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AOP im Einsatz
mit OSGi und RCP
Martin Lippert, Peter Friese
      und Heiko Seeberger
Agenda

• Einführung
• Aspect-Weaving im Überblick
• Aspect-Weaving für OSGi:
      – Equinox Aspects
• Anwendungsfall: Security für Eclipse-RCP
• Abschluss



Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP
                                                                  2/?
Aspektorientierte Programmierung

• Modularisierung mit OO-Mitteln ist gut
      – Klassen, Interfaces, Vererbung, etc.
• AOP ergänzt die OO-Mittel
      – AOP modularisiert „Cross-Cutting Concerns“


                 ClassA               ClassB              ClassC    AspectX

                                    ConcernX
               ConcernX                                             ConcernX
                                                         ConcernX



Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP
                                                                               3/?
AOP im Einsatz

• Mittlerweile etabliertes Werkzeug
      – AspectJ: Eine mächtige Spracherweiterung für Java
      – Spring AOP: Einfache Handhabung für Enterprise-
        Anwendungen
      – App-Server: Verwenden intern AOP-Mittel




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                                                                         4/?
AspectJ = AOP für Java

• Mächtige AOP-Erweiterung für Java
• Eclipse-Projekt: www.eclipse.org/aspectj
• Gute Tool-Unterstützung:
      – AJDT für Eclipse
      – Spring-IDE für Eclipse
             • Für die Verbindung von Spring-AOP und AJDT




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                                                               5/?
Wie funktioniert es?

• Der Standard-Fall:
      – AspectJ compiliert die Aspekte und verwebt diese
        (Compile-Time Weaving)
      – Sehr gute Unterstützung in der IDE
             • Inkrementelles Compilieren
             • Marker und Crosscutting View
      – Transparente Technologie für den Entwickler




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                                                                6/?
Der Standard-Fall



                 ClassA               ClassB              ClassC    AspectX

                                    ConcernX
               ConcernX                                             ConcernX
                                                         ConcernX



         Projekt-Sourcen

                                                                    App-Classloader

                                            Java Virtual Machine
                                             Java Virtual Machine


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                                                                                      7/?
Aspect-Libraries

• Aspekte werden mit AspectJ compiliert und in ein
  JAR-File verpackt
      – Z.B. auch abstrakte Aspekte
• Verweben mit anderen Klassen und Aspekten
  beim Build
      – In der IDE oder beim „Headless Build“
      – Als ob die Aspekte direkt in der IDE vorhanden wären




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                                                                           8/?
Aspect-Libraries



                 ClassA               ClassB              ClassC          AspectX

                                    ConcernX
               ConcernX                                               ConcernX
                                                         ConcernX



         Projekt-Sourcen                                            JAR

                                                                          App-Classloader

                                            Java Virtual Machine
                                             Java Virtual Machine


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                                                                                            9/?
„Projektfremde“ Targets

• Was passiert, wenn sich Aspekte auf
  vorcompilierte Klassen auswirken sollen?
      –   Bibliotheken
      –   Frameworks
      –   andere Projekte
      –   etc.




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                                                               10/?
„Projektfremde“ Targets



                 ClassA               ClassB              ClassC        AspectX

                                    ConcernX
               ConcernX                                                ConcernX
                                                         ConcernX



         JARs                                                       Projekt-Sourcen

                                                                        App-Classloader

                                            Java Virtual Machine
                                             Java Virtual Machine


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                                                                                      11/?
Variante 1: Compile-Time

• Der Compiler bekommt die JARs und webt die
  Aspekte direkt in die JARs ein
• Vor- und Nachteile:
      + Direkt in der IDE
      + Zur Auslieferung ist alles fertig
      - Alle Libs und Bibliotheken müssen bekannt und
        veränderbar sein
      - Wenn sich etwas verändert, muss neu gebaut werden


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                                                               12/?
Variante 2: Load-Time

