Аспектно-ориентированное программирование в распределенных системах для java разработчиков и QA

Deutsche Bank
Аспектно-ориентированноеАспектно-ориентированное
программирование впрограммирование в
распределенных системах для javaраспределенных системах для java
разработчиков и QAразработчиков и QA
9.09.2015

Игорь Сухоруков
Аспектно-ориентированное программирование 9.09.2015
Deutsche Bank
Аспектно-ориентированное программирование
Какие задачи решает АОП
Тестирование и модификация существующего приложения
• Доступность исходных кодов
• Перепаковка
• Модификация сторонних библиотек
• Итеративность изменений
Распределенное приложение
• Распространение изменений: classpath, конфигурация
• Оркестрация сервисов
Содержание
9/18/15 2010 DB Blue template
2

Deutsche Bank
Существующие решения
• BTrace
• Byteman
• AspectJ
• Пример: JDBC
AspectJ + MVEL + Maven = AspectJ-scripting
• AspectJ
• Pointcut syntax
• Concrete Aspects
• Bytecode modification
• LTW jvm agent / compile-time weaving
• MVEL
• Maven репозитарий, зависимости
• AspectJ-scripting
3

Deutsche Bank
Примеры
● hawt.io
● метрики
● ssh server - CRaSH
● Логирование в Elasticsearch
● Hazelcast/CountDownLatch
Ограничения текущей реализации
Roadmap
• Groovy + Grape
• Модификация загрузчиков классов
• Конфигурация в maven/scm/fs/web
Заключение
Ресурсы
Q&A
4

Deutsche Bank
Аспектно-ориентированное программирование (АОП) дополняет
объектно-ориентированное программирование (ООП),
предоставляя другой способ мышления о структуре
программы. Клюевой единицей модуляризации в ООП
является класс, в то время как в АОП единицей
модуляризации является аспект. Аспекты позволяют
эффективно выполнять модуляризацию сквозной
функциональности (crosscutting), такой как управление
транзакциями, логирование, проверка прав доступа, которые
затрагивают несколько объектов и типов.
Аспектно ориентированное
программирование
5

Deutsche Bank
• Аспект (англ. aspect) — модуль или класс, реализующий сквозную функциональность. Аспект
изменяет поведение остального кода, применяя совет в точках соединения,
определенных некоторым срезом.
• Совет (advice) — средство оформления кода, которое должно быть вызвано из точки
соединения. Совет может быть выполнен до, после или вместо точки соединения. Типы
совета(advice): AROUND, BEFORE, AFTER, AFTER_RETURNING, AFTER_THROWING
• Точка соединения (join point) — точка в выполняемой программе, где следует применить
совет. Многие реализации АОП позволяют использовать вызовы методов и обращения к
полям объекта в качестве точек соединения.
• Срез (pointcut) — набор точек соединения. Срез определяет, подходит ли данная точка
соединения к данному совету. Самые удобные реализации АОП используют для
определения срезов синтаксис основного языка (например, в AspectJ применяются Java-
сигнатуры) и позволяют их повторное использование с помощью переименования и
комбинирования.
• Внедрение (Introduction/inter-type declaration) — изменение структуры класса и/или изменение
иерархии наследования для добавления функциональности аспекта в инородный код.
—
Аспектно-ориентированное
программирование
6

Deutsche Bank
@Transactional(readOnly = true)
public class DefaultFooService implements FooService {
public Foo getFoo(String fooName) {// do something }
// these settings have precedence for this method
@Transactional(readOnly = false, propagation =
Propagation.REQUIRES_NEW)
public void updateFoo(Foo foo) { // do something }
}
7

Deutsche Bank
8

Deutsche Bank
Модификация сторонних библиотек
Итеративность изменений
Тестирование и модификация существующего
приложения
9

Deutsche Bank
Доступность исходных кодов
Перепаковка
Тестирование и модификация существующего
приложения
10

Deutsche Bank
Распространение изменений: classpath, конфигурация
Оркестрация сервисов
Распределенное приложение
11

