高級軟件工程-歡迎訪問北京大學(xué)信息學(xué)院軟工所

1、第 四 講典型運(yùn)行平臺：中間件,人們必須 不斷地提取 軟件的共性成份屏蔽 系統(tǒng)低層的復(fù)雜度 從而 在高層保持復(fù)雜度的相對穩(wěn)定,內(nèi) 容,一、發(fā)展動(dòng)因二、什么是中間件三、中間件的作用四、中間件規(guī)范五、中間件產(chǎn)品六、中間件的發(fā)展過程,內(nèi) 容,一、發(fā)展動(dòng)因二、什么是中間件三、中間件的作用四、中間件規(guī)范五、中間件產(chǎn)品六、中間件的發(fā)展過程,不斷提取共性！沉淀成為一層

2、軟件保持應(yīng)用軟件的復(fù)雜性相對穩(wěn)定,,一、發(fā)展動(dòng)因,初始狀態(tài)：硬件(ENIAC?ABC!)如何提高算法適應(yīng)性？分離出了程序(匯編=>),程序,硬件,硬件,,初始狀態(tài)：硬件 + 程序,程序的共性（穩(wěn)定）成分： 計(jì)算資源管理,操作系統(tǒng)(FMS=>…),應(yīng)用程序,產(chǎn)生了：,分離出了：,,軟件,硬件,操作系統(tǒng),,,,,,,$END,,$RUN,Data for program,,$LOAD,,,,,Fo

3、rtran program,,,$FORTRAN,,$JOB, 10,429754,Typical FMS(FORTRAN Monitor System) JOB Structure,,,初始狀態(tài)：硬件 + 操作系統(tǒng) + 應(yīng)用程序,程序的共性（穩(wěn)定）成分：數(shù)據(jù)管理,產(chǎn)生了：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(IMS=>),分離出了：應(yīng)用軟件,操作系統(tǒng),,操作系統(tǒng),,,,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)文件,,,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),,,應(yīng)用程序,,,,,程序的共性（穩(wěn)定）成分：網(wǎng)

4、絡(luò)資源管理,產(chǎn)生了：中間件（應(yīng)用服務(wù)器）,分離出了：業(yè)務(wù)邏輯（構(gòu)件）,初始狀態(tài)：硬件 + 操作系統(tǒng) + 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) +應(yīng)用軟件,內(nèi) 容,一、發(fā)展動(dòng)因二、什么是中間件三、中間件的作用四、中間件規(guī)范五、中間件產(chǎn)品六、中間件的發(fā)展過程,二、什么是中間件,（1）終端仿真/屏幕轉(zhuǎn)換中間件 用以實(shí)現(xiàn) 客戶機(jī)圖形用戶接口 與 已有的字符接口方式的服務(wù)器應(yīng)用程序的互操

5、作（2）數(shù)據(jù)訪問中間件為了建立數(shù)據(jù)應(yīng)用資源互操作的模式 對異構(gòu)環(huán)境下的數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)聯(lián)接或文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)接的中間件（3）遠(yuǎn)程過程調(diào)用中間件程序員方便地編寫客戶端應(yīng)用程序 調(diào)用位于遠(yuǎn)端服務(wù)器上的過程,Gartner的觀點(diǎn),（4）面向消息中間件用來屏蔽各種平臺及協(xié)議之間的特性進(jìn)行相互通信實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序之間的協(xié)同（5）事務(wù)（交易）中間件在分布、異構(gòu)環(huán)境下提供保證交易完整性和數(shù)據(jù)完整性

6、的一種環(huán)境平臺（6）對象中間件在分布、異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境中將各種分布對象有機(jī)地結(jié)合在一起完成 系統(tǒng)的快速集成實(shí)現(xiàn) 對象重用,中間件的發(fā)展與互聯(lián)網(wǎng)（Internet）的發(fā)展有著非常密切的關(guān)系可以說:是軟件運(yùn)行環(huán)境從個(gè)人機(jī)向互聯(lián)網(wǎng)的轉(zhuǎn)變催生了中間件,1、軟件的運(yùn)行環(huán)境,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境帶來的好處網(wǎng)絡(luò)資源容易共享用戶操作容易并發(fā)系統(tǒng)可伸縮性強(qiáng)容錯(cuò)措施實(shí)施方便……,硬件環(huán)境、用戶環(huán)境等與軟件進(jìn)行交互的

7、各種實(shí)體,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境帶來的挑戰(zhàn)軟件之間的通信問題不同資源的異構(gòu)問題資源在網(wǎng)絡(luò)上的定位問題系統(tǒng)總體的可靠性問題安全問題維護(hù)問題 ……,硬件環(huán)境：,用戶環(huán)境：,用戶環(huán)境與人們運(yùn)行軟件的目的直接相關(guān)軟件最初以科學(xué)計(jì)算為主要目標(biāo)與用戶的交互比較少隨著軟件應(yīng)用范圍的擴(kuò)展多數(shù)用戶不是用軟件來進(jìn)行某種計(jì)算而是將其作為一些日常工作與生活的工具尤其是網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)以后：軟件正在逐步成為人們協(xié)作的工具用戶與軟件交互量大不同