• Aspect-Weaving beim Laden der Klassen in die
  VM (Load-Time Weaving - LTW)
• Vor- und Nachteile:
      + Kann sogar mit System-Libs umgehen
      + Funktioniert, auch wenn sich etwas verändert
      + Es müssen nicht alle Libs bekannt sein
      - Kostet einmalig beim Laden der Klasse Performance
      - Man sieht nicht alles in der IDE


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                                                               13/?
Load-Time Weaving

• Modularisierung kann lange aufrecht erhalten
  werden
• Aber nur, solange Aspekte und Klassen durch
  den gleichen Classloader geladen werden
      – Normalerweise der App-Classloader




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                                                               14/?
Aspekte und Bundles

• Im Kontext von OSGi werden Klassen innerhalb
  von Bundles gekapselt
      – Echte Modularisierung oberhalb von Packages


• Unser Ziel: Aspekte in Bundles modularisieren

• Aber: Jedes Bundle hat einen eigenen
  Classloader

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                                                               15/?
LTW und OSGi ?

• OSGi basiert auf einer ausgefeilten
  Class Loading Architecture.
• AspectJ Doc: „All load-time weaving is done in
  the context of a class loader …“.

    Herausforderung: Wie können die beiden
    Ansätze zusammengebracht werden?


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                                                                         16/?
LTW und OSGi ?



           ClassA               ClassB                          ClassC            AspectX

                              ConcernX
         ConcernX                                                                 ConcernX
                                                               ConcernX


                                               ?                          ?
                    Bundle A                                   Bundle B           Bundle C

             Bundle-Classloader                       Bundle-Classloader      Bundle-Classloader

                                              Java Virtual Machine
                                               Java Virtual Machine


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                                                                                             17/?
LTW in OSGi integrieren

   Lösung: OSGi-Classloader erledigen das
   Aspect-Weaving beim Laden einer Klasse

• Aspekte werden in Bundles verpackt.
• OSGi-Runtime wird angepasst, sodass das
  Weaving beim Class Loading erfolgt.



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                                                               18/?
Abhängigkeiten

• Weaving erzeugt neue Abhängigkeiten,
  die nicht im Bundle-Manifest definiert sind.
                   BundleA                                           BundleX
                                            <<pointcut || advice>>
                      ClassA                                          AspectX

                                                  <<weaving>>



    Herausforderung: Wie können die Aspekte von
    der Klasse aufgelöst werden?

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                                                                                19/?
Dynamische Abhängigkeiten

   Lösung: Die Weaving-Runtime fügt die
   benötigten Abhängigkeiten dynamisch ein.

• Dazu muss die OSGi-Runtime entsprechend
  angepasst werden.




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                                                               20/?
Equinox Aspects

• Equinox-Incubator-Project
      – www.eclipse.org/equinox/incubator/aspects
• Framework Ext. org.aspectj.osgi.
• ClassLoadingHook bindet Weaving ein.
• BundleFileWrapperFactoryHook berücksichtigt
  die „neuen“ Abhängigkeiten.
• Weaving und Caching als OSGi-Services.


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                                                                          21/?
Equinox Aspects verwenden 1

• aop.xml-Dateien:
      – Nur die aufgeführten Aspekte werden beim Weaving
        berücksichtigt.
      – Müssen in exportierten Packages liegen.
      – Werden bekannt gegeben über:
        org.aspectj.weaver.loadtime.configuration, z.B.
        …configuration=org/aspectj/aop.xml.




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                                                               22/?
Equinox Aspects verwenden 2

• Spezielle Manifest-Header für Aspect-Bundles,
  z.B. Eclipse-SupplementBundle.
• Aufgeführte Bundles erhalten zur Laufzeit
  Abhängigkeit auf das Aspect-Bundle.