Deutsche Bank
BTrace
btrace <pid> <btrace-script>
12

Deutsche Bank
Byteman
-javaagent:${BYTEMAN_HOME}/lib/byteman.jar=script:appmain.btm
RULE trace main entry
CLASS AppMain
METHOD main
AT ENTRY
IF true
DO traceln("entering main")
ENDRULE
RULE trace main exit
CLASS AppMain
METHOD main
AT EXIT
IF true
DO traceln("exiting main")
ENDRULE
13

Deutsche Bank
AspectJ
-javaagent:pathto/aspectjweaver.jar
aop.xml
@Aspect public class ProceedAspect {
@Pointcut("call(* setAge(..)) && args(i)")
void setAge(int i) {}
@Around("setAge(i)")
public Object twiceAsOld(ProceedingJoinPoint thisJoinPoint, int i) {
return thisJoinPoint.proceed(new Object[]{i*2}); //using Java 5
autoboxing
}
}
14

Deutsche Bank
Пример: JDBC
@Around(“execution(* oracle.net.ns.NetInputStream.read*(..)) “)
public Object emulateDbTimeout(ProceedingJoinPoint joinPoint){
...
Thread.sleep( jdbcTimeout + SAFE_PERCENT*jdbcTimeout );
…
}
@Around(“execution(* oracle.jdbc.driver.OracleStatement.cancel*(..)) “)
{
…
cancelled.set(true);
...
}
15

Deutsche Bank
AspectJ: Pointcut syntax
https://eclipse.org/aspectj/doc/released/progguide/semantics-pointcuts.html
execution(* org.sonar.server.app.WebServer.start(..))
call(* org.sonar.server.app.WebServer.start(..))
initialization(ConstructorPattern) execution(* *.new(..))
staticinitialization(ConstructorPattern)
get(FieldPattern)
set(FieldPattern)
—
16

Deutsche Bank
AspectJ: Concrete Aspects
package mypack;
@Aspect public abstract class AbstractAspect {
// abstract pointcut: no expression is defined
@Pointcut abstract void scope();
@Before("scope() && execution(* *..doSome(..))")
public void before(JoinPoint jp) {
....
}
}
<aspectj>
<aspects>
<concrete-aspect name="mypack.__My__AbstractAspect"
extends="mypack.AbstractAspect">
<pointcut name="scope" expression="within(yourpackage..*)"/>
</concrete-aspect>
<aspects>
</aspectj>
17

Deutsche Bank
AspectJ: Bytecode modification
AspectJ: LTW jvm agent / compile-time weaving
—
18

Deutsche Bank
MVEL
import java.io.File;
import org.apache.commons.io.FileUtils;
import com.google.gson.GsonBuilder;
import com.thoughtworks.xstream.Xstream;
res = joinPoint.proceed();
gson = new GsonBuilder().setPrettyPrinting().create();
FileUtils.writeStringToFile(new File("report.json"), gson.toJson(res));
xstream = new XStream(); xstream.alias("issue",
org.apache.maven.plugin.issues.Issue);
FileUtils.writeStringToFile(new File("report.xml"), xstream.toXML(res));
res;
—
19

Deutsche Bank
Maven репозитарий, зависимости
—
20

Deutsche Bank
AspectJ-scripting
-javaagent:aspectj-scripting-1.0-agent.jar
-Dorg.aspectj.weaver.loadtime.configuration=config:file:database_console.xml
21

Deutsche Bank
—
Примеры: hawt.io
22

Deutsche Bank
Примеры: hawt.io
23

Deutsche Bank
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="yes"?>
<configuration>
<aspects>
<name>com.github.aspectjscripting.DumpMetrics</name>
<type>AFTER</type>
<pointcut>execution(public static void
com.github.aspectjscripting.Example.main(..))</pointcut>
<artifacts>
<artifact>com.github.igor-suhorukov:jvm-metrics:1.1</artifact>
<classRefs>
<variable>JmxCollect</variable><className>org.github.suhorukov.JmxCollect</classNa
me>
</classRefs>
<classRefs>
<variable>SigarCollect</variable><className>org.github.suhorukov.SigarCollect</class
Name>
</classRefs>
<classRefs>
<variable>PerformanceCounters</variable><className>org.github.suhorukov.Performan
ceCounters</className>
</classRefs>
</artifacts>
Примеры: метрики
24

