Aspect C++支持“虚切面”，类似C++中的虚函数。方面可以继承，“派生方面”可以重写“基方面”的“虚切面”，类似C++中的类继承。
有了这个特性，就可以实现一些模式了，这里列出
AOP中经典的观察者(Observer)模式［注］。
［注］这个说法不太妥当，观察者模式是经典的设计模式，这里的意思是说AOP经典的观察者模式实现。它的代码如下：
aspect ObserverPattern {
// 管理subjects和observers的数据结构
// TODO 
public:
// 角色接口
struct ISubject {};
struct IObserver {
virtual void update(ISubject *) = 0;
};
// 在派生方面中被重写
pointcut virtual observers () = 0;
pointcut virtual subjects () = 0;
// subjectChange()匹配所有非const方法，但限定了subjects类
pointcut virtual subjectChange () =
execution(" % ::%() " && !" % ::%() const")
&& within(subjects ());
// 为每个subject/observer类增加基类，并插入通知代码
advice observers () : baseclass(IObserver );
advice subjects () : baseclass(ISubject );
advice subjectChange () : after() {
ISubject * subject = tjp->that ();
updateObservers (subject );
}
// 具体操作
void updateObservers (ISubject * sub ) { }
void addObserver (ISubject * sub , IObserver * ob ) { }
void remObserver (ISubject * sub , IObserver * ob ) { }
}; 其中“...” 部分是需要完成的C++实现代码，可以简单实现一个：
#ifndef __OBSERVER_PATTERN_AH__
#define __OBSERVER_PATTERN_AH__
#include <map>
#include <set>
using namespace std;
aspect ObserverPattern {
// 管理subjects和observers的数据结构
struct ISubject;
struct IObserver;
map < ISubject*, set<IObserver*> > listeners;
public:
// 角色接口
struct ISubject {};
struct IObserver {
virtual void update(ISubject *) = 0;
};
// 在派生方面中被重写
pointcut virtual observers () = 0;
pointcut virtual subjects () = 0;
// subjectChange()匹配所有非const方法
pointcut virtual subjectChange () =
execution(" % ::%() " && !" % ::%() const")
&& within(subjects ());
// 为每个subject/observer类增加基类，并插入通知代码
advice observers () : baseclass(IObserver );
advice subjects () : baseclass(ISubject );
advice subjectChange () : after() {
ISubject * subject = tjp->that ();
updateObservers (subject );
}
// 具体操作
void updateObservers (ISubject * sub ) {
const set<IObserver*>& observers = listeners[sub];
set<IObserver*>::const_iterator iter = observers.begin();
for (; iter != observers.end(); iter ++)
{
(*iter)->update(sub);
}
}
void addObserver (ISubject * sub , IObserver * ob ) { listeners[sub].insert(ob); }
void removeObserver (ISubject * sub , IObserver * ob ) { listeners[sub].erase(ob); }
};
#endif // __OBSERVER_PATTERN_AH__ 保存为ObserverPattern.ah供下面使用。
下面编写一个应用实例：
1、car.h
#ifndef __CAR_H__
#define __CAR_H__
#include <string>
using namespace std;
class Car
{
string name;
int x;
int y;
enum Direction{South, East, North, West};
Direction direction;
Car (const Car&);
Car& operator = (const Car&);
public:
Car (const string& name);
void turnLeft ();
void turnRight ();
void forward (size_t step);
const string& getName() const;
int getX () const;
int getY () const;
Direction getDirection () const;
};
#endif // __CAR_H__
2、car.cc
#include "car.h"
#include <cassert>
Car::Car (const string& name_)
: name(name_), x(0), y(0), direction(South)
{
}
void Car::turnLeft ()
{
if (direction == West)
direction = South;
else
direction = (Direction)(int(direction) + 1);
}
void Car::turnRight ()
{
if (direction == South)
direction = West;
else
direction = (Direction)(int(direction) - 1);
}
void Car::forward (size_t step)
{
switch (direction)
{
case South:
y += step; break;
case East:
x += step; break;
case North:
y -= step; break;
case West:
x -= step; break;
default:
assert (!"Invalid direction");
}
}
const string& Car::getName() const
{
return name;
}
int Car::getX() const
{
return x;
}
int Car::getY() const
{
return y;
}
Car::Direction Car::getDirection() const
{
return direction;
}
3、dummy.h(这个用来测试Aspect C++的匹配模式会不会混乱)
#ifndef __DUMMY_H__
#define __DUMMY_H__
class Dummy
{
public:
void test_non_const (){}
void test_const () const {}
};
#endif // __DUMMY_H__
4、main.cc
#include "car.h"
#include "dummy.h"
int main()
{
Car car("No.1");
car.turnLeft();
car.forward(3);
car.turnLeft();
car.forward(9);
car.turnRight();
car.forward(12);
Car car1("No.2");
car1.forward(7);
car1.turnLeft();
car1.forward(3);
car.forward(5);
Dummy dummy;
dummy.test_non_const();
dummy.test_const();
return 0;
}
这个程序编译运行，没有任何输出。有时候为了监视对象的状态，可以在执行一个操作后加上一些打印状态的代码，当然这样比较繁琐；也可以在各个操作函数中加入这些代码，但修改已经写好的代码总是不太舒服。
下面先实现一个Car状态打印类：
5、car_logging.h
#ifndef __CAR_LOGGING__
#define __CAR_LOGGING__
#include "car.h"
#include <iostream>
using namespace std;
class CarLogging
{
public:
void printCarInfo (const Car& car)
{
static const char* direction_str[] = {"South", "East", "North", "West"};
cout << "Car name: " << car.getName()
<< ", direction: " << direction_str[int(car.getDirection())]
<< ", x: " << car.getX()
<< ", y: " << car.getY()
<< endl;
}
};
extern CarLogging g_carLogging;
#endif // __CAR_LOGGING__
6、car_logging.cc
#include "car_logging.h"
CarLogging g_carLogging;
7、CarLoggingObserver.ah
#ifndef __CAR_LOGGING_OBSERVER_AH__
#define __CAR_LOGGING_OBSERVER_AH__
#include "ObserverPattern.ah"
#include "car.h"
#include "car_logging.h"
aspect CarLoggingObserver : public ObserverPattern {
// 定义方面(ointcuts)
pointcut subjects() = "Car";
pointcut observers() = "CarLogging";
public:
advice observers() :
void update( ObserverPattern::ISubject* sub ) {
printCarInfo (*(Car*)sub);
}
advice construction (classes(subjects())) : after()
{
addObserver(tjp->that(), &g_carLogging);
}
advice destruction (classes(subjects())) : before()
{
removeObserver(tjp->that(), &g_carLogging);
}
};
#endif // __CAR_LOGGING_OBSERVER_AH__
这个方面重写了subjects以及observers切面，并定义了observers在update被调用时执行的操作，另外还在Car的构造函数和析构函数中添加了注册和注销代码。
运行ac++生成代码，编译并运行，结果如下：
这里演示的例子依旧选择了不影响原始程序的做法，网上很多资料都把这个模式和实现代码结合起来，由于Aspect C++编译速度还是很慢，所以选择“外挂”的方式，这样不需要这些方面时，直接编译C++代码即可。
关于Aspect C++以及AOP，还有许多话题，不过不打算再继续了，AOP是个广泛的议题，局限在某一实现上只会使我们眼界变窄。
AOP被称为设计模式最佳实践者，它当之无愧。网上还有很多AOP实践设计模式的资料。