基于CORBA/WEB技術構建三層體系結構的應用

2019-11-18 12:41:38

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供稿：網友

　　１　問題提出
　　在應用系統開發過程中，CLIENT/SERVER體系結構得到了廣泛的應用。其特點是，應用程序邏輯通常分布在客戶和服務器兩端，客戶端發出數據資源訪問請求，服務器端將結果返回客戶端。但CLIENT/SERVER結構存在著很多體系結構上的問題，比如：當客戶端數目激增時，服務器端的性能會因為負載過重而大大衰減；一旦應用的需求發生變化，客戶端和服務器端的應用程序都需要進行修改，給應用維護和升級帶來了極大的不便；大量的數據傳輸增加了網絡的負載等等。
　　　隨著分布式對象技術的逐漸成熟，多層分布式應用體系結構得到了越來越多的應用。應用系統只有向多層分布式轉變，才能最終解決CLIENT/SERVER結構存在的問題。在多層架構下，應用可以分布在不同的系統平臺上，通過分布式技術實現異構平臺間對象的相互通信。將應用系統集成于分布式系統之上，能極大地提高系統的可擴展性。
　　　在多層分布式應用中，在客戶端和服務器之間加入了一層或多層應用服務程序，這種程序稱為“應用服務器”。開發人員可以將應用的商業邏輯放在中間層應用服務器上，把應用的業務邏輯與用戶界面分開。在保證客戶端功能的前提下，為用戶提供一個簡潔的界面。這意味著假如需要修改應用程序代碼，只需要對中間層應用服務器進行修改，而不用修改成千上萬的客戶端應用程序。從而使開發人員可以專注于應用系統核心業務邏輯的分析、設計和開發，簡化了應用系統的開發、更新和升級工作。
　　2 CORBA 簡介
　　CORBA是Common Object Request Broker Architecture的縮寫，它是分布計算機技術的發展結果，CORBA技術的成功在于，它除了能夠解決由于多個系統層次上的異構帶來的“孤島”問題，還在理論和技術上擴展了客戶/服務器的模式，使系統具有良好的可伸縮性，便于系統的開發與升級，保護已有投資。
　　CORBA體系的主要內容包括以下幾部分，
　　(1) 對象請求代理ORB(Object Request Broker)：負責對象在分布環境中透明地收發請求和響應，它是構建分布對象應用、在異構或同構環境下實現應用間互操作的基礎。
　　(2) 對象服務（Object Services）：為使用和實現對象而提供的基本對象集合，這些服務應獨立于應用領域。主要的CORBA服務有：名錄服務(Naming Service)、事件服務(Event Service)、生命周期服務(Life Cycle Service)、關系服務(Relationship Service)、事務服務(Transaction Service)等。這些服務幾乎包括分布系統和面向對象系統的各個方面，每個組成部分都非常復雜。
　　(3) 公共設施(Common Facilitites)：向終端用戶提供一組共享服務接口，例如系統治理、組合文檔和電子郵件等。
　　(4) 應用接口(application Interfaces)：由銷售商提供的可控制其接口的產品，相應于傳統的應用層表示，處于參考模型的最高層。
　　(5) 領域接口(Domain Interfaces)：為應用領域服務而提供的接口。如OMG組織為PDM系統制定的規范。
　　CORBA的產生有其特定的背景，它是在面向對象的技術興起，客戶/服務器模式普遍得到應用的前提下，為屏蔽通信和實現細節的需求，繼續已有系統，消除“孤島”現象而產生的。他彌補了傳統分布處理系統的不足(如RPC等)，具有很多新的特色：
　　(1) 引入代理(Broker)概念。代理起到如下作用：完成對客戶方提出的抽象服務請求的映射；自動發現和找到服務器；自動設定路由，實現服務方程序的執行。
　　(2) 客戶方程序與服務方程序完全分離。用傳統的客戶/服務器方式有很大的不同，客戶將不再與服務方發生直接的聯系，而僅需要與代理發生聯系，客戶與服務器方都可方便升級。
　　(3) 提供“軟件總線”機制。任何應用系統只要提供符合CORBA系統定義的一組接口規范，就可以方便的集成到CORBA系統中，這個接口規范獨立于任何實現語言和環境。如此，客戶應用于服務對象之間可以透明地交互運行，實現應用軟件在“軟件總線”上的“即插即用”。
　　(4) 分層的設計原則和實現方式。CORBA系統的底層核心是一個精練的系統，各種復雜系統和應用可以由核心擴展和延伸。
　　CORBA技術是先進技術發展的結果，它將面向對象的概念揉合到分布計算中，使得CORBA規范成為開放的、基于客戶/服務器模式的、面向對象的分布計算的工業標準。
　　3 CORBA與WWW 相結合
　　WWW技術迅速發展，它已不再僅僅是超媒體信息的瀏覽工具，以逐步成為人們進行事務處理的前端。由于分布對象的計算技術，非凡是CORBA技術對于提高WEB的網絡計算能力有著無可比擬的巨大作用，CORBA與WWW技術迅速融合，產生誘人的技術前景。
　　CORBA與WWW結合，構架出真正的三層體系結構。這種三層的體系結構，以分布對象技術為基礎構架，增加了應用層，將客戶層與資源層隔開，降低了Web服務器的負載，避免了Web服務器的性能缺陷對整個性能的影響。并且具有連接緩沖，負載均衡，安全治理等功能，從而提高了Web應用整體的靈活性，可伸縮性，可擴展性。
　　　　該結構中，CORBA客戶方程序從Web服務器上下載執行，與應用服務器上的CORBA應用對象通過IIOP（Internet-Inter-ORB PRotocol）協議進行通訊，調用其指定的操作。CORBA應用對象首先對客戶的請求進行認證和解釋，根據客戶請求的內容，或是直接訪問資源層的數據庫，或是與網絡上的其它CORBA對象交互，共同完成客戶請求。CORBA-WEB體系與ActiveX，java RMI(Remote Method Invocation)比較起來，有明顯優勢。
