分布對(duì)象中間件CORBA(數(shù)據(jù)庫(kù))

時(shí)間：2022-12-21 06:30:01 | 來(lái)源：信息時(shí)代

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    分布對(duì)象中間件CORBA : 遵從OMG(object management group)組織CORBA(common object request broker architecture)規(guī)范的分布對(duì)象中間件。分布對(duì)象中間件CORBA采用“軟總線+軟構(gòu)件”的系統(tǒng)架構(gòu),以標(biāo)準(zhǔn)化的對(duì)象請(qǐng)求代理作為軟總線連接,由CORBA對(duì)象作為軟構(gòu)件表達(dá)的分布式應(yīng)用,并通過(guò)名字服務(wù)、事件服務(wù)、事務(wù)處理服務(wù)和安全服務(wù)等基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施支持高可靠和高可伸縮系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、運(yùn)行、管理與集成。
20世紀(jì)90年代初,軟件運(yùn)行形態(tài)向網(wǎng)絡(luò)模式急劇變遷,迫切需要具備異構(gòu)環(huán)境下互操作能力的中間件的支撐。在這一背景下,OMG組織于1990年11月發(fā)表了《對(duì)象管理體系指南》,初步闡明了分布對(duì)象中間件CORBA的思想,并于1991年發(fā)布了CORBA 1.0規(guī)范。此后以CORBA規(guī)范的版本迭代為標(biāo)志,分布對(duì)象中間件CORBA的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段:
(1)初始發(fā)展階段(CORBA 1.0～CORBA 2.1):在這一階段,互操作是CORBA規(guī)范發(fā)展的主題:通過(guò)制定接口定義語(yǔ)言(interface declaration language,IDL)標(biāo)準(zhǔn)及其到多種程序語(yǔ)言的映射規(guī)范實(shí)現(xiàn)了CORBA跨語(yǔ)言的互操作能力; 通過(guò)制定通用對(duì)象請(qǐng)求代理(object request broke,ORB)間的互操作協(xié)議(general Inter-ORB protocol,GIOP)實(shí)現(xiàn)了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和不同ORB產(chǎn)品間互操作。然而CORBA對(duì)象模型中服務(wù)方代碼的不可移植性,及在安全互操作、數(shù)據(jù)持久、消息服務(wù)等方面的局限性,限制了CORBA在企業(yè)計(jì)算環(huán)境下的應(yīng)用。
(2)發(fā)展成熟階段(CORBA 2.2～CORBA 2.6):1998年OMG發(fā)布的CORBA 2.2規(guī)范提出了基于可移植對(duì)象適配器(portable object adaptor,POA)的服務(wù)方對(duì)象模型,從而實(shí)現(xiàn)了服務(wù)方代碼在不同CORBA產(chǎn)品間的可移植。此外,CORBA規(guī)范在對(duì)象模型和服務(wù)質(zhì)量支持兩個(gè)方面也得到了進(jìn)一步發(fā)展,突出表現(xiàn)為對(duì)象傳值機(jī)制、異步消息規(guī)范、容錯(cuò)CORBA、實(shí)時(shí)CORBA和嵌入CORBA規(guī)范等的制定。這一階段涌現(xiàn)了大量商業(yè)上可用的、標(biāo)準(zhǔn)兼容的CORBA中間件,開(kāi)始廣泛應(yīng)用于電信、金融、軍事、醫(yī)療和電子商務(wù)等關(guān)鍵業(yè)務(wù)領(lǐng)域。
(3)技術(shù)躍升階段(CORBA 3.X): 2002年OMG發(fā)布了CORBA 3.0規(guī)范族,其核心內(nèi)容是正式采納了CORBA構(gòu)件模型(CORBA component model,CCM)標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)在1997年便開(kāi)始醞釀歷時(shí)5年制定的規(guī)范標(biāo)志著CORBA中間件技術(shù)的一次重要提升。CORBA 3.0規(guī)范族由Java與Internet集成相關(guān)、服務(wù)質(zhì)量及CORBA構(gòu)件模型三大類(lèi)規(guī)范組成。
目前比較知名的CORBA中間件包括IONA的Orbix、Borland的VisiBroker、DOC Group的TAO、Object Security的Mico及國(guó)內(nèi)國(guó)防科技大學(xué)的StarBus等。
分布對(duì)象中間件CORBA基于OMG組織的對(duì)象管理體系結(jié)構(gòu)(object management architecture,OMA)。OMA以平臺(tái)無(wú)關(guān)的方式定義了分布對(duì)象及其交互機(jī)制。OMA包括對(duì)象模型和引用模型兩個(gè)部分: 對(duì)象模型描述了分布對(duì)象本身,也即具有唯一標(biāo)識(shí)、位置和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)對(duì)訪問(wèn)者透明的實(shí)體,且這些實(shí)體只能通過(guò)嚴(yán)格定義的接口訪問(wèn);引用模型則說(shuō)明了對(duì)象之間如何進(jìn)行交互,按接口種類(lèi)分組的對(duì)象通過(guò)對(duì)象請(qǐng)求代理(object request broker,ORB)鏈接在一起(見(jiàn)圖1)。