8、的交互之間互相有影響,應(yīng)用目的與應(yīng)用方式的變化 必然帶來軟件技術(shù)的新發(fā)展,2、中間件概念,中間件是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運(yùn)行于操作系統(tǒng)與應(yīng)用軟件之間可以簡化應(yīng)用軟件的復(fù)雜性克服網(wǎng)絡(luò)環(huán)境多種挑戰(zhàn)的一類系統(tǒng)軟件,,中間件與操作系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)之間的縱向關(guān)系,,硬件,,,,,,應(yīng)用系統(tǒng),,,,,操作系統(tǒng),,操作系統(tǒng),,操作系統(tǒng),,硬件,,硬件,,,中間件,,,中間件,,,中間件,,,應(yīng)用,,,應(yīng)用,,,應(yīng)用,,,,系統(tǒng),,軟件,,,中間件與應(yīng)

9、用系統(tǒng)之間的橫向關(guān)系,另外一種“中間”視角：,中間件技術(shù)發(fā)展到今天其產(chǎn)品形態(tài)還沒有達(dá)到 操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 那樣的成熟程度內(nèi)涵與外延目前都還不是很清晰JVM是不是中間件？瀏覽器是不是中間件？Web Server 是不是開發(fā)平臺是不是？,操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、中間件的類比,內(nèi) 容,一、發(fā)展動(dòng)因二、什么是中間件三、中間件的作用四、中間件規(guī)范五、中間件產(chǎn)品六、中間件的發(fā)展過程,三、中間

10、件的作用,操作系統(tǒng)的重要性一般人都能感覺到:所有的計(jì)算機(jī)都需要安裝操作系統(tǒng)后才能運(yùn)行所有的應(yīng)用軟件都運(yùn)行在操作系統(tǒng)之上熟悉數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的人則要少得多:面向個(gè)人用戶的應(yīng)用軟件一般不涉及大量的數(shù)據(jù)不需要數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的支持對于中間件:一般情況下許多用戶根本感覺不到中間件的存在原因：1）用戶一般只關(guān)心應(yīng)用軟件，因?yàn)樗苯訛橛脩籼峁┲С郑?）在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，中間件通常在服務(wù)器端發(fā)揮作用。,,,,,,,,,,,,,銀行賬戶

11、系統(tǒng),,營業(yè)員,電腦,,瀏覽器,,民航票務(wù)系統(tǒng),,網(wǎng)上支付系統(tǒng),,,,,,,自動(dòng)取款機(jī),,,,,中間件,,,中間件在具體系統(tǒng)中的作用：銀行系統(tǒng)的例子,中間件主要是用來支持網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中軟件實(shí)體之間的有效交互“軟件實(shí)體”是具有不同特征的軟件模塊 它們通常是具有不同粒度的軟件構(gòu)造模塊“有效”是指所支持的實(shí)體之間的交互必須具有可靠、安全、快速等特點(diǎn),1、支持軟件實(shí)體的交互模式,不同特征的模塊：過程、對象、構(gòu)件與服務(wù)等等

12、它們不僅是構(gòu)造軟件系統(tǒng)的不同粒度的模塊也通常在運(yùn)行階段表現(xiàn)出不同的性質(zhì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中 它們之間的交互也分別需要不同類型的中間件的支持,,----------,,----------,,----------,,服務(wù)器端計(jì)算機(jī),,客戶端計(jì)算機(jī),,----------,,----------,,---------,,,,,,------------,,--------,-,,------------,,-----------,,----

13、--------,,,,服務(wù)器進(jìn)程,,客戶進(jìn)程,,客戶進(jìn)程,,,網(wǎng)絡(luò),,客戶-服務(wù)器模式,過程（Procedure）最基本的軟件模塊是大型程序從混沌向結(jié)構(gòu)化走出的第一步每個(gè)過程都有具體的調(diào)用格式在 C/C++ 中，該格式用頭文件來說明對象（Object）方法與數(shù)據(jù)的封裝體是類（Class）的實(shí)例其中的方法與過程有直接的對應(yīng)關(guān)系在一些基于對象的系統(tǒng)中，對象僅僅在編程階段存在，編譯器將對象映射為傳統(tǒng)的過程，這樣，在運(yùn)行階段

14、不再保持對象實(shí)體了,構(gòu)件（Component）更大粒度的構(gòu)造模塊通常在運(yùn)行階段保持構(gòu)件形態(tài)通常構(gòu)件是由一個(gè)或多個(gè)類組成的實(shí)體也可以直接由一個(gè)或多個(gè)過程組成服務(wù)（Service）更松散的軟件實(shí)體服務(wù)強(qiáng)調(diào)的是軟件實(shí)體的外在表現(xiàn)其內(nèi)在實(shí)現(xiàn)則也是由某個(gè)構(gòu)件、某個(gè)對象、甚至某個(gè)過程完成,,過程、對象、構(gòu)件與服務(wù)之間的關(guān)系,,,,過程,,方法（過程）,,,屬性,,過程,,對象,,服務(wù),,構(gòu)件,,,,,,對象,,過程,,方法（過程）,