Deutsche Bank
<process>
<expression>
jmxCollect = new JmxCollect();
System.out.println(jmxCollect.getJsonJmxInfo("java.lang:type=Memory", new
java.util.Date()));
System.out.println(new SigarCollect().getJsonFullInfo());
performanceCounters = new PerformanceCounters();
System.out.println(performanceCounters.getJsonBaseInfo("sun.*"));
</expression>
</process>
</aspects>
</configuration>
Примеры: метрики
25

Deutsche Bank
—
Примеры: CRaSH
26

Deutsche Bank
<configuration>
<aspects>
<name>com.github.igorsuhorukov.СrashubSsh</name>
<type>AFTER</type>
<pointcut>execution(* org.sonar.server.app.WebServer.start(..))</pointcut>
<artifacts>
<artifact>org.crashub:crash.connectors.ssh:1.3.1</artifact>
<classRefs><variable>Bootstrap</variable><className>org.crsh.standalone.Bootstra
p</className></classRefs>
<classRefs><variable>Builder</variable><className>org.crsh.vfs.FS$Builder</classN
ame></classRefs>
<classRefs><variable>ClassPathMountFactory</variable><className>org.crsh.vfs.spi.
url.ClassPathMountFactory</className></classRefs>
<classRefs><variable>FileMountFactory</variable><className>org.crsh.vfs.spi.file.Fil
eMountFactory</className></classRefs>
</artifacts>
<process>
<expression>
Примеры: ssh server - CRaSH
27

Deutsche Bank
classLoader = Bootstrap.getClassLoader();
classpathDriver = new ClassPathMountFactory(classLoader);
otherCmd = new FileMountFactory(new java.io.File(System.getProperty("user.dir")));
cmdFS = new Builder().register("classpath", classpathDriver).register("file",
otherCmd).mount("classpath:/crash/commands/").mount("file:cmd/").build();
confFS = new Builder().register("classpath",
classpathDriver).mount("classpath:/crash/").build();
bootstrap = new Bootstrap(classLoader, confFS, cmdFS);
config = new java.util.Properties();
config.put("crash.ssh.port", "2000");
config.put("crash.ssh.auth_timeout", "300000");
config.put("crash.ssh.idle_timeout", "300000");
config.put("crash.auth", "simple");
config.put("crash.auth.simple.username", "admin");
config.put("crash.auth.simple.password", "admin");
bootstrap.setConfig(config);
bootstrap.bootstrap();
</expression>
</process>
</aspects>
</configuration>
—
Примеры: CRaSH
28

Deutsche Bank
Примеры: Логирование в Elasticsearch
29

Deutsche Bank
<configuration>
<aspects>
<name>com.github.igorsuhorukov.Loging</name>
<type>AROUND</type>
<pointcut>call(* org.slf4j.Logger.error(..)) || call(* org.slf4j.Logger.warn(..))
|| call(* org.slf4j.Logger.info(..)) || call(* org.slf4j.Logger.debug(..)) || call(*
org.slf4j.Logger.trace(..))</pointcut>
<process>
<expression>
res = joinPoint.proceed();
log = new java.util.HashMap();
log.put("level", joinPoint.getSignature().getName());
log.put("srcf", joinPoint.getSourceLocation().getFileName().substring(0,
joinPoint.getSourceLocation().getFileName().length()-5));
log.put("srcl", joinPoint.getSourceLocation().getLine());
30

Deutsche Bank
if(joinPoint.getArgs()!=null && joinPoint.getArgs().?length>0){
log.put("message", joinPoint.getArgs()[0].?toString());
if(joinPoint.getArgs().length > 1){
params = new java.util.HashMap();
for(i=1;i < joinPoint.getArgs().length;i++){
if(joinPoint.getArgs()[i]!=null){
if(joinPoint.getArgs()[i].class.getName().equals("[Ljava.lang.Object;")){
for(j=0;j < joinPoint.getArgs()[i].length;j++){
if( (joinPoint.getArgs()[i])[j] !=null){
params.put(i+"."+j,(joinPoint.getArgs()[i])[j].toString());
}
}
} else {
params.put(i,joinPoint.getArgs()[i].toString());
}
}
}
log.put("params", params);
}
}
log.put("host", reportHost); log.put("pid", pid);
log.put("@version", 1);
localDate = new java.util.Date();
31