圖1 OMA引用模型

分布對(duì)象中間件CORBA的主要內(nèi)容通常涵蓋了OMA引用模型中的對(duì)象請(qǐng)求代理及對(duì)象服務(wù)部分。分布對(duì)象中間件CORBA以遵循CORBA規(guī)范的“軟總線”對(duì)象請(qǐng)求代理ORB為核心,以CORBA服務(wù)形式提供一系列諸如名字解析、事件交互等分布式環(huán)境下共性支撐機(jī)制。此外,部分遵循CORBA3.0規(guī)范的CORBA中間件還提供了支持CORBA構(gòu)件模型的應(yīng)用服務(wù)器。
分布對(duì)象中間件包括如下關(guān)鍵技術(shù):
(1)對(duì)象請(qǐng)求代理(ORB)是連接CORBA對(duì)象的軟總線。ORB主要由ORB內(nèi)核、對(duì)象適配器、客戶(hù)端存根和服務(wù)端框架等組成(見(jiàn)圖2)?；贠RB的分布對(duì)象訪問(wèn)過(guò)程如下: Client程序調(diào)用本地的客戶(hù)端存根發(fā)起遠(yuǎn)程訪問(wèn)請(qǐng)求,客戶(hù)端存根負(fù)責(zé)將客戶(hù)請(qǐng)求編碼成網(wǎng)絡(luò)消息;ORB內(nèi)核根據(jù)存根中包含的被請(qǐng)求CORBA對(duì)象的網(wǎng)絡(luò)位置信息將請(qǐng)求消息發(fā)送到目標(biāo)CORBA對(duì)象所在服務(wù)器進(jìn)程;服務(wù)方ORB內(nèi)核接收請(qǐng)求消息并交給對(duì)象適配器,由后者負(fù)責(zé)定位、激活具體的CORBA對(duì)象實(shí)現(xiàn),此外由服務(wù)端框架負(fù)責(zé)將請(qǐng)求消息解碼、還原成對(duì)本地對(duì)象實(shí)現(xiàn)的調(diào)用;所產(chǎn)生的請(qǐng)求結(jié)果再由服務(wù)端框架編碼成響應(yīng)消息,經(jīng)由服務(wù)方和客戶(hù)方ORB內(nèi)核按原路傳回客戶(hù)進(jìn)程,最后由客戶(hù)端存根將應(yīng)答結(jié)果解碼,呈現(xiàn)給Client程序。

圖2 ORB體系結(jié)構(gòu)

