摘  要: 在研究了DOTNET平臺(tái)Castle框架的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了一個(gè)反轉(zhuǎn)控制(IOC)和面向切面編程(AOP)配置文件自動(dòng)生成的可視化工具,，該工具為程序員快速完成應(yīng)用系統(tǒng)中IOC和AOP配置文件提供了一個(gè)很好的平臺(tái)，該工具后來(lái)還被作成了插件版本,。
關(guān)鍵詞: RBAC; IOC; Castle; 配置工具

    反轉(zhuǎn)控制（IOC）和面向切面編程（AOP）技術(shù)作為當(dāng)前比較流行的技術(shù),，其優(yōu)勢(shì)已受到廣泛關(guān)注,，但是這兩項(xiàng)新技術(shù)在實(shí)際項(xiàng)目上的應(yīng)用研究卻很落后,而且在.NET平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)這兩項(xiàng)技術(shù)沒(méi)有形成可以廣泛套用的框架，使得開(kāi)發(fā)人員在.NET平臺(tái)下應(yīng)用IOC和AOP技術(shù)的難度和成本大幅度提高,。Castle提供了.NET平臺(tái)下開(kāi)發(fā)IOC和AOP技術(shù)的框架,，一定程度上解決了開(kāi)發(fā)人員的難題，但是如何高效地實(shí)現(xiàn)IOC和AOP技術(shù)的開(kāi)發(fā),，至今無(wú)人提出較好的建議,。
    本文主要研究Castle框架中的IOC和AOP機(jī)制，目標(biāo)是設(shè)計(jì)出一個(gè)可視化工具,，實(shí)現(xiàn)IOC和AOP機(jī)制中配置文件的可視化配置,。該工具經(jīng)過(guò)修改和完善也適用于其他框架中的IOC和AOP配置文件的生成。
1 Castle框架和相關(guān)技術(shù)介紹
1.1  Castle框架介紹
　Castle是.NET平臺(tái)下的一個(gè)系統(tǒng)級(jí)框架,，它是通過(guò)將一些成熟開(kāi)源應(yīng)用進(jìn)行無(wú)縫整合而形成的一套完善的系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用框架,，這其中包括了ActiveRecord、AspectSharp,、MonoRail及MicroKernel/Windsor,。其中MicroKernel是IOC框架的核心；AspectSharp是AOP的框架,。
1.2  IOC技術(shù)介紹
    反轉(zhuǎn)控制IOC(Inversion of Control)[1],，又稱依賴注入DI(Dependency Injection)，是面向?qū)ο箢I(lǐng)域新興的編程思想,。簡(jiǎn)單地說(shuō)，IOC就是指由容器來(lái)控制程序之間的關(guān)系,，而非傳統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中的由程序代碼直接操控,。這也就是所謂“反轉(zhuǎn)控制”的概念所在：控制權(quán)由應(yīng)用代碼轉(zhuǎn)到外部容器，控制權(quán)的轉(zhuǎn)移,，也就是所謂的反轉(zhuǎn),。
1.3  AOP技術(shù)介紹
    AOP[2](Aspect Oriented Programming)是OOP的延續(xù)，意思是面向切面編程,?？梢酝ㄟ^(guò)預(yù)編譯方式和運(yùn)行期動(dòng)態(tài)代理實(shí)現(xiàn)在不修改源代碼的情況下給程序動(dòng)態(tài)統(tǒng)一添加功能的一種技術(shù)。它可以解決OOP和過(guò)程化方法不能夠很好解決的橫切(crosscut)問(wèn)題,，如：事務(wù),、安全、日志等橫切關(guān)注,。當(dāng)未來(lái)系統(tǒng)變得越來(lái)越復(fù)雜,，橫切關(guān)注點(diǎn)就成為一個(gè)大問(wèn)題的時(shí)候，AOP就可以很輕松地解決橫切關(guān)注點(diǎn)的問(wèn)題,。
