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1、3、CORBA 概述 公共对象请求代理体系结构(CORBA)的设计目的是 集成大量不同的对象系统。 内容: (1)对象请求代理结构 概念 (2)ORB实现的方式 (3)客户的结构 (4)对象实现的结构 (5)对象适配器的结构 (6)一个请求的完整过程 例子,CORBA 概述,结构,CORBA 概述,例子 : Grid Object,Grid object,server,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,width height get(row,col) set(row,col,value),client,CORBA 概述,客户 是 希望在对象上执行操作的实体 对
2、象实现 是 实现对象的代码和数据 ORB 负责 组成请求的数据的通讯 查找请求所需对象实现的机制 准备接收请求的对象实现,(1) 对象请求代理的结构,客户如何通过ORB向对象实现发出请求,CORBA 概述,对象请求代理的结构,CORBA 概述,客户利用存根或者DII发出请求,CORBA 概述,对象实现通过Skeleton或者DSI接收请求,CORBA 概述,接口池与实现池,对CORBA结构中元素的解释 ORB及接口 客户 对象实现 对象引用 IDL及向编程语言的映射 客户存根与DII 实现骨架与DSI 对象适配器 接口池 实现池,CORBA 概述,CORBA 概述,对象请求代理(ORB) 不要
3、求将ORB实现为单独的构件 而仅定义其接口 任何提供正确接口的ORB实现都是可以接受的 ORB的具体实现包括: ORB Core、IDL编译器、IR、Object Adapter ORB可以有多种实现 它们对对象引用有不同的表示方法 并且有不同的调用执行方法 ORB Core 提供对象的基本表示,以及请求的通讯 特别地:编排/反编排(Marshal/Unmarshal) 将高层语言的参数等表示转换为 便于底层网络传输的形式,ORB接口 ORB接口是客户与对象实现可以直接访问到的 ORB功能接口 其它多数功能提供给 对象适配器 stub skeleton 动态调用 ORB接口 对所有ORB都是一
4、样的 不依赖于任何对象的接口或对象适配器,CORBA 概述,CORBA 概述,客户(Client) (对象的)客户访问对象的对象引用 并且调用对象上的操作 客户只知道对象的逻辑结构 根据它的接口,并通过调用感受对象的行为 尽管一般认为客户是向对象发出请求的程序或进程 但是客户只是相对于特定对象而言的,是一个相对概念 一个对象的实现可以是其它对象的客户,客户,客户,服务器,服务器,CORBA 概述,对象实现 通过 为 对象实例 定义 数据 和 为 对象方法 定义 代码 提供 对象的语义 对象可以具有不同的实现方式,包括: 单独的服务器 库 每个方法的程序 封装应用程序 面向对象的数据库 等等 对
5、象实现不依赖于ORB或者客户调用对象的方式 对象实现可以 通过 选择Object Adapter 达到 选择与ORB相关服务的接口 的 目的,对象实现(Object Implementation),对象引用提供在ORB内指定对象时所需要的信息 对象引用对于客户和对象实现都是一个位流(opaque)的概念 因此客户与对象实现可以与引用的实际表示分离。 在选择对象引用表示上,不同的ORB可以有所差别 传递给客户的对象引用表示仅在客户的生命期内有效 对于一个特定的编程语言,所有的ORB都必须提供对象引用 (通常称为对象)的相同语言映射。 这就允许用特定语言编写的程序可以在独立于特定ORB的情 况下访
6、问对象引用。 语言映射也可以提供其它访问对象引用的方式,CORBA 概述,对象引用(Object Reference),OMG接口定义语言(OMG IDL)通过 指定 对象接口 定义 对象类型 接口包括一组已命名的操作和这些操作的参数。 IDL 是一个分析设计结果 描述ORB操纵的对象 其源代码的存在对ORB正常工作不是必须的 在运行时刻,以stub程序或者运行时接口repository的形式 提供等价的信息。 通过IDL,特定对象实现告诉它潜在的客户: 什么是有效的操作 以及 如何调用这些操作 从IDL定义可以将CORBA对象向 特定编程语言 或者 对象系统 映射,CORBA 概述,OMG接
7、口定义语言,interface Grid readonly attribute short height; readonly attribute short width; void set(in short row, in short col, in long value); long get(in short row, in short col); ;,例子:grid.idl,CORBA 概述,CORBA中主要构件的接口全部由IDL进行定义 例如:ORB接口、Stub、Skeleton、对象适配器 更主要的用途是定义应用对象!,语言映射包括定义特定于语言的数据类型和通过ORB 访问对象的过程
8、接口。 它包括: 客户stub接口的结构(面向对象的语言不需要) 动态调用接口 实现骨架 对象适配器和直接ORB接口 语言映射也包括对象调用之间以及客户或实现中控制线程 之间的交互。 最常见的映射提供同步调用:当对象操作完成时子程序返回 编译开关(选项)控制映射具体策略。,CORBA 概述,IDL向具体语言的映射,CORBA 概述,ORB client library,ORB server library,编译 IDL:,gridS.cpp server skeleton,gridC.cpp client stubs,Client,Server,grid.h common declaratio
