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分布式對(duì)象技術(shù)及其在Web上的應(yīng)用
摘要：本文首先論述了分布式對(duì)象技術(shù)的重要概念和基本原理，然后分析了CORBA和Web相結(jié)合所帶來(lái)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。最后，結(jié)合實(shí)例，介紹了開(kāi)發(fā)基于CORBA/Web技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟和特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：Web 分布式對(duì)象 CORBA IDL PDMS
1 引言
Internet/Intranet的飛速發(fā)展使得World Wide Web應(yīng)用日益廣泛，從而引發(fā)了一場(chǎng)Web技術(shù)的革命。目前，各種新型的Web應(yīng)用，如電子出版，電子商務(wù)等層出不窮，許多應(yīng)用系統(tǒng)也紛紛集成了Web瀏覽器和服務(wù)器，Web技術(shù)正以日新月異的速度變化著。Web已不再僅僅是超媒體信息的瀏覽工具，它正逐步成為人們事務(wù)處理的通用前端。在分布式環(huán)境中，異構(gòu)性是一個(gè)十分明顯的特點(diǎn)，一個(gè)典型的分布環(huán)境包括有大型主機(jī)、UNIX工作站和PC機(jī)，各種機(jī)器所采用的操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議也是千差萬(wàn)別。在這樣的異構(gòu)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)信息和軟件資源的共享將十分困難，而一個(gè)健壯的分布式計(jì)算框架將為分布式應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)帶來(lái)巨大的好處。由于分布式對(duì)象技術(shù)，特別是CORBA技術(shù)對(duì)于提高Web的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算能力有著無(wú)可比擬的巨大作用，它已開(kāi)始進(jìn)入Web領(lǐng)域并投入應(yīng)用。
2 分布式對(duì)象技術(shù)
分布式對(duì)象技術(shù)主要是在分布式異構(gòu)環(huán)境下建立應(yīng)用系統(tǒng)框架和對(duì)象構(gòu)件，在應(yīng)用系統(tǒng)框架的支撐下，開(kāi)發(fā)者可以將軟件功能包裝為更易管理和使用的對(duì)象，這些對(duì)象可以跨越不同的軟硬件平臺(tái)進(jìn)行互操作。目前主要的分布式互操作標(biāo)準(zhǔn)有Microsoft的OLE/COM/DCOM標(biāo)準(zhǔn)、Sun公司的Java RMI標(biāo)準(zhǔn)和OMG組織的CORBA標(biāo)準(zhǔn)。下面以CORBA為代表論述分布式對(duì)象技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)，并對(duì)三種標(biāo)準(zhǔn)加以比較。
2.1 CORBA體系結(jié)構(gòu)
CORBA的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。在該體系結(jié)構(gòu)中主要描述了以下內(nèi)容：
(1) 接口與IDL語(yǔ)言
接口是CORBA系統(tǒng)中一個(gè)非常重要的概念，因?yàn)樗砹藢?duì)象的服務(wù)能力，為客戶(hù)提供了操作對(duì)象的唯一方法。簡(jiǎn)單的說(shuō)，接口就是一組相關(guān)函數(shù)的集合，接口中每一個(gè)函數(shù)都給出了詳細(xì)的說(shuō)明，包括函數(shù)名、參數(shù)個(gè)數(shù)、參數(shù)類(lèi)型、返回類(lèi)型以及可能拋出的異常。必須指出的是接口只定義了函數(shù)的原型，并沒(méi)有給出具體的實(shí)現(xiàn)，這就留給開(kāi)發(fā)者足夠的靈活性來(lái)提供他們自己的函數(shù)實(shí)現(xiàn)。接口是通過(guò)一種中性的接口描述語(yǔ)言（ IDL，Interface Description Language）來(lái)定義的。雖然IDL語(yǔ)言只提供了被ORB操作的對(duì)象的概念框架，但是ORB在運(yùn)行時(shí)并不需要IDL的源代碼。只要樁例程或運(yùn)行狀態(tài)下接口庫(kù)中的等價(jià)信息是可用的，ORB就能通過(guò)特定的方式完成其功能。
(2) 樁和構(gòu)架
樁（Stub）可以看成是實(shí)際對(duì)象在客戶(hù)進(jìn)程中的映像，其中的接口必須是預(yù)先定義好的，因此它為客戶(hù)提供了一種靜態(tài)的調(diào)用方式。與樁相對(duì)應(yīng)的構(gòu)架（Skeleton）為服務(wù)器提供了一種靜態(tài)的實(shí)現(xiàn)方式。IDL編譯器翻譯描述對(duì)象接口的IDL文件，生成對(duì)應(yīng)具體編程語(yǔ)言的IDL樁和IDL構(gòu)架。樁負(fù)責(zé)將客戶(hù)請(qǐng)求進(jìn)行編碼，發(fā)送到對(duì)象實(shí)現(xiàn)端，并對(duì)收到的結(jié)果進(jìn)行解釋?zhuān)缓蟀呀Y(jié)果或異常返回給客戶(hù)。與此相反，構(gòu)架對(duì)客戶(hù)的請(qǐng)求進(jìn)行解碼，定位目標(biāo)對(duì)象和請(qǐng)求執(zhí)行的對(duì)象方法，激活該方法，然后把結(jié)果或異常信息編碼返回給客戶(hù)端。