2 可視化IOC和AOP配置工具設(shè)計(jì)思路
　可視化IOC和AOP配置工具是一個(gè)在.NET平臺(tái)下開(kāi)發(fā)的WinForm程序,，這個(gè)工具的主要作用就是在IOC組件或者AOP組件都開(kāi)發(fā)好的條件下,利用這個(gè)工具生成IOC或者AOP的配置文件，方法是讀取現(xiàn)存的IOC組件或者AOP組件。在工具中進(jìn)行相應(yīng)的配置,，最后直接生成開(kāi)發(fā)人員所需的配置文件,。
　該工具的主要功能是通過(guò)讀入現(xiàn)存的IOC組件或AOP組件，提取并暫存組件中與配置有關(guān)的重要信息,，以可視化的方式顯示在工具界面中,，然后由開(kāi)發(fā)人員操作該工具完成組件對(duì)應(yīng)的配置文件的生成。這個(gè)過(guò)程可以劃分為5個(gè)階段（如圖1）：讀取類文件>分析類文件>顯示配置信息>開(kāi)發(fā)人員對(duì)參數(shù)進(jìn)行配置>生成配置文件,。其中前三層是該工具主要實(shí)現(xiàn)的功能,。因此，該可視化工具的代碼部分分為3個(gè)層次來(lái)編寫(xiě),。分別是：讀類文件,、分析提取信息、顯示信息,。

　第一層主要是完成類文件的讀取,，在.NET平臺(tái)下使用到了System.IO命名空間中文件操作相關(guān)的File類和StreamReader類，最終將整個(gè)讀取的文件內(nèi)容以string類型返回,，以供第二層分析文件使用,。
　第二層的功能是在第一層的讀取文件內(nèi)容的基礎(chǔ)上分析并提取關(guān)鍵字，即取出配置文件需要的重要信息,，例如IOC反轉(zhuǎn)控制模式主要有設(shè)值注入和構(gòu)造方法注入,，設(shè)值注入就是對(duì)類中的屬性進(jìn)行注入，而構(gòu)造方法注入是對(duì)構(gòu)造函數(shù)中的參數(shù)值進(jìn)行注入,。因此類中的屬性和構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)就屬于IOC配置文件的重要信息,，第二層主要完成對(duì)類似的重要信息的識(shí)別和分類。在第二層中,，完成的識(shí)別功能主要有：
    (1) 識(shí)別類文件的命名空間,、類名、接口名
　命名空間,、類名,、接口名都是組成IOC和AOP配置文件的必備元素。
　在IOC配置文件中,，命名空間,、類名、接口名常出現(xiàn)在component標(biāo)簽的service和type屬性值中,，而在AOP的配置文件中命名空間出現(xiàn)在Imports關(guān)鍵字之后,。所以對(duì)命名空間、類名,、接口名的提取是生成配置文件的必要條件,。
    (2) 識(shí)別類文件中的屬性
　IOC反轉(zhuǎn)控制模式中的設(shè)值注入就是對(duì)類中的屬性進(jìn)行注入，如采用該注入模式設(shè)計(jì)系統(tǒng),，在IOC配置文件中，需要把類中的屬性作為配置文件的標(biāo)簽,。
    (3) 識(shí)別類的構(gòu)造方法中的參數(shù)名
　IOC反轉(zhuǎn)控制模式中的構(gòu)造注入是對(duì)構(gòu)造函數(shù)中的參數(shù)值進(jìn)行注入，如果采用該模式設(shè)計(jì)系統(tǒng),，在IOC的配置文件中,，需要把構(gòu)造方法的參數(shù)名作為配置文件中的標(biāo)簽。
　以上介紹的是第二層所識(shí)別的關(guān)鍵字的類別,。在程序中關(guān)鍵字的獲取主要是通過(guò)編寫(xiě)獲取方法來(lái)實(shí)現(xiàn),。獲取命名空間使用GetNamespace方法；獲取類名使用GetClass方法,；獲取接口名使用GetInterface方法,；獲取屬性名使用GetProperty方法。實(shí)現(xiàn)的思路是在遵循一定規(guī)約的前提下通過(guò)屬性在類中的位置特征將其提取出來(lái)并且依次保存到一個(gè)ArrayList對(duì)象中,。
