.NET下基于組件的分布式系統動態配置

2019-11-17 04:57:38

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摘要動態配置為基于組件的分布式系統提供了一種在線演化的強大機制。本文提出了一種在MS Dot Net環境下建立一個可動態配置的分布式應用系統的策略。

　　要害字組件、AOP、動態配置

　　引言

　　隨著分布式系統在各個要害業務中起到越來越多的作用，如銀行系統、基礎通信系統，而這些業務是需要長時間不間斷運行的，因此對系統的演化必需是在線進行的。本文提出了一種在MS Dot Net Framework環境下實現基于組件的分布式系統的動態配置策略。

　　對分布式系統描述

　　基于組件技術的分布式系統可以描述為一個有向圖，有向圖中的結點表示各個組件，組件中的通信用有向的連線表示。關于這樣的一個有向圖可以通過xml語言來表示，例如：

＜Configuration＞
＜Assemblies＞
?。糀ssembly NAME="Data?。糀ssembly NAME="DataConsumer" LOCATION="192.168.10.34" PORT="1235" /＞
＜/Assemblies＞
＜Connections＞
?。糃onnection FROM="DataProducer" TO="DataConsumer" /＞
＜/Connections＞
＜/Configuration＞

圖 1 分布式系統的XML描述

　　其中結點用“Assembly”標記表示，有向連線用“Connection” 標記表示。上面的這一段代碼描述了一個從“DataProducer”指向“DataConsumer”的系統。

　　動態配置算法

　　動態配置要求系統在配置前后必需保持一致性，以下提出的一種策略可以實現系統前后的引用一致性，這種方法稱之為“鈍化法”。

　　鈍化是指假如一個結點所產生的所有事務已經完成，并且不再會產生新的事務了，那么這個結點就可以進入一個鈍化狀態。但是，它必需要能夠接受別的結點產生的事務，以使其它的結點也可以進入鈍化狀態。這樣一個組件只要等待有限長的時間就可以進入鈍化狀態。結點Q的擴大鈍化集合EPS(Q)，由Q以及所有可以導致啟動需要Q參與的事務的構件組成。假如一個結點Q的EPS(Q)中的所有結點都處于鈍化狀態的話，我們就說結點Q是靜止的。

　　根據靜止狀態理論（首先由Jeff Kramer和Jeff Magee提出），假如一個結點處于靜止狀態的話，對它進行動態配置是不會改變整個系統的一致性的。

圖2

　　如圖2描述的分布式系統，若想要替換M，那么EPS(M) = {C1,C2,A1,A2,M}，只要EPS(M)中的所有集合都是處于鈍化狀態的，那么M就是靜止的，也就是說在M靜止的情況下，對M進行動態配置前后系統會保持引用一致。

　　AOP技術的運用

　　支持動態配置功能的代碼，可以理解為非功能性代碼，這些代碼將會獨立于系統的其它功能。為了實現這一部分的功能，可以借助于面向方面編程（aspect-Oriented Programming，簡稱AOP）來實現。通過AOP技術的運用可以很輕松地實現對分布式系統的動態配置功能。

　　在MS Dot Net Framework下，可以依靠監聽的機制來實現AOP的功能。在這里需要用到了兩個類，ContextBoundObject類和ContextAttribute類。

　　任何一個繼續自ContextBoundObject的類在創建的時候都會為它創建一個Context，我們就可以利用這個Context來實現監聽功能。這些起監聽功能的代碼將會在一個繼續自ContextAttribute的類中實現（這種類我們稱之為自定義屬性類）。如圖2中的StateAttribute類是繼續自ContextAttribute的自定義屬性類，在它的實現中可以加入任何我們想要的監聽代碼，只要將它“貼”在一個想要被監聽的類的定義前面，那么這個類就會被監聽，如DataProducer類。

[AttributeUsage(AttributeTargets.Class)]
public class StateAttribute : ContextAttribute{}
[StateAttribute ()]
public class DataProducer: ContextBoundObject{}
　　通過對自定義屬性類的實現，我們可以實現對目標的狀態的控制，進而達到影響目標行為的效果。
這樣我們就可以通過AOP技術來對第3部分中提出的動態配置算法加以實現。

　　控制臺的建立

　　控制臺是對分布式系統進行集中治理用的，它的主要功能有以下幾個方面：

　　⑴ 析如圖1的XML語言，也就是對整個系統架構的描述和對系統結構的修改。例如，可以添加一個結點或修改一個有向連線。

　?、?對結點狀態的修改。

　?、?實現對系統的動態配置功能，包括添加結點、刪除結點、更新結點等。

　　評價動態配置策略

　　該策略通過為分布式系統每個結點添加自定義屬性的方法，并在控制臺的協調下，基本上實現了對結點的引用一致性的問題。

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