9、ns,grid.idl,所产生的 C+ 头文件(Orbix):,class Grid : public virtual CORBA:Object public: static Grid_ptr _bind(); virtual CORBA:Short height(CORBA:Environment,CORBA 概述,客户存根(Client stub) 由IDL编译器根据IDL文件生成 客户访问对象的操作主要方式 实现对象位置透明性 向非面向对象语言映射时 将为每个接口类型产生一个stub编程接口 面向对象的编程语言不需要stub接口 它通过伪对象的方式提供访问对象的操作。,CORBA 概述,
10、DII(动态调用接口) 客户指定要调用的对象、要执行的操作和调用或调用序列 中操作的参数集,而不是调用特定于特殊对象上特殊操作的 stub 子程序。 客户代码必须提供要执行操作的信息和传送参数的类型 动态调用接口的特性可能因编程语言映射的不同而不同 客户通过静态还是动态接口发出请求 对于对象实现是透明的,CORBA 概述,CORBA_Create_request(.) CORBA_Request_add_arg(.) CORBA_Request_add_arg(.) CORBA_Request_invoke(.) CORBA_Request_delete(.),实现骨架(Implementat
11、ion Skeleton) 由IDL编译器根据IDL文件生成 对象适配器访问对象实现中方法的主要形式 对于一种特定映射语言,以及可能的特定对象适配器 Skeleton 与 stub 不是必然对应的 客户也可以通过动态调用接口发出请求 但也可以编写不使用skeleton调用实现方法的对象适配器,CORBA 概述,动态骨架接口(DSI) 通过一个“提供访问操作名与参数的接口” 获得 一个对象的实现 实现代码必须向ORB 提供 所有操作参数的描述 ORB 提供 任何输入参数的值,以便在执行操作时使用 在执行操作后,实现代码向ORB 提供 任何输出参数的值或者例外处理 适配器通过静态还是动态骨架接口访
12、问对象实现 对于客户是透明的,CORBA 概述,动态骨架与动态调用可以被一起用于创建网关(Gateway) 这些网关包括:不同ORB环境之间的网关 不同防火墙软件之间的网关 安全网关,对象适配器(Object Adaptor) 对象适配器是对象实现访问ORB所提供服务的主要方式 ORB通过对象适配器提供的服务通常包括: 生成和解释对象引用 方法调用 交互的安全性 对象和实现激活及取消激活 将对象引用映射到实现 注册实现 对象粒度、寿命、策略、实现风格等的明显区别 使得 ORB核心很难为所有对象提供方便和有效的单一接口 通过对象适配器 ORB可以将一组特定的对象实现作为目标,CORBA 概述,接
13、口池(Interface Repository) 接口池提供持久对象的服务 这些对象在运行时以可用的形式表示IDL信息 ORB可以使用接口池信息执行请求,例如: 如果程序在编译时遇到接口未知的对象, 那么使用接口池中的信息可以: 确定对象的有效操作 对它发出调用 除了在ORB运行时提供职能外,接口池也是 存储 与ORB对象接口相关的其它信息的 公共地点 例如:调试信息 stub或skeleton库 形式化或浏览特定对象 等等,CORBA 概述,实现池(Implementation Repository) 实现池包含的信息允许ORB定位和激活对象实现 尽管实现池中的大多数信息特定于ORB或者操作
14、系统, 但是实现池是习惯上记录这些信息的地点。 安装实现和与激活及执行对象实现的策略控制是 通过 实现池上的操作完成的 除了提供ORB运行时的职能外,实现池也是 存储 与ORB对象实现相关的其它信息的 公共地点 例如: 调试信息 管理控制 资源分配 安全性 等等,CORBA 概述,(2)ORB实现方式,位于客户和对象实现内部的ORB 如果有合适的通讯机制,那么ORB 可以 在客户和对象实现的程序中实现 客户中的stub使用位置透明的IPC机制或者直接访问地点服务 建立与实现的通讯 与实现关联的代码负责为客户设置合适的数据库(操作定位),CORBA 概述,基于服务器的ORB 所有客户和实现可以与
15、一个或多个服务器通讯 服务器的任务是将请求从客户发送到对象实现 就底层操作系统而言,ORB可以是普通的程序 并且可以使用普通的IPC与ORB通讯 这是主要的ORB实现方式,优点: 客户与服务器目标码大小适度 便于配置,CORBA 概述,基于系统的ORB 为增强安全性、健壮性和性能 可以将ORB作为底层操作系统的基本服务 对象引用可以永远不变,从而减少了每次请求时验证的开销 由于操作系统可以知道客户和实现的地点及接口 因此可以实现许多不同的优化 例如当客户与实现在同一台机器上时,可以省缺编排活动 基于库的ORB 对于小型、并且其实现可以共享的对象,实现可以在库中,CORBA 概述,客户在它们的程
16、序中以库子程序的方式 访问 特定对象类型的stub 客户程序在它的编程语言中以用普通方式调用该子程序 客户将对象引用传送给stub子程序以初始化调用 Stub 能够访问对象引用表示,并与ORB交互,以执行调用,(3)客户的结构,CORBA 概述,在最常见的情况下,客户通过调用拥有引用的其它对象 并作为输出参数 来获取对象引用 也可以采用从字符串转换的方法: 服务器方将对象引用转换为字符串 然后将字符串存储在文件中 则客户方可以将它转换回对象引用 客户程序的具体表现形式与ORB的实现方式有关 不论哪种形式,客户程序由两部分组成 (1)程序员编写的代码 (2)IDL编译器生成的代码 它们与ORB提供的功能一起,构成了抽象意义的 CORBA客户方,CORBA 概述,CORBA 概述,#include “grid.hh” #include main () Grid_var p; / Like a C+ pointer / Co