アスペクト指向言語のための独立性の高いパッケージシステム

アスペクト指向言語のための独立性の高いパッケージシステムアスペクト指向言語のための独立性の高いパッケージシステム理学部　情報科学科指導教員: 千葉　滋学籍番号: 03-03150 今吉　竜之介

Javaパッケージシステム • プログラムをモジュール化する機構 • 一貫した処理は一つのパッケージに所属 • パッケージは再利用の単位 • 外部からはパッケージのインターフェイスを通してのみアクセス可能 • パッケージ内部の挙動を保障パッケージ class class class class class インターフェイス class × × class class

アスペクトはパッケージのモジュール性を破壊アスペクトはパッケージのモジュール性を破壊 class class aspect • アスペクトの織り込みに対する制御は存在しない • アスペクトはインターフェイスを無視することが可能 • パッケージ内部のアスペクトが外部に影響を及ぼす • ポイントカットが一致すればどこにでもウィーブされる • ポイントカット記述にワイルドカードが使用された場合 class class class aspect class class

規律あるアスペクトの織り込み class class aspect • ジョインポイントの選択に対してパッケージ単位で範囲を規定する • パッケージ外のジョインポイントは選択不可 • ワイルドカードによる誤った選択を防ぐ • 明示すれば選択範囲を拡大可能 • インターフェイスに対するアドバイス • 公開ポイントカット × class class class × aspect class class アスペクトとジョインポイントが同一パッケージ内にあれば許可選択可能な範囲

インターフェイスに対するアドバイス • 特定のクラスメンバへの外部からのアクセス全てに作用させるアドバイス • 外部から見ればそのアドバイスはインターフェイスと見なせる • 外部の特定のパッケージを指定することは不可 • 明示的に記述する必要があるため、予期せぬ織り込みにはならない class class class class class × aspect aspect class 特定のクラスメンバへのアクセスを選択するポイントカットに [&& !within(自パッケージ)]を追記することでパッケージ外部に作用可能

公開ポイントカット • 公開されたポイントカットを用いればパッケージ外部へアクセス可能 • 抽象アスペクトを継承することで親アスペクトのポイントカットを利用可能 • 継承したポイントカットを利用するときは親アスペクトと同一パッケージと見なす • 親として指定されるアスペクトは抽象アスペクトでなければならない • 公開側も継承側も明示的な宣言が必要 class class class class class 抽象 aspect aspect class 抽象アスペクトを継承すれば親アスペクトのポイントカットを利用可能

実装 Aspect Info Advice Weaving を拡張 • AspectJ言語を拡張して制限を追加 • 実装にはabc(AspectBench Compiler)を改造 • 初期コード数:92099行 / 追加コード数:581行 • abcでは、全てのジョインポイントはそこに織り込まれるアドバイスのリストを保持 • 織り込む直前に、そのリストにある全てのアスペクトの情報をチェック • 所属パッケージ、親アスペクトの有無など • パッケージ制限のルールに適していなければ、そのアドバイスはリストから除外 • 全てのジョインポイントに対して同様の処理を実行 • インタータイプ宣言にも同様のルールを追加

実験:AJHotDrawの移殖 • パッケージ制限によるアスペクトの情報の変化を計測 • 対象: AJHotDraw • アスペクト指向で設計されたDrawing Tool • コード数:41903行 / ファイル数:300個 • パッケージ制限下でも正しく動作するようにアスペクトを修正・修正後はアスペクトの数が増加・作用するアスペクトを探す手間は減少

abcとパッケージ制限付きabcで コンパイルした際の時間を計測ソースはAJHotDrawを使用パッケージ制限下ではコンパイルエラー修正前のソースにはパッケージをまたぐアスペクトが存在実験環境 CPU: AMD Athlon 64 2.20GHz メモリ: 2GB OS: Windows XP SP2 Java SDK: 1.5.0 abc: 1.2.1 実験:コンパイル時間の比較・オーバーヘッドは約0.3% ・十分実用的な速度

関連研究 • 本研究はアスペクトの選択可能なジョインポイントの範囲を制限するアプローチ • プログラムをアスペクトの進入から守るアプローチ • Open Modules [Aldrich et al. ’06]、ccJava [境ら ’06] • 織り込みの影響を制御するアプローチ • COW [篠塚ら ’05]、Impact Analysis of Weaving [Hideaki et al. ’05] • 織り込みの見せ方を改善するアプローチ • XPI [William et al. ’06]、AAIF [Kiczales et al. ’05]

まとめと今後の課題 • まとめ • 規律あるアスペクトの織り込み方法を提案 • 明示的に選択可能な範囲を拡大する方法を提案 • abc(AspectBench Compiler)を改造して実装 • アスペクト指向で設計されたAJHotDrawを移殖 • 今後の課題 • ルールの洗練 • パッケージをまたぐようなクラスの継承がある場合のジョインポイントの選択方法など • ケーススタディの充実 • ファイル数だけでなく、アドバイスやインタータイプ宣言が増加する例の発見

アスペクト指向言語のための 独立性の高いパッケージシステム