre PHP-Klasse beschrieben, die eine beliebige Anzahl an Pointcuts, Introductions und Advices beinhaltet. Sie muss in ihrem Kommentar lediglich mittels „@aspect“ als Aspekt getagged werden. Zuvor sollte jedoch der seit PHP 5.3.0 eingeführte Namensraum für die Klasse gesetzt werden. Dieser entspricht in der Regel dem Namensraum für das Paket, dem der Aspekt angehört (hier: SomePackage).

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