                   BundleA                                         BundleX
                                        Eclipse-SupplementBundle
                      ClassA                                        AspectX

                                                 Require-Bundle


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                                                                              23/?
Equinox Aspects verwenden 3

• Co-Location von org.eclipse.osgi und
  org.aspectj.osgi
• osgi.framework.extensions=org.aspectj.osgi




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                                                               24/?
Demo: Equinox Aspects




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                                                               25/?
AJEER

• „AspectJ-enabled Eclipse Runtime“:
      – Frühes Projekt zu AspectJ-Load-Time-Weaving für die
        Eclipse-Runtime
             • Gab es schon für Eclipse 2.1, jetzt bis 3.3
      – Aspekte werden per Extension-Point bekanntgemacht
• Mündet in Equinox Aspects




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                                                                26/?
Anwendungsfall: Security

• Was soll erreicht werden?
      – Actions deaktivieren
      – Ausführung von Actions verhindern


• Umsetzungsmöglichkeiten
      – Eigene Basisklasse für Actions einführen
      – Capabilities
      – Aspekte nutzen


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                                                               27/?
AJEER verwenden 1

• Security Aspekt in separatem Bundle
• Actions in anderen Bundles werden advised
 AJEER                                                                    Security-Bundle
                    org.eclipse.ajeer.weavingruntime.aspects
                                                                               SecurityAspect




                        BundleA             BundleB            BundleC

                          ActionA              ActionB          ActionC



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                                                                                            28/?
AJEER verwenden 2
Aspekt definieren




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                                                               29/?
AJEER verwenden 3

Aspekt über Extension Point anmelden
<extension
    point=quot;org.eclipse.ajeer.weavingruntime.aspectsquot;>
    <aspect
        class=quot;jax.security.AuthorizationAspectquot;/>
</extension>




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                                                               30/?
Demo: AJEER Aspects




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                                                               31/?
Security für Enterprise RCP
AJEER
                   org.eclipse.ajeer.weavingruntime.aspects    AccessControl




Security-Bundle

        SecurityAspect




Security-Connector

         Authenticator


                                         Frontend                              Backend
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                                                                                 32/?
Vielen Dank…

• … für die Aufmerksamkeit!!!




      Martin Lippert (martin.lippert@akquinet.de)
      Peter Friese (peter.friese@gentleware.com)
      Heiko Seeberger (heiko.seeberger@allianz.at)



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                                                                       33/?
Zusatzmaterial

• Wie genau funktionieren die Adaptor-Hooks für
  Equinox?




Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP
                                                                         34/?
Equinox Hookable Adaptor

• Equinox ist sehr flexibel:
      – FrameworkAdaptor impl. oder erweitern.
      – Hookable Adaptor (seit 3.2) bietet Hooks für „die
        wichtigsten“ Funktionalitäten.
• Hooks verwenden:
      – Framework Extension Bundle.
      – HookConfigurator registriert Hooks.




Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP
                                                               35/?
Demo: Equinox Hookable Adaptor




Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP
                                                               36/?

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W-JAX 07 - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP

  • 1. AOP im Einsatz mit OSGi und RCP Martin Lippert, Peter Friese und Heiko Seeberger
  • 2. Agenda • Einführung • Aspect-Weaving im Überblick • Aspect-Weaving für OSGi: – Equinox Aspects • Anwendungsfall: Security für Eclipse-RCP • Abschluss Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 2/?
  • 3. Aspektorientierte Programmierung • Modularisierung mit OO-Mitteln ist gut – Klassen, Interfaces, Vererbung, etc. • AOP ergänzt die OO-Mittel – AOP modularisiert „Cross-Cutting Concerns“ ClassA ClassB ClassC AspectX ConcernX ConcernX ConcernX ConcernX Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 3/?
  • 4. AOP im Einsatz • Mittlerweile etabliertes Werkzeug – AspectJ: Eine mächtige Spracherweiterung für Java – Spring AOP: Einfache Handhabung für Enterprise- Anwendungen – App-Server: Verwenden intern AOP-Mittel Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 4/?
  • 5. AspectJ = AOP für Java • Mächtige AOP-Erweiterung für Java • Eclipse-Projekt: www.eclipse.org/aspectj • Gute Tool-Unterstützung: – AJDT für Eclipse – Spring-IDE für Eclipse • Für die Verbindung von Spring-AOP und AJDT Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 5/?
  • 6. Wie funktioniert es? • Der Standard-Fall: – AspectJ compiliert die Aspekte und verwebt diese (Compile-Time Weaving) – Sehr gute Unterstützung in der IDE • Inkrementelles Compilieren • Marker und Crosscutting View – Transparente Technologie für den Entwickler Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 6/?
  • 7. Der Standard-Fall ClassA ClassB ClassC AspectX ConcernX ConcernX ConcernX ConcernX Projekt-Sourcen App-Classloader Java Virtual Machine Java Virtual Machine Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 7/?
  • 8. Aspect-Libraries • Aspekte werden mit AspectJ compiliert und in ein JAR-File verpackt – Z.B. auch abstrakte Aspekte • Verweben mit anderen Klassen und Aspekten beim Build – In der IDE oder beim „Headless Build“ – Als ob die Aspekte direkt in der IDE vorhanden wären Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 8/?
  • 9. Aspect-Libraries ClassA ClassB ClassC AspectX ConcernX ConcernX ConcernX ConcernX Projekt-Sourcen JAR App-Classloader Java Virtual Machine Java Virtual Machine Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 9/?
  • 10. „Projektfremde“ Targets • Was passiert, wenn sich Aspekte auf vorcompilierte Klassen auswirken sollen? – Bibliotheken – Frameworks – andere Projekte – etc. Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 10/?
  • 11. „Projektfremde“ Targets ClassA ClassB ClassC AspectX ConcernX ConcernX ConcernX ConcernX JARs Projekt-Sourcen App-Classloader Java Virtual Machine Java Virtual Machine Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 11/?
  • 12. Variante 1: Compile-Time • Der Compiler bekommt die JARs und webt die Aspekte direkt in die JARs ein • Vor- und Nachteile: + Direkt in der IDE + Zur Auslieferung ist alles fertig - Alle Libs und Bibliotheken müssen bekannt und veränderbar sein - Wenn sich etwas verändert, muss neu gebaut werden Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 12/?
  • 13. Variante 2: Load-Time • Aspect-Weaving beim Laden der Klassen in die VM (Load-Time Weaving - LTW) • Vor- und Nachteile: + Kann sogar mit System-Libs umgehen + Funktioniert, auch wenn sich etwas verändert + Es müssen nicht alle Libs bekannt sein - Kostet einmalig beim Laden der Klasse Performance - Man sieht nicht alles in der IDE Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 13/?
  • 14. Load-Time Weaving • Modularisierung kann lange aufrecht erhalten werden • Aber nur, solange Aspekte und Klassen durch den gleichen Classloader geladen werden – Normalerweise der App-Classloader Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 14/?
  • 15. Aspekte und Bundles • Im Kontext von OSGi werden Klassen innerhalb von Bundles gekapselt – Echte Modularisierung oberhalb von Packages • Unser Ziel: Aspekte in Bundles modularisieren • Aber: Jedes Bundle hat einen eigenen Classloader Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 15/?
  • 16. LTW und OSGi ? • OSGi basiert auf einer ausgefeilten Class Loading Architecture. • AspectJ Doc: „All load-time weaving is done in the context of a class loader …“. Herausforderung: Wie können die beiden Ansätze zusammengebracht werden? Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 16/?
  • 17. LTW und OSGi ? ClassA ClassB ClassC AspectX ConcernX ConcernX ConcernX ConcernX ? ? Bundle A Bundle B Bundle C Bundle-Classloader Bundle-Classloader Bundle-Classloader Java Virtual Machine Java Virtual Machine Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 17/?