(3) 動(dòng)態(tài)調(diào)用接口和動(dòng)態(tài)構(gòu)架接口
與樁和構(gòu)架不同，動(dòng)態(tài)調(diào)用接口（DII ，Dynamic Invocation Interface）和動(dòng)態(tài)構(gòu)架接口（DSI ，Dynamic Skeleton Interface）提供了動(dòng)態(tài)調(diào)用的方式和動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)的方式，它們使得用戶(hù)可以在事先不知道對(duì)象接口信息的情況下通過(guò)查詢(xún)接口庫(kù)或采取其它手段動(dòng)態(tài)地獲得對(duì)象接口信息，然后使用ORB核心接口中的DII動(dòng)態(tài)調(diào)用方法構(gòu)造客戶(hù)請(qǐng)求并發(fā)送到對(duì)象實(shí)現(xiàn)。在對(duì)象實(shí)現(xiàn)方可以使用DSI的動(dòng)態(tài)分發(fā)機(jī)制處理客戶(hù)方的請(qǐng)求。與靜態(tài)方式相比，動(dòng)態(tài)方式提供了很大的靈活性，但是它的工作效率沒(méi)有靜態(tài)方式高。另外，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的接口大多可以預(yù)先確定，所以大部分情況下都是采用靜態(tài)方式。
客戶(hù)方與服務(wù)器方所采用的方式并不一定要一一對(duì)應(yīng)，也就是說(shuō)，客戶(hù)方支持靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種調(diào)用方式，服務(wù)器方也支持靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種實(shí)現(xiàn)方式，經(jīng)過(guò)組合得到的四種方式都可能出現(xiàn)，例如，客戶(hù)方使用靜態(tài)調(diào)用方式，而服務(wù)器方使用動(dòng)態(tài)構(gòu)架接口是允許的，反之亦然。
(4) ORB核心和對(duì)象適配器
與Unix的實(shí)現(xiàn)機(jī)制相類(lèi)似，CORBA規(guī)范將那些相對(duì)固定的、單一的功能提取出來(lái)交由ORB內(nèi)核實(shí)現(xiàn)以保證它的可靠性、高效性與可重用性。作為整個(gè)CORBA系統(tǒng)的基礎(chǔ)，ORB內(nèi)核通過(guò)屏蔽諸如服務(wù)器位置、實(shí)現(xiàn)方式、通信協(xié)議等具體細(xì)節(jié)為客戶(hù)方與服務(wù)器方之間的通信提供了透明的傳輸機(jī)制。當(dāng)前的應(yīng)用系統(tǒng)存在著各種不同的對(duì)象實(shí)現(xiàn)方式，例如可執(zhí)行程序、面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)等，他們有不同的定位對(duì)象、解釋對(duì)象、激活對(duì)象的方法。因此，如果將現(xiàn)存的所有對(duì)象實(shí)現(xiàn)的解決方案都包含在ORB內(nèi)核中，它必將非常龐大、冗余并且難以移植。為了確保ORB內(nèi)核的高效與可移植性，一個(gè)稱(chēng)為對(duì)象適配器（OMA）的中間層加入到ORB與對(duì)象實(shí)現(xiàn)之間。定位目標(biāo)對(duì)象的任務(wù)從ORB內(nèi)核中分離出來(lái)交給對(duì)象適配器來(lái)完成。
2．2 CORBA與RMI和DCOM的比較
RMI直接把分布式對(duì)象模型嵌入到Java語(yǔ)言?xún)?nèi)部，使得Java程序員可以自然地編寫(xiě)分布式程序，不必離開(kāi)Java環(huán)境，或者涉及CORBA IDL以及Java到CORBA的類(lèi)型轉(zhuǎn)換。然而RMI不遵守CORBA標(biāo)準(zhǔn)，基本上是Java-to-Java技術(shù)，它需要客戶(hù)方程序和服務(wù)方程序都用Java編寫(xiě)，難以實(shí)現(xiàn)與其它語(yǔ)言編寫(xiě)的對(duì)象之間的互操作。
DCOM則是從COM改造過(guò)來(lái)的。Microsoft把DCOM作為開(kāi)發(fā)Internet和組件的基礎(chǔ)，目前已搭載到Windows NT 4.0以上版本和Windows 98中。COM這一技術(shù)部分是作為規(guī)范，它定義對(duì)象實(shí)現(xiàn)的二進(jìn)制標(biāo)準(zhǔn)，用于單機(jī)上應(yīng)用之間的通信，對(duì)象實(shí)現(xiàn)與使用的語(yǔ)言無(wú)關(guān)。DCOM是COM的分布式擴(kuò)展，在DCE RPC之上構(gòu)造對(duì)象的遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用層支持對(duì)遠(yuǎn)程對(duì)象的訪(fǎng)問(wèn)。一個(gè)DCOM對(duì)象（又稱(chēng)為ActiveX對(duì)象）是支持一個(gè)或多個(gè)界面的組件，DCOM界面指預(yù)先規(guī)定的一組相關(guān)函數(shù)。DCOM類(lèi)實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)界面，由一個(gè)又一個(gè)128-bit類(lèi)ID唯一標(biāo)識(shí)�？蛻�(hù)程序通過(guò)獲得指向DCOM對(duì)象的
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