15、,不同構(gòu)造模塊出現(xiàn)的時(shí)間不同后者直接發(fā)展了前者后者的實(shí)現(xiàn)中包含了前者的模塊只是強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)有所改變但后者不是替代了前者：盡管后續(xù)技術(shù)適合新的熱點(diǎn)以前的技術(shù)仍然有其適合的應(yīng)用場景,這種現(xiàn)象構(gòu)成了軟件系統(tǒng)構(gòu)造方式的多樣性也造成了中間件產(chǎn)品的多樣性不同構(gòu)造模塊在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的交互模式是不同的：接口的定義方式、交互的協(xié)議等等都不同這就形成了分別 支持遠(yuǎn)程過程調(diào)用支持對象互操作支持構(gòu)件技術(shù)

16、支持服務(wù)概念等不同種類的中間件,2、支持軟件實(shí)體的交互質(zhì)量,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中軟件實(shí)體僅僅能夠交互是不夠的因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)環(huán)境是一個(gè)有風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)境必須要保障實(shí)體之間的交互質(zhì)量當(dāng)軟件在交互過程中出現(xiàn)一些潛在問題時(shí)交互的效果仍然能滿足人們的期望,可靠性,盡管硬件技術(shù)在不斷進(jìn)步，通信設(shè)施不斷升級期望出現(xiàn)一個(gè)理想的可靠網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的想法是不現(xiàn)實(shí)的大量基于網(wǎng)絡(luò)的并發(fā)操作很容易產(chǎn)生出沖突在資源的擁有者需要修改某組數(shù)據(jù)時(shí)可能恰好有

17、許多人此時(shí)正在訪問這組數(shù)據(jù)人們必須在高層尋找解決辦法我們不能保證不出現(xiàn)故障、不能保證不出現(xiàn)沖突 但如果發(fā)生了故障與沖突的話，別讓它產(chǎn)生危害總可以吧？我們應(yīng)該可以取消相應(yīng)的操作吧？在環(huán)境好的時(shí)候重新提交操作總能實(shí)現(xiàn)吧？,安全性,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為分布在不同物理節(jié)點(diǎn)上的軟件系統(tǒng)提供了方便的交互基礎(chǔ)也為有惡意的人員提供了更多的攻擊機(jī)會(huì)能否保證網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中軟件之間進(jìn)行好的交互的同時(shí)防止惡意的

18、攻擊關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境能否有更廣泛、更深入的應(yīng)用 如果沒有安全保障 人們寧愿回到?jīng)]有網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境中工作、生活 盡管效率低 但不會(huì)損失什么,高效性,高效是操作系統(tǒng)管理單機(jī)資源的重要目的也是中間件管理網(wǎng)絡(luò)資源的重要目的高效地管理資源可以避免一部分節(jié)點(diǎn)超負(fù)荷運(yùn)行而另一部分節(jié)點(diǎn)處于饑餓的狀況這不僅可以提高對用戶的響應(yīng)速度還可以提供一部分的容錯(cuò)功能通過不同節(jié)點(diǎn)間資源的共享不僅可以提

19、高對客戶請求的平均響應(yīng)速度還可以提高系統(tǒng)總體的容錯(cuò)能力負(fù)載共享！ MapReduce！,3、更多的作用,交互模式！交互質(zhì)量！將 核心業(yè)務(wù)邏輯代碼之外的 與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境相關(guān)的代碼 剝離出來凝練為共性的代碼庫就構(gòu)成某種領(lǐng)域的中間件消息傳遞中間件！MPI！,,,,,,,,,,等待,,,,,同步調(diào)用,,異步調(diào)用,,進(jìn)程,a,,進(jìn)程,b,,進(jìn)程,a,,進(jìn)程,b,,,,異步調(diào)用調(diào)用的發(fā)出方在發(fā)出調(diào)

20、用消息后不等待處理結(jié)果，繼續(xù)往下執(zhí)行消息的接受方處理完消息后，將處理結(jié)果返回給發(fā)出方也可能不返回處理結(jié)果,同步調(diào)用調(diào)用發(fā)出方在發(fā)出調(diào)用消息后 進(jìn)入等待狀態(tài)調(diào)用消息的接收方處理完消息 將處理結(jié)果返回給發(fā)出方發(fā)出方繼續(xù)往下執(zhí)行,內(nèi) 容,一、發(fā)展動(dòng)因二、什么是中間件三、中間件的作用四、中間件規(guī)范五、中間件產(chǎn)品六、中間件的發(fā)展過程,四、中間件規(guī)范,OSF 的 DCEOMG 的O

21、MA微軟 的DNASUN 的J2EESOA,,,,,,與交互,模式,相關(guān)的技術(shù),,與,交互,質(zhì)量,,相關(guān)的技術(shù),,遠(yuǎn)程過程調(diào)用,,服務(wù),協(xié)作,,構(gòu)件容器,,安全,,可靠,,高效,,……,,O,M,A,,,DCE,,SOA,,對象互操作,,,,,,,,,……,,,……,,,,,,……,,,,Container,,J2EE,/DNA,,,ORB,,,Web Service,,,……,,,RPC,,,……,,,……,,,,,

