理学部情報科学科 06_19780 早船総一郎指導教員千葉滋教授 1 動いているプログラムを修正する  実行を止めることなく機能を追加するのは大変  いろいろ制限がある  静的と同じ自由度にしたい ©森田悟史 2 既存の around advice  様々システムが存在  未実装や不可能な部分も存在  特に around advice around は不完全 around advice 利用可能 execution remote pointcut pointcut + HW + HW 分散DAOP remote pointcut Hot weaving (HW) before after advice PROSE × ○ ○ ？？ × JAC × ○ ○ ○ ○ × DJAsCo ○ ○ ○ ○ ○ △ CaesarJ × × ○ ○ × × ReflexD ○ ○ ○ ○ ？？ DandyJ ○ ○ ○ ○ △ △ 3 なぜ実装が難しいか  特に around advice  実装には新規メソッドの追加が必要  標準 JVM の Hotswap は追加をサポートしない  Inlining などの最適化技法を難しくする class { void run(){ … } … 置き換え code 追加 method 追加 } field 4 提案： around advice に対応した分散 DAOP の実装方法  標準 JVM の利用  around advice  execution pointcut, proceed, remote pointcut に対応  実装技術  ロード時の method wrap  proceed ＋ execution pointcut を実現  遠隔 proceed 呼び出しの拡張    実行コンテキストを含むように改造 proceed ＋ remote pointcut を実現二重の around advice を実現 (今回の発表では省略) 5 around advice とはadvice  メソッドの上書き  proceed: 元のメソッドを呼び出す  メソッドボディの退避が必要  これができないのが問題だった Aspect around : execution (foo()) { // 追加機能 proceed(); // 元の処理 } pointcut Target App void foo () { // 処理 } 織り込み前織り込み後 Aspect around : execution (foo()) { // 追加機能 proceed(); // 元の処理 } 退避 Target App void foo () { hook } void foo’ () { // 処理 } 6 提案手法１：ロード時の method wrap  あらかじめ退避しておく  ロード時はメソッド追加可能  上書きしても O.K. Aspect around : exec(foo()) { // 追加機能 proceed(); // 元の処理 } ロード前ロード後 Aspect around : exec(foo()) { // 追加機能 proceed(); // 元の処理 } Target App void foo () { // 処理 } around : exec(foo()) { // 追加機能 proceed(); // 元の処理 } Target App void foo () { foo’(); } void foo’ () { // 処理 } 織り込み前織り込み後本システム Target App void foo () { foo’(); } void foo’ () { // 処理 } ロード後 Aspect 退避 Aspect around : exec(foo()) { // 追加機能 proceed(); // 元の処理 } Target App void foo () { hook } void foo’ () { // 処理 } 7 提案手法２：遠隔 proceed 呼び出しの拡張  実行コンテキストを含むように拡張  分散では元の処理を直接呼び出せない  本システムがディスパッチを行う Target App 分散 Aspect context around : exec (foo()) { // 追加機能 proceed(); // 元の処理 } args args 直接は呼び出せない context args void foo () { hook } void foo’() { // 処理 } 本システム context 実行コンテキストを利用して dispatch 8 実装・実験   実装  行数：約2600 行  Instrument API  バイトコードの置き換え  Javassist  バイトコードの変換 unweave weave 300 250 時間 (ミリ秒)  実験  remote pointcut でメッセージ通信 App に機能追加  改良の余地あり実験環境  InTrigger の chiba, mirai, hongo を利用  OS:Debian  chiba, hongo  CPU: Core2Duo 2.13GHz  メモリ: 4GB  mirai  CPU: XeonE5410 2.33GHz  メモリ: 16GB 200 150 100 50 0 1 101 201 301 回数 401 9 関連研究  DJcutter [Nishizawaら '04]  分散対応のポイントカット (Remote Pointcut)  動的な織り込みができない  HotWave [Villazonら '09]  アドバイス間のデータ伝達 (inter-advice communication)  アラウンドアドバイスをエミュレート  完璧なエミュレートでない  Envelope-Based Weaving [Bockischら '06]  コンパイル時のラップを行う  VMレベルでの織り込み  分散ではない 10 まとめと今後の課題  まとめ  分散動的アスペクト指向言語の around advice の実装方法を提案   ロード時の method wrap 遠隔 proceed 呼び出しの拡張  今後の課題  method wrap の方法などを変え、オーバーヘッドの軽減  他の方法での around advice の実装を提案   動的プロキシを利用呼び出し側の変換  各実装での比較実験 11 リモート呼び出しが実行コンテキストを含むように改造  proceed がリモート呼び出しになる  メソッドディスパッチを行う  proceed に情報を付けて呼び出すことで行う App Host Aspect Host Aspect around(): execution(foo()) && host(App){ // advice proceed(); // advice } 本システム proceed 呼び出し登録 index App foo()｛ Hook アドバイスの foo$w(); 呼び出し } 元の処理を呼び出し foo$w(){ // code } 12 同じジョインポイントに対して織り込みが行われる場合  proceed がアドバイスを呼び出す  proceed の情報にアドバイスを呼び出すことを加える App Host Aspect Host 本システム Aspect A App proceed(); Hook Aspect B proceed(); advice を呼び出し元の処理元の処理を呼び出し 13 13 14 実験の詳細 mirai  mirai と chiba で通信  hongo から mirai のジョインポイントを指定する  mirai -> hongo -> mirai -> chiba の順 App chiba hongo 織り込み命令 Aspect App 15 本システムのオーバーヘッド  本システムを用いた場合のオーバーヘッド  約3 %のエージェントによるオーバーヘッド  これに加えて、ロード時に行うオーバーヘッド 50 50 エージェントなし 45 45 40 40 エージェントあり３％ 35 35 30 30 25 1 101 201 301 401 25 1 101 201 301 401 16 300 時間 (ミリ秒) 250 200 150 100 50 50 45 0 1 101 201 301 401 40 時間 (ミリ秒) 回数時間 (ミリ秒) 70 35 30 25 20 15 60 10 50 5 0 40 1 101 201 301 401 回数 30 20 10 0 1 101 201 301 401 回数 17