　為了保證該可視化工具識(shí)別關(guān)鍵字的準(zhǔn)確性,，程序員在編寫(xiě)IOC組件時(shí)要遵循以下規(guī)約：
    (1) 要求IOC組件類的修飾符為“Public”
    (2) 要求類中的全局變量都聲明為“Private”
    (3) 要求屬性的修飾符為“Public”
    (4) 要求構(gòu)造方法的修飾符為“Public”
　第三層是頁(yè)面層。主要負(fù)責(zé)頁(yè)面可視化設(shè)計(jì),。頁(yè)面層用到了TreeView,、Datagrid、TabControl,、ContextMenuStrip等控件,。TreeView控件以樹(shù)形結(jié)構(gòu)展示了當(dāng)前讀入的組件；Datagrid控件用來(lái)展示選中組件的構(gòu)造方法參數(shù)或?qū)傩?，并可以設(shè)置其參數(shù)值或?qū)傩灾?；ContextMenuStrip控件用于控制添加和刪除組件操作；TabControl控件則是其他控件的容器,。
　以下，對(duì)該層使用到的主要控件及其觸發(fā)事件按照其重要程度依次做介紹：
    (1) TreeView控件
　該控件的內(nèi)容占第三層代碼的三分之一,，主要涉及到的觸發(fā)事件有NodeMouseClick(單擊),、NodeMouseDoubleClick(雙擊)、AfterCheck(復(fù)選框被選中),。設(shè)計(jì)的功能主要有：?jiǎn)螕鬞reeView控件結(jié)點(diǎn)可查看該結(jié)點(diǎn)所代表組件的命名空間和類名,；雙擊組件可以顯示出該組件的構(gòu)造方法參數(shù)或?qū)傩孕畔ⅲ贿x中復(fù)選框后可以將該組件標(biāo)簽添加到IOC配置文件中,。
    (2) TabControl控件
　該控件主要用于分欄,。在該系統(tǒng)中一共用到了2個(gè)TabControl控件，第一個(gè)用于左欄即控制欄,，該欄一共包含了2個(gè)TabPage,。這兩個(gè)TabPage分別作為IOC組件的控制欄和AOP組件的控制欄,。第二個(gè)TabControl控件作為顯示欄，共包含了3個(gè)TabPage：第一個(gè)用來(lái)顯示IOC的配置信息,；第二個(gè)用來(lái)顯示AOP的配置信息,；第三個(gè)用來(lái)實(shí)時(shí)地顯示當(dāng)前正在配置的XML文件。
    (3) Datagrid控件
　Datagrid主要用于分行顯示讀入的構(gòu)造方法的參數(shù)名或者類的屬性名,。
    (4) ContextMenuStrip控件
　該控件作為快捷菜單出現(xiàn)在單擊TreeView控件某個(gè)結(jié)點(diǎn)后,，它通常包含2個(gè)選項(xiàng)：“添加組件”和“刪除所有組件”。主要使用到的觸發(fā)事件就是該控件的單擊事件,。
    (5) OpenFileDialog控件
　打開(kāi)文件對(duì)話框控件,，在本系統(tǒng)中，用于讀入要配置的組件文件,。
    (6) SaveFileDialog控件
　保存文件對(duì)話框控件,，在本系統(tǒng)中，用于保存配置好的XML文件到指定的位置,。
    (7) WebBrowser控件
　Web瀏覽器控件,，在本系統(tǒng)中，主要用來(lái)實(shí)時(shí)的顯示當(dāng)前正在配置的XML文件,。
　除了上述設(shè)計(jì)內(nèi)容外,，還添加了兩個(gè)類文件作為頁(yè)面層的輔助類。主要負(fù)責(zé)一些常用的初始化代碼及其輔助性方法代碼,，比如配置文件的初始化方法,、DataTable的初始化方法、還有DataTable與Arraylist轉(zhuǎn)換函數(shù)等,。
　以上主要介紹了可視化配置工具代碼的三層結(jié)構(gòu),。這三層結(jié)構(gòu)是緊密聯(lián)系的，層與層之間的代碼是調(diào)用與被調(diào)用的關(guān)系,。它們共同完成了可視化工具所需的功能,。完成的主要功能有：
　(1) 支持IOC中的構(gòu)造方法注入和設(shè)值注入兩種注入方式。