22、……,,一些主要的“中間件系列規(guī)范”所覆蓋的范圍,（1）DCE,分布計(jì)算環(huán)境（DCE：Distributed Computing Environment）是開放軟件基金會(huì)（OSF：Open Software Foundation）制定的以遠(yuǎn)程過程調(diào)用（RPC）為核心的一系列規(guī)范OSF成立于 1988年，并為RPC系統(tǒng)發(fā)布了技術(shù)請求（RFT）。OSF收到了兩個(gè)主要提案：HP/DEC，基于NCS(HP已收購了Apollo)的Sun，它

23、基于ONCOSF選擇NCS作為其 DCE 的PRC機(jī)制1991年，OSF頒布了 DCE 1.0,,,操作系統(tǒng)（含基本網(wǎng)絡(luò)傳輸功能）,,DCE,線程,,DCE,遠(yuǎn)程過程調(diào)用,,時(shí)間,,服務(wù),,命名,,服務(wù),,其它基,,本服務(wù),,分布式文件服務(wù),,其它服務(wù),,,安,全,,,,,,管,理,,,,,應(yīng)用,,DCE平臺的架構(gòu),DCE 由于受開放機(jī)構(gòu)推薦一度有很大市場最成功之處是 RPC機(jī)制其次是安全服務(wù)、命名服務(wù)在微軟平臺上提供了許多D

24、CE/RPC的功能缺乏概念模型，給開發(fā)帶來困難后來引進(jìn)了面向?qū)ο驞CE(即OODCE)，但這一包層，又給DCE帶來更多層次，使系統(tǒng)交互過多，也增加了維護(hù)困難，整個(gè)系統(tǒng)必須完整安裝安裝困難許多功能由于用不到而閑置,世界上最大的計(jì)算機(jī)工業(yè)聯(lián)盟、非贏利性組織于1989年4月由8個(gè)公司發(fā)起目前有800多家成員 全職工作人員只有一個(gè)20人左右自身不做標(biāo)準(zhǔn)制訂和開發(fā)工作僅提供一種組織和機(jī)制支持OMG成

25、員進(jìn)行 交流、合作制訂 技術(shù)規(guī)范開發(fā) 符合標(biāo)準(zhǔn)的商用產(chǎn)品,兩個(gè)重要的基石：面向?qū)ο蠓椒ㄉ虡I(yè)可用性,OMG：,（2）OMA,OMG的組織結(jié)構(gòu),Board of Directors(BOD),Platform Technology Committee(PTC),Domain Technology Committee(DTC),Architecture Board(AB),Task Force(TF),Special

26、 Interest Groups(SIG),Task Force(TF),Task Force(TF),Special Interest Groups(SIG),Special Interest Groups(SIG),…,…,,,,,,OMG技術(shù)采納過程：,,,,,RFI,RFP,Specification,Specification,Specification,,,,,,everyone,,Part of members,TF起草

27、DTC或PTC發(fā)行,TF起草AB評審DTC或PTC發(fā)行,,,,…,TF評估、推薦AB評審DTC或PTC批準(zhǔn),BOD批準(zhǔn),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,總線,計(jì)算機(jī)硬件中的模塊及互聯(lián)方式：,,Object Services,Application Interfaces,,,Domain Interfaces,,,Common Facilities,,,,,,,,,,,,,,OMA：

28、Object Management Architecture,ORB：,“Object interoperate bus”,,,,,,,Services：,“Abstractions for Classic System-Programming Functionality”,,,,,Facilities：,“High Level Services: Domain Specific and Generic”,,SystemMgt.,,C

29、omp.Doc.,,Bus.Object,,Manuf.,,,,,CORBA產(chǎn)品,IONA公司開發(fā)的 OrbixInprise IBM DSOMVisiBrokerTAO,（3）DNA,Presentation Level,DNA 提供多種表示服務(wù)開發(fā)者可以根據(jù)具體情況選擇最佳方案HTMLScriptingDHTMLComponentsWin32 API以支持豐富的界面與客戶環(huán)境從手持無線設(shè)備到高端工

30、作站,Business Logic Level,Component Services基于互操作模型Component Object Model(COM) 增強(qiáng)分布處理功能Microsoft Transaction Server (MTS) 目前已發(fā)展為COM+通過降低為利用底層系統(tǒng)服務(wù)而編寫的代碼量使開發(fā)分布式應(yīng)用系統(tǒng)更為快速容易廉價(jià),COM+ 服務(wù)包括新的

31、或增強(qiáng)的服務(wù)包括：Bring your own transaction. COM 構(gòu)件可以參與由非COM+ 事務(wù)處理環(huán)境管理的事務(wù) 只要它支持Transaction Internet Protocol (TIP)Load balancing. 基于構(gòu)件的應(yīng)用程序可以以客戶透明的方式在應(yīng)用程序群中分布工作負(fù)載In-memory database. 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫是一個(gè)事務(wù)性數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)用以支持對數(shù)據(jù)的快速訪

32、問,Queued components. 異步執(zhí)行在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下是不可避免的隊(duì)列可以對異步執(zhí)行提供良好支持Event notification. COM+ 事件是同時(shí)支持單播/多播、發(fā)布/訂閱的事件機(jī)制允許多個(gè)客戶“訂閱”由各種服務(wù)器“發(fā)布”的事件Expanded security. 支持基于角色的安全與處理訪問許可安全COM+ 增加了方法級安全Centralized administration. Co