Deutsche Bank
lock.lock();
log.put("@timestamp", dateFormat.format(localDate));
index = "logstash-" + logstashFormat.format(localDate);
lock.unlock();
logSource = gson.toJson(log);
client.index(client.prepareIndex(index, "logs").setSource(logSource).request());
res;
</expression></process>
</aspects>
<globalContext>
<artifacts>
<artifact>com.google.code.gson:gson:2.3.1</artifact>
<classRefs>
<variable>GsonBuilder</variable>
<className>com.google.gson.GsonBuilder</className>
</classRefs>
</artifacts>
<artifacts>
<artifact>org.elasticsearch:elasticsearch:1.1.1</artifact>
<classRefs>
<variable>NodeBuilder</variable>
<className>org.elasticsearch.node.NodeBuilder</className>
</classRefs>
</artifacts>
32

Deutsche Bank
<init>
<expression>
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.TimeZone;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
reportHost = java.net.InetAddress.getLocalHost().getHostName();
pid =
java.lang.management.ManagementFactory.getRuntimeMXBean().getName().split("@")[0];
gson = new GsonBuilder().create();
dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ss.SSS'Z'");
dateFormat.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("UTC"));
logstashFormat = new SimpleDateFormat("yyyy.MM.dd");
logstashFormat.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("UTC"));
lock = new ReentrantLock();
client =
NodeBuilder.nodeBuilder().clusterName("distributed_app").data(false).client(true).node().client();
</expression>
</init>
</globalContext>
</configuration>
33

Deutsche Bank
com.hazelcast:hazelcast:3.5.2
com.hazelcast.config.Config, com.hazelcast.core.Hazelcast,
com.hazelcast.core.HazelcastInstance, com.hazelcast.core.ICountDownLatch;
hazelcastInstance = Hazelcast.newHazelcastInstance(new Config());
countDownLatch = hazelcastInstance.getCountDownLatch("distributed-
countdown");
countDownLatch.trySetCount(5);
countDownLatch.countDown();
await = countDownLatch.await(100, java.util.concurrent.TimeUnit.SECONDS);
if(!await){
System.exit(-1);
}
// ...
result = joinPoint.proceed();
// ...
// ...
hazelcastInstance.shutdown();
result;
Примеры: Hazelcast/CountDownLatch
34

Deutsche Bank
Ограничения текущей реализации
35

Deutsche Bank
— Groovy + Grape
Roadmap
36

Deutsche Bank
— Модификация загрузчиков классов
— Конфигурация в maven/scm/fs/web
Roadmap
37

Deutsche Bank
Заключение
38

Deutsche Bank
— https://kenai.com/projects/btrace/pages/Home
— http://byteman.jboss.org/
— https://eclipse.org/aspectj/doc/released/progguide/semantics-pointcut
s.html
— https://en.wikisource.org/wiki/MVEL_Language_Guide
— http://www.ibm.com/developerworks/java/tutorials/j-mavenv2/
— https://maven.apache.org/guides/introduction/introduction-to-reposito
ries.html
— https://maven.apache.org/guides/introduction/introduction-to-depe
ndency-mechanism.html
Ресурсы
39

Deutsche Bank
— http://hawt.io
— http://www.crashub.org
— http://hazelcast.org
— https://www.elastic.co/products/elasticsearch
— http://habrahabr.ru/post/265741/
— http://docs.groovy-lang.org/latest/html/documentation/grape.html
Ресурсы
40

Deutsche Bank
41

Deutsche Bank
Спасибо!
igor.suhorukov@gmail.com
Спасибо!
igor.suhorukov@gmail.com

Аспектно-ориентированное программирование в распределенных системах для java разработчиков и QA

Recommended

Recommended

More Related Content

Viewers also liked

Viewers also liked (14)

Similar to Аспектно-ориентированное программирование в распределенных системах для java разработчиков и QA

Similar to Аспектно-ориентированное программирование в распределенных системах для java разработчиков и QA (20)

Аспектно-ориентированное программирование в распределенных системах для java разработчиков и QA