　(2) 可以對(duì)IOC的構(gòu)造方法參數(shù)值或者屬性值進(jìn)行設(shè)置或者修改,；支持?jǐn)?shù)組類型的構(gòu)造參數(shù),。
　(3) 可以設(shè)置或修改組件ID。
　(4) 可以保存上次關(guān)閉時(shí)的組件及其狀態(tài)信息,。
　(5) 支持AOP組件配置：可以在參數(shù)設(shè)置欄設(shè)置攔截器鍵值,、自動(dòng)識(shí)別切面的類型等。
　(6) 可以同時(shí)配置AOP和IOC組件,。
3 可視化配置工具的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用
　通過(guò)三層結(jié)構(gòu),，可視化工具就實(shí)現(xiàn)了預(yù)計(jì)的功能：在IOC和AOP組件存在的前提下，使用該工具可以幫助開(kāi)發(fā)人員完成配置文件的生成,。
3.1 IOC可視化配置工具的實(shí)現(xiàn)
　可視化工具的IOC部分的操作方法和操作步驟如下：
　(1)在左欄Component節(jié)點(diǎn)上單擊鼠標(biāo)右鍵,，選擇添加組件,，如圖2，即可把組件信息載入進(jìn)來(lái),；如果選擇“刪除所有組件”,，就可以把樹(shù)型結(jié)構(gòu)中的所有加載的組件刪除，并把IOC配置文件中的該組件標(biāo)簽的全部信息相應(yīng)刪除,。

　(2)添加完組件后單擊該組件可以查看該組件的命名空間和類名,；雙擊組件可以在IOC配置欄中顯示出該組件的構(gòu)造方法參數(shù)或?qū)傩孕畔ⅰＴ摴ぞ咧С謨煞NIOC配置模式,，即設(shè)值注入（屬性注入）和構(gòu)造方法注入,。在遵循一定規(guī)則的前提下可以自動(dòng)區(qū)分屬性注入或構(gòu)造方法注入。圖3,、圖4展示的是一個(gè)設(shè)值注入（屬性注入）的實(shí)例,。

3.2 AOP可視化配置工具的實(shí)現(xiàn)
    與IOC不同，AOP的配置也需要讀入相應(yīng)的類文件,，根據(jù)AOP的配置特點(diǎn),，要分別讀入攔截器 (Interceptor)、混淆器（Mixin）和切面（Aspect對(duì)象）,，其中Mixin是可選項(xiàng),。
    AOP配置界面中“參數(shù)配置”欄可以對(duì)Interceptor、Mixin設(shè)置別名,，這就如同HashTable中鍵和值的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,，在使用到某個(gè)Interceptor或Mixin時(shí)可以用它的別名代替。
    “Aspect配置”欄顯示了當(dāng)前讀入的攔截器 (Interceptor),、混淆器（Mixin）和切面信息,。根據(jù)Castle中AOP的配置原則進(jìn)行相應(yīng)配置后點(diǎn)擊“添加該方面”按鈕就可以生成對(duì)應(yīng)的AOP配置文件，同樣可以查看配置結(jié)果,。
　　圖5,、圖6展示了AOP配置的過(guò)程。

4 可視化工具的插件版本
　　可視化配置工具的插件版本是把先前在.NET平臺(tái)下做好的Winform程序做成Sharpdevelop的插件,。這是為了滿足更多開(kāi)發(fā)者的需要,，Sharpdevelop的靈活和輕巧博得了很多開(kāi)發(fā)人員的喜愛(ài)。
　　可視化工具插件版本主要由兩個(gè)文件構(gòu)成,，一個(gè)是Dll文件，負(fù)責(zé)整個(gè)插件的功能邏輯,，這部分代碼與.NET下編寫(xiě)好的代碼基本一致,；另一個(gè)是Addin文件，負(fù)責(zé)該插件在Sharpdevelop開(kāi)發(fā)工具中出現(xiàn)的位置和名稱等,。該插件位置設(shè)置為工具菜單下的最后一個(gè)選項(xiàng),。名為“組件裝配”,。
    圖7展示了在SharpDevelop平臺(tái)下打開(kāi)“組件裝配”插件后的效果。

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