Dojo 1.7的新功能-aspect

AOP广泛用在日志,性能统计,安全审计,事务管理等地方,极大地减小了程序员对这些杂务的关注,同时获得了更好的处理一致性和重构的灵活性。

尽管动态语言有着非常有利于实现AOP的特性,但到目前为止,Javascirpt领域还没有很好的AOP实现。Dojo 1.7在这方面迈开了第一步。准确地讲,从dojo 1.0开始就曾有过这方面的尝试,但不知为何后来这个特性并没有包含在后面的版本里。关于dojo AOP,玉观音(Eugene Lazutkin)的博客AOP aspect of JavaScript with Dojo是互联网上找得到的几乎惟一的文章,尽管那篇文章只是关于dojo 1.0的陈年旧事,但仍值得一看,因为它解释了一些AOP的概念。

现在,让我们尝鲜一试Dojo 1.7的aspect特性。我们依然采用动态注入dojo的方式。我特别喜爱这种方式,因为除了firebug和firefox之外,我们并不需要动用其它开发工具。

首先打开www.tianya.cn的任一论坛网页,参照如何向网页动态注入dojo这篇文章(以下简称动文),将dojo注入到该网页。我们的示例中的dojo还只是1.6版本(在本文写作时候,2011.10.4),所以这个dojo中并不包含aspect特性。aspect特性由文件aspect.js引入,目前可以通过http://svn.dojotoolkit.org/src/dojo/trunk/aspect.js来得到。

我的第一想法是,同时向该网页也注入aspect.js文件。我们在“动文”中使用的示例代码中有一个loadModule的函数,我们可以用它来向网页的<head>部分插入这个aspect.js文件。试验结果是,dojo的loader不允许跨域注入js文件(请见dojo is not defined一文)。

看来只有直接通过firebug控制台引入aspect了。查看aspect.js源代码,发现它并没有依赖到其它dojo模块,只是使用了AMD的加载语法和define函数。因此,我们可以轻易地将它的有效代码从aspect.js中剥离出来:

var aspect = function(){
	"use strict";
	function advise(dispatcher,type,advice,receiveArguments){
		var previous = dispatcher[type];
		var around = type == "around";
		var signal;
		if(around){
			var advised = advice(function(){
				return previous.advice(this,arguments);
			});
			signal = {
				remove: function(){
					signal.cancelled = true;
				},advice: function(target,args){
					return signal.cancelled ?
						previous.advice(target,args) : // cancelled,skip to next one
						advised.apply(target,args);	// called the advised function
				}
			};
		}else{
			// create the remove handler
			signal = {
				remove: function(){
					var previous = signal.previous;
					var next = signal.next;
					if(!next && !previous){
						delete dispatcher[type];
					}else{
						if(previous){
							previous.next = next;
						}else{
							dispatcher[type] = next;
						}
						if(next){
							next.previous = previous;
						}
					}
				},advice: advice,receiveArguments: receiveArguments
			};
		}
		if(previous && !around){
			if(type == "after"){
				// add the listener to the end of the list
				var next = previous;
				while(next){
					previous = next;
					next = next.next;
				}
				previous.next = signal;
				signal.previous = previous;
			}else if(type == "before"){
				// add to beginning
				dispatcher[type] = signal;
				signal.next = previous;
				previous.previous = signal;
			}
		}else{
			// around or first one just replaces
			dispatcher[type] = signal;
		}
		return signal;
	}
	function aspect(type){
		return function(target,methodName,receiveArguments){
			var existing = target[methodName],dispatcher;
			if(!existing || existing.target != target){
				// no dispatcher in place
				dispatcher = target[methodName] = function(){
					// before advice
					var args = arguments;
					var before = dispatcher.before;
					while(before){
						args = before.advice.apply(this,args) || args;
						before = before.next;
					}
					// around advice
					if(dispatcher.around){
						var results = dispatcher.around.advice(this,args);
					}
					// after advice
					var after = dispatcher.after;
					while(after){
						results = after.receiveArguments ? after.advice.apply(this,args) || results :
								after.advice.call(this,results);
						after = after.next;
					}
					return results;
				};
				if(existing){
					dispatcher.around = {advice: function(target,args){
						return existing.apply(target,args);
					}};
				}
				dispatcher.target = target;
			}
			var results = advise((dispatcher || existing),receiveArguments);
			advice = null;
			return results;
		};
	}
	return {
		before: aspect("before"),around: aspect("around"),after: aspect("after")
	};
}();
这段代码与aspect.js的主要区别是,我们将原来代码中的匿名函数直接执行(第109句),并将结果赋给了变量aspect.

代码很简洁,也只实现了三个方法,before,after和around。而advise是个内部函数,用来完成织入的工作。

接下来我们在firebug控制台中运行上面的代码,并查看注入后的结果:

>>>console.dir(aspect);

这时如果看到它列出三个方法before,after,around,则现在aspect的特性可用了。

让我们利用aspect来做些有意义的事情。作为一个经验丰富的C/C++程序员,我常常使用一些API工具来探究别人的程序是如何运行的,有着什么样的callstack。比如Very Sleepy就是这一样款好用的工作。它通过从可执行代码中抽取调试符号信息和对这些API进行包装,从而得到代码运行的callstack和每个函数执行的时间。刚刚开始接触到Java,尤其是Javascript时,这一点曾经让我苦恼。现在有了aspect.js,看看我们能否弥补这一缺撼。

发行到internet上的javascript代码无一例外地都要进行压缩(shrink/minify),有的还进行了混淆(Obfuscator)。但正如dll的导出函数总是有一个名字一样,javascript代码为了能够跨脚本引用对象和函数,一般这些名字不会被替换和混淆,也就是说,我们是有可能暴露和追踪一批公用函数的使用的。

请看下面的代码:

function weave(target){
	for (var x in target){
	    if (!dojo.isFunction(target[x])){
	        console.log(x,target[x]);
	        continue;
	    }
	    aspect.around(target,x,function(oFun){
	        log("trying to advise ",x);
	            if (!oFun.funcName)
	                oFun.funcName = x;
	        return function(){
	            var start = new Date().getTime();
	            console.log(">>>",oFun.funcName);
	            var results = oFun.apply(this,arguments); // call the original
	            var end = new Date().getTime();
	            console.log("<<<",oFun.funcName," take",(end - start) + " ms");
	            return results;
	        };
	    });
	}; 
}
获取javascript函数的函数名没有标准的和放之四海皆准的方法。一般会在被调用函数内部使用arguments.callee.name来获取该函数的名字,但它有两个缺点,第一,如果脚本声明了”use strict”,则不使用这一方法;另外,在我们的应用场景里这根本就不可行。好在我们可以在织入时让函数自己带着这个名字。Javascript中函数即对象!(这一技巧我们已经在 Javascript中的变量中使用过,用来构造函数中的静态变量)这就是第9~10行所做的工作。

现在,让我们准备hook住网页中的函数吧。查看tianya的脚本,你会发现它有一个叫__global的名字空间,里面有一些函数:

>>> weave(__global);

当然我们也可以将window对象的所有函数都加上advice。现在,点击关注作者的那个图标,看看控制台有些什么样的输出:

Aha,依次调用了isOnline,getCookieTempTime,getCookie等函数。

结论:

dojo的aspect特性实现了before,after 和around三种advice。通过AOP我们可以在Javascript中完成stack trace,performance profiling,loging等功能。利用本文介绍的技术,我们还可以追踪他人的网站上使用的Javascript,甚至将经过minify过的script还原。

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