　　在CORBA與Web的結合技術上，JAVA是CORBA結合Web的一個很好的切入點。CORBA規范中定義了IDL/Java的映射，CORBA產品提供商則根據規范開發了Java ORB。
　　JAVA ORB不僅能開發分布式的JAVA應用，更重要的是它能夠開發WEB的CORBA應用。
　　Java ORB是基于CORBA的Java應用的中心，Java客戶，包括Applet和Application，通過樁（Stub）代碼向本地的Java ORB發出請求，本地ORB再與服務器方的Java ORB進行IIOP通訊，服務方ORB根據請求的內容調用相關的骨架（Skeleton）代碼由指定的對象實現來完成請求，并將請求結果按原路返回給客戶。Java ORB作為信息中介的橋梁，負責遠程對象請求的生成、編碼、傳輸等工作。
　　4 Java的CORBA/WEB應用實現概述與圖解
　　在進行JAVA的CORBA/WEB應用系統開發時，首先要建立IDL描述文件，然后把IDL描述文件通過IDL/JAVA進行編譯，生成相應的樁和骨架文件。接下來采用JAVA分別實現服務器方和客戶方程序，然后將服務器方主程序和客戶方程序分別與骨架文件和樁相聯編，并將該客戶端程序嵌入到Html頁面中，這樣，通過瀏覽器瀏覽該頁面，就可以調用服務器方應用對象實現的操作。
　　5 JBuilder 4 Enterprise 開發CORBA/WEB應用實例
　　實例思路本實例將建立一個銀行賬號查詢程序。先創建一個IDL文件，執行idl2java編譯器，生成服務器端的骨架和對應的客戶端的樁，然后，基于以上生成的框架，創建服務器端JAVA程序和html客戶端程序。
　　實例開發工具 Borland Jbuilder 4 Enterprise
　　(1) 選擇FileNew Project 菜單，在Jbuilder 中創建一個新項目。
　　(2) 修改Project name為BankTutorial，修改Root path 為c:/sample，單擊完成。
　　(3) 選擇FileNew，在Enterprise頁上選擇Sample IDL。
　　(4) 在File Name框中輸入BankTutorial.idl，單擊OK，將創建一個示例IDL文件。在IDL文件中輸入如下代碼：
　　module Bank {
　　interface Account();{
　　float balance();
　　};
　　interface AccountManger {
　　Account open(in string name);
　　};
　　};
　　(5) 在project 欄中右擊BankTutorial.idl文件。選擇Make，執行idl2java編譯器。
　　(6) 創建服務器端程序：選擇FileNew，從Enterprise頁中選擇CORBA Server Application。
　　(7) IDL File 框中選擇c:/sample/BankTutorial/scr/ BankTutorial /BankTutorial.idl。選擇Generate Visible Application With Monitor，為服務器程序創建一個監控界面。單擊OK。服務器程序名為BankServerApp.java。
　　(8) 在具體項目開發中，CORBA接口服務器端實現，可加到project欄中的banktutorial.Bank.server相應類里。本實例暫不加任何用戶代碼。
　　(9) 創建CORBA的HTML客戶端程序，選擇FileNew，從Enterprise頁中選擇HTML CORBA Client 。
　　(10) HTML CORBA Client 向導中，IDL File選擇與生成服務器端對應的IDL文件，即：c:/sample/BankTutorial/scr/ BankTutorial /BankTutorial.idl。package選擇banktutorial，單擊OK，將生成HTML CORBA Client相關文件，其中會生成一個jsp頁面文件。
　　(11) 關客戶端的程序，可加到project欄中的banktutorial.Bank.clienthtml相應的類中。本實例暫不加任何用戶代碼。
　　(12) 譯項目，選擇projectMake Project “BankTutorial.jpx”。
　　(13) 啟動Smart Agent，選擇ToolsVisiBroker Smart Agent。
　　(14) 啟動服務器程序：在project欄中右擊文件BankServerApp.java，選擇Run。在屏幕上將顯示服務器端運行界面。
　　(15) 運行HTML 客戶端程序：在project欄中右擊文件FormBank.jsp，選擇Web Run。在屏幕上將顯示客戶端運行界面。此時，假如打開瀏覽器，輸入地址：
　　http://localhost:8080/scr/banktutorial/FormBank.jsp ，在瀏覽器中會顯示相應界面。
　　(16) 一個基于CORBA/WEB技術的三層結構的應用框架已經建立了。
　　6 小結
　　基于CORBA/WEB技術建立三層結構的應用，有效地解決了在CLIENT/SERVER體系結構下負載平蘅、系統伸縮性等問題，JAVA是實現CORBA/WEB技術很好地切入點，Borland Jbuilder 4 Enterprise 提供了純JAVA開發環境，為實現CORBA/WEB技術提供為強大地技術支持。
　　參考文獻
　　[1] Jin Huang. Internet/CORBA-based Multi-Agent System for Tele?Design

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