33、mponent Services Explorer提供了一致的管理模型減少了部署、管理及監(jiān)控 n層的應(yīng)用程序,Messaging ServicesMicrosoft Message Queue Server 提供松耦合、可靠的通訊服務(wù)通過實(shí)現(xiàn) push 風(fēng)格的商務(wù)事件方便了應(yīng)用系統(tǒng)的集成在不可靠、代價(jià)低的網(wǎng)絡(luò)上建立起可靠的應(yīng)用系統(tǒng)Microsoft Message Queue Server 還提供了

34、與其它消息隊(duì)列產(chǎn)品的無縫連接例如：IBM’s MQSeries等,Web Application ServicesInternet Information Server (IIS) 可用于開發(fā)基于Web的商務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)這樣的系統(tǒng)便于擴(kuò)展、便于部署作為IIS技術(shù)之一的Active Server Pages(ASP) 具有語言中立編譯省缺 的特點(diǎn)是服務(wù)器端腳本環(huán)境用于創(chuàng)建、運(yùn)行動(dòng)態(tài)且交互的Web

35、服務(wù)器應(yīng)用程序利用ASP腳本及其它協(xié)調(diào)構(gòu)件構(gòu)造的應(yīng)用程序可以與現(xiàn)有的系統(tǒng)、應(yīng)用程序及數(shù)據(jù)協(xié)同工作,Data Level,Universal Data Access 提供對各種信息資源的高性能訪問包括關(guān)系、非關(guān)系數(shù)據(jù)提供獨(dú)立于工具與語言的編程接口Universal Data Access 基于開放的工業(yè)規(guī)范得到了工業(yè)界及數(shù)據(jù)庫廠商的廣泛支持,DNA中基于Universal Data Access的

36、框架包含兩層：在系統(tǒng)層：OLE DB 定義了一個(gè)基于構(gòu)件的體系結(jié)構(gòu)封裝了各種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)服務(wù)OLE DB 不對數(shù)據(jù)源進(jìn)行約束在應(yīng)用層：ActiveX Data Objects (ADO) 提供了高層接口使開發(fā)者可以從任何編程語言訪問數(shù)據(jù)在每一層：eXtensible Markup Language (XML)使開發(fā)者可以在應(yīng)用程序客戶之間進(jìn)行描述、交付、交換結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)XML 也

37、可以在服務(wù)器之間進(jìn)行結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的傳送,Java? 2 Platform Enterprise Edition（1.2）JAVA: Language Runtime(virtual machine)Platform :J2SE J2EE J2ME,背景,（4）J2EE,JavaTM 2 Platform, Standard Edition (J2SETM) J2SE 為構(gòu)造并部署網(wǎng)

38、絡(luò)為核心的企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)提供一個(gè)完整的、安全的基礎(chǔ)，其范圍從PC桌面到工作組服務(wù)器。 J2SE 包括：Java 2 (SDK), Standard Edition and Java 2 Runtime Environment, Standard Edition,JavaTM 2 Platform, Enterprise Edition (J2EETM) J2EE是Java 2平臺的一個(gè)完整版本，將業(yè)務(wù)

39、緊要（Mission Critical）的企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)推向任何 web 瀏覽器。 J2EE將SUN公司的多種技術(shù)集成到一個(gè)體系結(jié)構(gòu)中，并提供了一種應(yīng)用程序編程模型、兼容性測試套件，以降低開發(fā)網(wǎng)絡(luò)軟件的復(fù)雜性與代價(jià)。,JavaTM 2 Platform, Micro Edition (J2METM) J2ME是端到端（end-to-end）的Java 技術(shù)，適于正在增長的消費(fèi)類與嵌入式市場。 J

40、2ME 是一個(gè)被高度優(yōu)化的運(yùn)行環(huán)境，以下列消費(fèi)類產(chǎn)品為目標(biāo)：pagerscellular phonesscreenphonesdigital set-top boxes 以及 car navigation systems,總體結(jié)構(gòu),J2EE 支持4類構(gòu)件：Application clientsAppletsServlets and JSP pagesEnterprise JavaBeans,包含的

41、構(gòu)件,容器為應(yīng)用構(gòu)件提供了運(yùn)行態(tài)支持在J2EE服務(wù)與應(yīng)用構(gòu)件之間增加一個(gè)服務(wù)器，使得容器可以透明地利用構(gòu)件的部署信息（ deployment descriptors ）獲取J2EE服務(wù)提供的功能。例如：事務(wù)管理、安全檢查、資源緩沖、以及狀態(tài)管理等。一個(gè)典型的 J2EE 產(chǎn)品為每一類的構(gòu)件提供一種容器：application client container,applet container,web component co

42、ntainer,以及 enterprise bean container。,構(gòu)件容器,一個(gè)資源管理驅(qū)動(dòng)器（驅(qū)動(dòng)器）是一個(gè)系統(tǒng)級軟件構(gòu)件實(shí)現(xiàn)與外部資源管理器的網(wǎng)絡(luò)連接。 一個(gè)驅(qū)動(dòng)器能夠擴(kuò)展J2EE平臺的功能途徑為：實(shí)現(xiàn)J2EE的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)接口 API (例如 JDBC driver)為一個(gè)外部應(yīng)用系統(tǒng)的連接器（ connector ）定義并實(shí)現(xiàn)一個(gè)資源管理器驅(qū)動(dòng)器。,資源管理器驅(qū)動(dòng)器,,,,J2EE

