面向切面編程

Q: 什麼是食物？
A: 食物通常以碳水化合物、脂肪、蛋白質或水構成，能夠藉由進食或是飲用爲人類或者生物提供營養或愉悅的物質。
   食物的來源可以是植物、動物或者其他界的生物，例如真菌，亦或發酵產品像是酒精。
   生物攝取食物後，被生物的細胞同化，提供能量，維持生命及刺激成長。 

前段時間討論到Java中的回調函數時，提到了面向切面(Aspect Oriented Programming)編程。它是一種程序設計思維，常常與面向對象（Object Oriented Programming）編程相比較，但是也常常被單獨拎出來討論。

OOP的誕生源自於人類與生俱來的分類抽象能力，回想一下，讀小學的你，是否就能輕而易舉地分辨“零食”和“正餐”的區別呢？零食美味而充滿誘惑，但是對於你來說昂貴，而且吃太多存在捱罵的風險，相對的，正餐則略顯的無聊和平淡，但是在你餓了的時候往往能讓你的肚子不會咕咕叫。

於是自然而然你就可以將它們的共同點抽象出來，比如它們可以被食用，但是它們的味道、價格、食用時間乃至“副作用”之類的都不太一樣。它們中相同的屬性，就可以分配給一個只對這些相同的屬性敏感的父元素。而不同的部分，就單獨分配給父元素下屬的不同的子元素。這樣一來，子元素就不光含有自己的屬性，也擁有了父元素的所有屬性。

所以現在名詞解釋對你來說，會不會變得更容易呢？

面向切面

現在你知道了，事物中對於某些相同屬性的抽象，構成了面向對象的基石。

來寫一個簡單的OOP的例子

    // JavaScript ES6

    class Person {
        constructor(name) {
            this.name = name;
        }
        greeting() {
            console.log(`hello, my name is ${this.name}, `);
        }
    }

    class Engineer extends Person {
        constructor(name, level) {
            super(name);
            this.level = level;
        }
        // override
        greeting() {
            super.greeting();
            console.log(`a ${this.level} Engineer.`);
        }
    }

    class Architect extends Engineer {
        constructor(name, level) {
            super(name, level);
        }
        design(work) {
            console.log(`right now, i\`m ${work}.`);
        }
        playGames(game, platform) {
            console.log(`${this.name} is playing ${game} on ${platform} now.`);
        }
    }

    let ted = new Architect('Ted', 'Junior');
    ted.greeting();
    ted.design('painting some blueprints');

    >>> 
    hello, my name is Ted,
    a Junior Engineer.
    right now, i'm painting some blueprints.

侵入式切面

假設我們想要在對象 Person 的所有方法執行前，加入一段邏輯。我們有什麼好辦法呢？

代理函數是個很好的選擇，我們在進行具體的業務調用時，直接調用一個代理函數就行了。

    function before(person, fn, ...args) {
        console.log('something running before');
        return fn.apply(person, args);
    }

函數 before，將我們要調用的函數包裹起來，然後我們只需要這樣調用這個代理函數，就能在其中的某個部分中添加邏輯。

    before(ted, ted.design, 'painting some blueprints');

上面的全局函數，還可以直接添加進對象中，防止被不必要的類或者方法使用。

    Person.prototype.before = function (fn, ...args) {
        console.log('do sthing before');
        return fn.call(this, args);
    };

    ted.before(ted.design, 'painting some blueprints');

雖然這種形式大體上能解決我們的需求，但是這種寫法，仍然破壞了對象原有的調用形式。

    // 原來的調用形式
    ted.greeting();
    ted.playingGames('DotA2', 'PC');
    ted.design('painting some blueprints');

    // 代理函數的調用形式
    ted.before(ted.greeting);
    ted.before(ted.playingGames, 'DotA2', 'PC');
    ted.before(ted.design, 'painting some blueprints');

清一色的 before 函數，不僅寫起來頭暈，而且當你要改動的時候，所有調用這個代理函數的地方都要進行改動。這並不是我們想要的。

非侵入式切面

代理函數幫我們執行了函數，雖然能按照我們的期望執行程序，但我們更希望它直接返回函數給我們，這樣我們就無須費勁心思地去到處修改舊代碼，同時往代碼中添加了新的功能。

    function before(originTarget, fn) {
        return function (...args) {
            console.log('do sthing before');
            return fn.apply(originTarget, args);
        };
    }
    ted.playGames = before(ted, ted.playGames);

    // 正常調用
    ted.playGames('DotA2', 'PC');

以上代碼還可以寫成更加通用的寫法

    function before (clazz, fn) {
        return function (...args) {
            console.log(`now time: ${new Date()}`);
            return clazz.prototype[fn].apply(this, args);
        }
    }
    ted.greeting = before(Person, 'greeting');

    // 正常調用
    ted.greeting();

程序中那些無法通過父元素所聚合的共同屬性，但是又切實地影響到了程序的寫作——這種時候，切面編程就能發揮出它的用處。它將業務中的相同的部分抽象出來，組成一個個可拆卸的業務組件。面向對象通過繼承和多態的縱軸讓代碼鬆耦合，而面向切面則是在業務並行展開的水平線上讓代碼鬆耦合。

中間件

提起AOP，總免不了讓人想到Java Spring框架中的監聽器、攔截器、過濾器。它們是典型的AOP編程思想的結晶——一條正常的程序流，被幾個中間件攔截檢查。

這啓發了我們，在程序設計上的一條新思路：程序暴露出一段執行流，並且給開發者一把剪刀。它們可以隨意在允許的範圍內剪開程序，並織入想要執行的內容。最後這一段執行流合重新合併起來，收入程序的深處。

簡單模擬一箇中間件設計

    // 切入點函數隊列
    let fns = [];
    // 切點計數
    let fnCounter = 0;

    // 啓動函數
    function main() {
        next();
    }

    // 執行下一個函數
    function next() {
        let fn = fns[fnCounter++];  // 取出函數數組裏的下一個函數
        if (!fn) {    // 如果函數不存在,return
            return;
        }
        fn(next);   // 否則,執行下一個函數
    }

    // 將自定義的函數推入函數隊列
    function processer(fn) {
        fns.push(fn);
    }

    function loginCheck(next) {
        if (...)
            next();
        else
            return;
    }

    function characterFilter(next) {
        // doing some character filtering
        next();
    }

    function mainService() {
        // 主業務
        console.log('some main services');
    }

    processer(characterFilter);
    processer(loginCheck);
    processer(mainService);
    main(); // 模擬程序啓動

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原文地址: https://code.evink.me/2018/07/post/Aspect-Oriented-Programming/