  • 18. LTW in OSGi integrieren Lösung: OSGi-Classloader erledigen das Aspect-Weaving beim Laden einer Klasse • Aspekte werden in Bundles verpackt. • OSGi-Runtime wird angepasst, sodass das Weaving beim Class Loading erfolgt. Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 18/?
  • 19. Abhängigkeiten • Weaving erzeugt neue Abhängigkeiten, die nicht im Bundle-Manifest definiert sind. BundleA BundleX <<pointcut || advice>> ClassA AspectX <<weaving>> Herausforderung: Wie können die Aspekte von der Klasse aufgelöst werden? Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 19/?
  • 20. Dynamische Abhängigkeiten Lösung: Die Weaving-Runtime fügt die benötigten Abhängigkeiten dynamisch ein. • Dazu muss die OSGi-Runtime entsprechend angepasst werden. Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 20/?
  • 21. Equinox Aspects • Equinox-Incubator-Project – www.eclipse.org/equinox/incubator/aspects • Framework Ext. org.aspectj.osgi. • ClassLoadingHook bindet Weaving ein. • BundleFileWrapperFactoryHook berücksichtigt die „neuen“ Abhängigkeiten. • Weaving und Caching als OSGi-Services. Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 21/?
  • 22. Equinox Aspects verwenden 1 • aop.xml-Dateien: – Nur die aufgeführten Aspekte werden beim Weaving berücksichtigt. – Müssen in exportierten Packages liegen. – Werden bekannt gegeben über: org.aspectj.weaver.loadtime.configuration, z.B. …configuration=org/aspectj/aop.xml. Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 22/?
  • 23. Equinox Aspects verwenden 2 • Spezielle Manifest-Header für Aspect-Bundles, z.B. Eclipse-SupplementBundle. • Aufgeführte Bundles erhalten zur Laufzeit Abhängigkeit auf das Aspect-Bundle. BundleA BundleX Eclipse-SupplementBundle ClassA AspectX Require-Bundle Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 23/?
  • 24. Equinox Aspects verwenden 3 • Co-Location von org.eclipse.osgi und org.aspectj.osgi • osgi.framework.extensions=org.aspectj.osgi Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 24/?
  • 25. Demo: Equinox Aspects Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 25/?
  • 26. AJEER • „AspectJ-enabled Eclipse Runtime“: – Frühes Projekt zu AspectJ-Load-Time-Weaving für die Eclipse-Runtime • Gab es schon für Eclipse 2.1, jetzt bis 3.3 – Aspekte werden per Extension-Point bekanntgemacht • Mündet in Equinox Aspects Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 26/?
  • 27. Anwendungsfall: Security • Was soll erreicht werden? – Actions deaktivieren – Ausführung von Actions verhindern • Umsetzungsmöglichkeiten – Eigene Basisklasse für Actions einführen – Capabilities – Aspekte nutzen Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 27/?
  • 28. AJEER verwenden 1 • Security Aspekt in separatem Bundle • Actions in anderen Bundles werden advised AJEER Security-Bundle org.eclipse.ajeer.weavingruntime.aspects SecurityAspect BundleA BundleB BundleC ActionA ActionB ActionC Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 28/?
  • 29. AJEER verwenden 2 Aspekt definieren Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 29/?
  • 30. AJEER verwenden 3 Aspekt über Extension Point anmelden <extension point=quot;org.eclipse.ajeer.weavingruntime.aspectsquot;> <aspect class=quot;jax.security.AuthorizationAspectquot;/> </extension> Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 30/?
  • 31. Demo: AJEER Aspects Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 31/?
  • 32. Security für Enterprise RCP AJEER org.eclipse.ajeer.weavingruntime.aspects AccessControl Security-Bundle SecurityAspect Security-Connector Authenticator Frontend Backend Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 32/?
  • 33. Vielen Dank… • … für die Aufmerksamkeit!!! Martin Lippert (martin.lippert@akquinet.de) Peter Friese (peter.friese@gentleware.com) Heiko Seeberger (heiko.seeberger@allianz.at) Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 33/?
  • 34. Zusatzmaterial • Wie genau funktionieren die Adaptor-Hooks für Equinox? Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 34/?
  • 35. Equinox Hookable Adaptor • Equinox ist sehr flexibel: – FrameworkAdaptor impl. oder erweitern. – Hookable Adaptor (seit 3.2) bietet Hooks für „die wichtigsten“ Funktionalitäten. • Hooks verwenden: – Framework Extension Bundle. – HookConfigurator registriert Hooks. Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 35/?
  • 36. Demo: Equinox Hookable Adaptor Lippert, Friese, Seeberger - AOP im Einsatz mit OSGi und RCP 36/?