43、平臺包含可以通過JDBC API訪問的數(shù)據(jù)庫，用于存儲(chǔ)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫可以從 web components, enterprise beans, 以及 application client components 訪問 但不可以從 applets訪問,,數(shù)據(jù)庫,J2EE 標(biāo)準(zhǔn)服務(wù),HTTPHTTPSJTARMI-IIOPJavaIDLJDBCJMSJNDIJavaMail

44、JAFConnectorJAXPJAAS…,HTTPHTTP client-side API 由 java.net package 定義。 HTTP server-side API 由 servlet and JSP 接口定義。HTTPS支持HTTP的上述接口同樣支持基于SSL協(xié)議的HTTP。,Java Transaction API (JTA) Java Transaction API 包括兩部分:

45、應(yīng)用級接口，容器與應(yīng)用構(gòu)件用它來聲名事務(wù)邊界 J2EE SPI級接口，事務(wù)管理器與資源管理器之間的接口 SPI：service provider interface,RMI-IIOP 組成RMI-IIOP 的APIs 包括： 獨(dú)立于底層協(xié)議的 RMI風(fēng)格的編程接口 上述API的實(shí)現(xiàn)，支持J2SE RMI protocol (JRMP)

46、 及CORBA IIOP J2EE 應(yīng)用系統(tǒng)可以使用RMI-IIOP（在IIOP協(xié)議的支持下）訪問與RMI編程約束兼容的 CORBA services,JavaIDL JavaIDL 使得J2EE 應(yīng)用構(gòu)件可以利用IIOP調(diào)用外部的CORBA 對象 這些 CORBA 對象可以用任何語言編寫，運(yùn)行在 J2EE 之外 J2EE 應(yīng)用程序可以使用JavaIDL，角色

47、為CORBA services的客戶,JDBC JDBC API 是與數(shù)據(jù)庫連接的 API,Java Message Service (JMS)JMS是支持可靠的點(diǎn)對點(diǎn)（ point-to-point ）與發(fā)布-訂閱（publish-subscribe）消息模型 的標(biāo)準(zhǔn)API,JNDIJNDI API 是命名與目錄訪問的標(biāo)準(zhǔn)接口，用于定位構(gòu)件包含兩部分： 應(yīng)用構(gòu)件訪問命名與目錄服務(wù)時(shí)使用

48、的應(yīng)用級接口（API） 提供增加命名與目錄服務(wù)時(shí)使用的服務(wù)提供接口（SPI）,JavaMail 許多Internet 應(yīng)用程序需要發(fā)送email的能力，因此J2EE 平臺包含 JavaMail API 及JavaMail SPI，使得應(yīng)用構(gòu)件能夠發(fā)送Internet mail。,JavaBeans Activation Framework (JAF) JavaMail API 所使用的一種功能,Java API

49、for XML Parsing (JAXP)JAXP 為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SAX 與 DOM 提供支持以 parsing XML 文檔SAX：The Simple API for XMLevent-based APIDOM：Document Object Model tree-based API,J2EE Connector Architecture Connector architecture 是將

50、訪問EIS(Enterprise Information Systems )的資源適配器插裝到任何J2EE產(chǎn)品中的 J2EE SPI Connector architecture 定義了J2EE 服務(wù)器與資源適配器之間的系統(tǒng)級合約（Contract） 包括：J2EE與外部資源的連接管理合約事務(wù)管理器與EIS的事務(wù)管理合約訪問EIS的安全管理合約,Java Authentication and Autho

51、rization Service (JAAS) JAAS 提供用戶認(rèn)證及授權(quán)服務(wù) JAAS 提供了 PAM (Pluggable Authentication Module) 框架標(biāo)準(zhǔn)的Java版實(shí)現(xiàn) 并擴(kuò)展了支持基于用戶授權(quán)的訪問控制結(jié)構(gòu),最成功之處：促進(jìn)了開源中間件的發(fā)展,Service Oriented Architecture: 面向服務(wù)的架構(gòu) Gartner

52、 1996 年最早提出應(yīng)用程序是通過組合一些松耦合并且具有統(tǒng)一接口定義方式的服務(wù)而構(gòu)建起來的 更加關(guān)注業(yè)務(wù)流程而不僅僅是底層的IT基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)松散耦合、集成之星從購買軟件到訂閱、定制服務(wù)的轉(zhuǎn)變！,（5）SOA,SOA是一種架構(gòu)模型根據(jù)需求通過網(wǎng)絡(luò)對松散耦合的粗粒度應(yīng)用組件進(jìn)行分布式部署、組合和使用服務(wù)層是SOA的基礎(chǔ)，可以直接被應(yīng)用調(diào)用，從而 有效控制系統(tǒng)中與軟件代理的人為依賴性。SOA的幾個(gè)關(guān)鍵特性：一種粗粒度、松

