第二章 相關研究與技術背景
2.1 Aspect-Oriented Programming
語言(Aspect-Oriented Programming, AOP)可以快速的達到此目的。本章節一開始 將會介紹剖面導向語言的概念；接著會介紹我們在設計、開發工具時用到的相關 技術，內容包含 2.2 節介紹 AspectJ、2.3 節介紹 Jsqlparser、2.4 節介紹 SaaS Multi-tenant System、2.5 節則介紹 SaaS 多租戶系統的資料綱要。
2.1 Aspect-Oriented Programming
為 了 滿 足 整 體 系 統 目 標 的 特 定 需 求 ， 軟 體 系 統 的 設 計 會 包 含 許 多 的 考 量
（concern）。有人認為必頇將這些特定需求功能分離（separation of concerns, SOC），也就是所謂模組化。而設計一套軟體系統，最重要的就是它的主要功能，
不管是早期的程序性程式設計（Procedural programming）或物件導向程式設計
（object-oriented programming）都是為此目標而發展的。而横跨系統多個模組中 的共通功能（crosscutting concern）就是希望能交由剖面導向語言(Aspect-Oriented Programming, AOP)處理。
剖面導向語言的概念是於 1997 年所提出，一提出此概念立即引起程式語言 與軟體工程方面的學者專家重視及迴響，之後，便陸續發佈許多的相關研究。目
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前有不少支援 AOP 的語言及工具，其中又以 Xerox Palo Alto 實驗室開發出以 Java 為基礎的 AOP 程式語言“AspectJ”最盛行。剖面導向語言是一種新的程式機 制。舉例來說，在一般應用程式當中除了業務面的功能性需求外，經常需要做許 多授權檢查與 Log 紀錄等等的非功能性需求，而這些需求在實作上往往都會分 散在應用程式的各個功能模組當中，造成不易集中維護等等的缺點。現有的程式 機制(programming mechanism) 在實作這方面需求時並無法提供有效的封裝與模 組化的支援，所以必頇將相同的程式碼重複於功能模組當中。雖然目前的程式機 制可以將程式碼集中開發及維運，但還是必頇在引用該段程式碼的地方加入引用 的程式碼。例如，下列程式碼(圖 2.1)，每個功能皆需單獨加入 Log 紀錄的程式 碼。
圖 2.1 重覆出現的程式碼片段
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剖面導向程式設計就因為此種需求而產生，此種設計方法可先將重覆的程式 碼移出，並且集中在另一個模式，之後再透過程式的整合機制去將兩個模組做結 合，並完成實作。即便將來需要變更 Log 紀錄模組部份，也只需要去修改 Log 紀錄模組本身程式碼，不需要變更所有與 Log 紀錄相關的所有程式碼。
圖 2.2 利用 AOP 織入重覆程式碼片段
想要了解 AOP 的精神，則必需要先了解三項議題：
一、考量的分離（separation of concerns）：考量如果有做良好的模組化會使 程式開發的效率提升，並且可以更容易的去修改模組程式。
二、横跨（crosscutting）：程式設計與撰寫時常常會造成系統中反覆出現類 似的程式碼及不同需求的程式碼夾雜不清，可將程式碼嵌入到應用系 統的各個模組中，具有橫跨的特性。
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三、相依性反向（dependencies inversion）：要依賴於抽象，而不要依賴於具 體類別。當名稱愈抽象，則受到變動而影響的機會就會愈小。
進一步使用 AspectJ 來說明 AOP 的基本想法。AspectJ 程式分為 class 模組與 aspect 模組，Aspect 模組主要是定義 pointcuts 與 advice。而 Pointcuts 是規範 aspect 與應用系統介接的 join points，即 pointcut 是 join points 的集合；advice 則是定義 由 join points 定義的 point 所要執行的程式碼。每個 advice 都需要一個 pointcut，
二者共同界定應用程式在何時以及如何實現橫跨性的需求。AOP 最後會再透過 織入(weaving)的機制將 aspect 的程式碼整合到功能模組中，而不會更動到原有的 軟體架構。AOP 的架構如下：
圖 2.3 以 AOP 方式組合成應用系統的各類模組
而 AOP 在編譯時，利用 AOP 本身的編譯工具做為執行工具。且編譯時 並非一定需要原始程式碼檔案，編譯好的.class 一樣可以進行 weaving Rules 的動作。如圖 2.4 所示，將 AOP Complier 的流程皆表示出來。
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圖 2.4 AOP 編譯程式流程
AOP 的優點有下列幾項：
一、單一模組的責任更簡單 二、可以做更好的模組化 三、使系統更容易發展 四、使程式設計上更具彈性 五、使程式的重用率更高
六、加快開發速度並滅少實作成本