上述訪問(wèn)過(guò)程對(duì)應(yīng)用程序員是不可見(jiàn)的。ORB為應(yīng)用程序員提供了對(duì)象位置透明性、對(duì)象實(shí)現(xiàn)透明性、對(duì)象的執(zhí)行狀態(tài)透明性和對(duì)象通信機(jī)制的透明性,應(yīng)用程序員可以像訪問(wèn)本地對(duì)象一樣訪問(wèn)遠(yuǎn)程對(duì)象,從而使之可以專(zhuān)注于領(lǐng)域邏輯而非分布式系統(tǒng)的某些具備共性的底層問(wèn)題。
ORB的另一重要特點(diǎn)是其跨平臺(tái)、跨程序語(yǔ)言的能力。一方面,標(biāo)準(zhǔn)接口定義語(yǔ)言及其映射機(jī)制使得對(duì)象接口和數(shù)據(jù)類(lèi)型可以無(wú)歧義的在多種程序語(yǔ)言間翻譯; 另一方面CORBA規(guī)范所定義的通用ORB間互操作協(xié)議保證了在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和異構(gòu)ORB之間實(shí)現(xiàn)消息的無(wú)歧義理解和透明傳遞;此外,CORBA 2.3規(guī)范所引入的可移植對(duì)象適配器也為服務(wù)端對(duì)象實(shí)現(xiàn)的可移植性提供了支持。
(2) CORBA服務(wù)為分布式應(yīng)用開(kāi)發(fā)中的共性問(wèn)題提供了高層重用機(jī)制。CORBA服務(wù)指那些可能被所有應(yīng)用程序所使用的、與領(lǐng)域無(wú)關(guān)的公共服務(wù)對(duì)象。OMG目前已經(jīng)制定了名字服務(wù)、事件服務(wù)、通告服務(wù)、生命周期服務(wù)、持久性對(duì)象服務(wù)、事務(wù)服務(wù)、并發(fā)服務(wù)、關(guān)系服務(wù)、具體化服務(wù)、查詢(xún)服務(wù)、許可服務(wù)、屬性服務(wù)、時(shí)間服務(wù)、安全服務(wù)、交易對(duì)象服務(wù)和對(duì)象集合服務(wù)等十余種CORBA服務(wù)規(guī)范。
(3) CORBA構(gòu)件模型是OMG在支持POA的CORBA規(guī)范基礎(chǔ)上,基于軟件構(gòu)件技術(shù)提出的開(kāi)發(fā)和配置服務(wù)器端分布式應(yīng)用的構(gòu)件模型。在提高服務(wù)方軟件可復(fù)用性的同時(shí),CORBA構(gòu)件模型也彌補(bǔ)了傳統(tǒng)CORBA規(guī)范對(duì)象生命周期管理能力較弱、與EJB的互操作困難等缺陷,并為動(dòng)態(tài)配置CORBA應(yīng)用程序提供了靈活性。CCM的體系結(jié)構(gòu)主要包括四個(gè)部分: 抽象構(gòu)件模型定義CCM構(gòu)件的外觀特征; 構(gòu)件實(shí)現(xiàn)框架定義構(gòu)件實(shí)現(xiàn)的編程模型; 容器編程模型定義容器與構(gòu)件間交互的API框架;打包配置模型定義開(kāi)發(fā)完畢的構(gòu)件流通和使用形式。
面對(duì)Internet環(huán)境下跨組織應(yīng)用集成的需求和中間件層異構(gòu)所形成的軟件重用及互操作挑戰(zhàn),OMG組織正在推動(dòng)CORBA技術(shù)在面向服務(wù)集成、構(gòu)件和模型驅(qū)動(dòng)的軟件重用、自適應(yīng)可管理等方面的發(fā)展。另一方面,隨著大量嵌入式設(shè)備的普及和日常生活中的關(guān)鍵系統(tǒng)被計(jì)算機(jī)接管,實(shí)時(shí)嵌入CORBA規(guī)范、輕量級(jí)CCM規(guī)范等也日益得到廣泛的應(yīng)用,成為了CORBA中間件技術(shù)與市場(chǎng)增長(zhǎng)的新熱點(diǎn)。