53、耦合服務(wù)架構(gòu)，服務(wù)之間通過簡單、精確定義適配器進(jìn)行通訊，不涉及 底層編程適配器和通訊模型 Web 服務(wù)并不是實(shí)現(xiàn) SOA 的惟一方式 RPC、CORBA也是實(shí)現(xiàn)方式,客戶/服務(wù)請求者,服務(wù)提供者,注冊,請求/應(yīng)答,查找,基本結(jié)構(gòu)：,服務(wù)信息注冊庫,,,,,,設(shè)計(jì),,開發(fā),,與,,管理,,工具,,標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)與協(xié)議,,資源層,,,控制器,,數(shù)據(jù),/,狀態(tài)管理,,通信服務(wù),,安全容器,/,模型,,虛擬機(jī),,客戶應(yīng)用層,,服務(wù)層,,服

54、務(wù)調(diào)用,,服務(wù)容器,,核心服務(wù),,服務(wù)提供接口（,SPI,）,,注冊池,,,業(yè)務(wù)規(guī)則,/,工作流,,EIS,,數(shù)據(jù)庫,,遺留系統(tǒng),,消息隊(duì)列,,ECM,池,,目錄,,l,,一致的對象與事件模型,,l,,一致的架構(gòu)模型,,相關(guān)概念：Software As A ServiceWeb 2.0, 3.0Cloud Computing,最成功之處：促進(jìn)了松耦合、跨組織的協(xié)作 但使人們期望

55、過度,內(nèi) 容,一、發(fā)展動(dòng)因二、什么是中間件三、中間件的作用四、中間件規(guī)范五、中間件產(chǎn)品六、中間件的發(fā)展過程,五、中間件產(chǎn)品,任何規(guī)范都必須有對應(yīng)產(chǎn)品的支持才會(huì)有影響力目前的中間件產(chǎn)品種類繁多，且對規(guī)范的實(shí)現(xiàn)也有很大的差距：有的產(chǎn)品僅實(shí)現(xiàn)某個(gè)特定的規(guī)范，象早期的事務(wù)中間件、消息中間件產(chǎn)品有的產(chǎn)品主要實(shí)現(xiàn)某個(gè)架構(gòu)中系列規(guī)范的部分內(nèi)容，這是多數(shù)中間件產(chǎn)品的現(xiàn)狀，因?yàn)槿繉?shí)現(xiàn)系列規(guī)范的代價(jià)較大，也不必要有些產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)多

56、個(gè)架構(gòu)系列規(guī)范的部分內(nèi)容。例如許多實(shí)現(xiàn) J2EE 規(guī)范的應(yīng)用服務(wù)器也同時(shí)支持 SOA 中的一些訪問方式,早期的中間件市場中事務(wù)中間件與消息中間件占的份額最大近年來隨著 Web應(yīng)用 的逐漸普及支持Web服務(wù)和應(yīng)用的各種應(yīng)用服務(wù)器慢慢蠶食事務(wù)中間件和消息中間件的部分市場目前應(yīng)用服務(wù)器中間件的占有量已經(jīng)居于各類中間件的首位消息中間件和事務(wù)中間件分別居第二，三名在銀行，電信、證券等許多 對對效率、可靠性等方面要求嚴(yán)

57、格的關(guān)鍵任務(wù)系統(tǒng)中 消息中間件及事務(wù)中間件，仍然將占有重要的地位,根據(jù)開發(fā)組織的背景，可以將現(xiàn)有的應(yīng)用服務(wù)器產(chǎn)品進(jìn)行如下劃分： 中間件廠商開發(fā)的產(chǎn)品例如：BEA公司開發(fā)的WebLogicIONA公司開發(fā)的iPortal ApplicationServer等數(shù)據(jù)庫廠商開發(fā)的產(chǎn)品例如：Oracle公司開發(fā)的 Oracle 9i Application Server等操作系統(tǒng)廠商開發(fā)的產(chǎn)品例如：I

58、BM公司開發(fā)的WebsphereSUN開發(fā)的SUN ONE Application Server開發(fā)工具廠商開發(fā)的產(chǎn)品例如：Inprise公司開發(fā)的Borland Application Server等,1、應(yīng)用服務(wù)器,其它大量由獨(dú)立開發(fā)組織完成的產(chǎn)品例如：JBOSS組織開發(fā)的JbossOpenEJB組織開發(fā)的OpenEjbIronflare AB開發(fā)的OrionMacromedia開發(fā)的JRUN

59、等等國內(nèi)在應(yīng)用服務(wù)器的研究與開發(fā)上也取得了顯著的進(jìn)展國家863計(jì)劃支持了若干與應(yīng)用服務(wù)器密切相關(guān)的項(xiàng)目北京大學(xué)自行開發(fā)的PKUAS在支持在線演化、支持多互操作協(xié)議等方面具有明顯特色金蝶公司發(fā)布了Apusic東方通公司發(fā)布了TongWeb 等等,在應(yīng)用服務(wù)器的市場占有量來看，IBM，BEA，Oracle長期處于前3位據(jù)Gartner報(bào)告，2006年IBM占有31.8%的份額，BEA名列第二，占有10.5%的份額

60、;  Oracle占8.6%，名列第三緊隨其后的是開源的應(yīng)用服務(wù)器JBoss，Jonas國產(chǎn)中間件產(chǎn)品中，金蝶、東方通、普元等廠商的產(chǎn)品用戶認(rèn)知度有明顯的提升,IBM 的WebSphere應(yīng)用服務(wù)器,一個(gè)完善的、開放的Web應(yīng)用服務(wù)器IBM e-business應(yīng)用架構(gòu)的核心WebSphere 應(yīng)用服務(wù)器 提供三個(gè)等級的版本標(biāo)準(zhǔn)版(Standard Edition)，高級版(Advanced Edition)，

61、開始支持EJB的編程模型企業(yè)版(Enterprise Edition)。提供一個(gè)高可靠的解決方案，使其能夠移植到關(guān)鍵性的企業(yè)環(huán)境WebSphere是IBM整個(gè)一套開發(fā)，應(yīng)用服務(wù)器的套件把EJB和IBM其它的優(yōu)秀的產(chǎn)品（TXSerise 和Component Broker）結(jié)合在了一起在具體的應(yīng)用中，基于安全的 考慮，性能考慮和系統(tǒng)管理考慮，還可以增加Firewall，WebShpere Performance Pack 和 Ti

62、voli,BEA 的Weblogic,BEA通過為BEA WebLogic Server 5.1提供一個(gè)附加的軟件包，實(shí)現(xiàn)了對EJB2.0的支持憑借BEA WebLogic Server對EJB2.0的支持，BEA可幫助開發(fā)人員更快地推出電子商務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，從而讓開發(fā)人員極大地受益于這一業(yè)內(nèi)最新標(biāo)準(zhǔn)作為服務(wù)器端商務(wù)邏輯的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和Java2平臺的基石，Enterprirse JavaBeans是BEA WebLogic應(yīng)用服務(wù)器的主要

63、技術(shù)Enterprise JavaBeans使得開發(fā)人員能夠?qū)Ｐ牡亻_發(fā)其應(yīng)用系統(tǒng)和電子商務(wù)設(shè)想的商務(wù)邏輯，而不必為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑而分心憑借對EJB2.0 的支持，BEA WebLogic應(yīng)用服務(wù)器系列可提供事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)構(gòu)架，幫助用戶快速開發(fā)和部署下一代電子商務(wù)和企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)。電子商務(wù)中最著名的Amozon.com所采用的就是BEA的WebLogic,Oracle 公司的應(yīng)用服務(wù)器,最初的產(chǎn)品是Oracle Application

64、 Server2008年初，Oracle 收購了 BEA，合并后推出Oracle WebLogic Server 10g R3支持Java S E 6，具有新的安全標(biāo)準(zhǔn)，包括SAML 2.0, WS-Security 1.1及 WS-SecurityPolicy 1.2在Web services JAX-WS 2.1、WS-Reliable Messaging 1.1 及WS-Policy 1.5中支持Java EE 5為Spr

65、ing的拓展提供支持，Spring開發(fā)者將體驗(yàn)Oracle WebLogic更強(qiáng)大、更穩(wěn)定、易管理的性能新的HTTP發(fā)布/訂閱通信特性提供了更具客戶化的性能，支持動(dòng)態(tài)更新的Web 2.0風(fēng)格的用戶界面,JBOSS組織的 JBoss 應(yīng)用服務(wù)器,JBossAS是一個(gè)運(yùn)行EJB的J2EE應(yīng)用服務(wù)器，是JBoss組織的核心產(chǎn)品JBOSS AS是一個(gè)開源項(xiàng)目，遵循最新的J2EE規(guī)范從JBoss項(xiàng)目開始至今，它已經(jīng)從一個(gè)EJB容器發(fā) 展成為

66、一個(gè)基于的J2EE的一個(gè)web 操作系統(tǒng)（operating system for web）體現(xiàn)了J2EE規(guī)范中最新的技術(shù)，在JavaWorld Editors‘ Choice 2002評選中獲得“最佳Java應(yīng)用服務(wù)器”獎(jiǎng)無論是學(xué)習(xí)還是應(yīng)用，JBoss為我們提供了一個(gè)非常優(yōu)秀的平臺2006年4月 redhat收購了JBoss,ObjectWeb 的 Jonas,一個(gè)純Java，開放源代碼（LGPL授權(quán)）的應(yīng)用服務(wù)器2006年北

67、京大學(xué)自主開發(fā)的PKUAS與 ObectWeb的JOnAS對等合并為 JO2nAS,The serverside 上有關(guān)于應(yīng)用服務(wù)器的更多對比信息：http://www.theserverside.com/tt/articles/article.tss?l=ServerMatrix,2、消息中間件,典型的消息中間件產(chǎn)品有IBM 的MQSeriesSUN 的JMS （Java Message Service）微軟的MSMQ (M

68、icrosoft Message Queue Server),IBM Web Sphere MQ,集成跨平臺：跨平臺，跨企業(yè)，跨應(yīng)用，確保應(yīng)用間的信息順暢溝通異步性：在同步通信不能實(shí)現(xiàn)情況下，WebSphere MQ支持異步傳輸信息有保障的傳遞：防止數(shù)據(jù)丟失，確保數(shù)據(jù)萬無一失可擴(kuò)展性：隨著企業(yè)信息系統(tǒng)對信息傳輸要求的不斷改變，WebSphere MQ具有良好的擴(kuò)展與FTP相比，F(xiàn)TP需要人工手動(dòng)操作，WebSphere MQ實(shí)現(xiàn)