中间件技术研究之二

为了推动基于Java的服务器端应用开发，Sun在1999年底推出了Java2技术及相关的J2EE规范。

J2EE的目标是提供与平台无关的、可移植的、支持并发访问和安全的、完全基于Java的开发服务器端中间件的标准。J2EE简化了构件可伸缩的、基于构件服务器端应用的复杂度。在J2EE中，Sun给出了完整的基于Java语言开发面向企业分布应用的规范，其中在分布式互操作协议上，J2EE同时支持远程方法调用(RMI，Re—mote Method lnvocation)和因特网对象请求代理间协议(IlOP，Intemet Inter-ORB Protocal)，在服务器端分布式应用的构造形式包括了Java Scrvlct、JSP(Java ServerPage)、EJB等多种形式，以支持不同的业务需求。

EJB是Sun推出的基于Java的服务器端构件规范J2EE的一部分，在J2EE推出之后得到了广泛的发展，已经成为应用服务器端的标准技术。Sun EJB技术是在Java Bean本地构件基础上，发展的面向服务器端分布应用构件技术。它基于Java语言，提供了基于Java二进制字节代码的重用方式。EJB给出了系统的服务器端分布构件规范，这包括了构件、构件容器的接口规范以及构件打包、构件配置等的标准规范内容。EJB技术的推出，使得用Java基于构件方法开发服务器端分布式应用成为可能。从企业应用多层结构的角度，EJB是业务逻辑层的中间件技术，与JavaBeans不同，它提供了事务处理的能力，自从三层结构提出以后，中间层，也就是业务逻辑层，是处理事务的核心，从数据存储层分离，取代了存储层的大部分地位。从分布式计算的角度，EJB像CORBA一样，提供了分布式技术的基础，提供了对象之间的通讯手段。

从Internet技术应用的角度，EJB和Servlct，JSP一起成为新一代应用服务器的技术标准，EJB中的Bean可以分为会话Bean和实体Bean，前者维护会话，后者处理事务，现在Scrvlet负责与客户端通信，访问EJB，并把结果通过JSP产生页面传回客户端。

J2EE的优点是技术先进，架构优秀，真正的三层结构，用Java开发构件，能够做到“Write once，run any—where”，开发大型的应用优势明显，可以配置到包括Windows平台在内的任何服务器端环境中去。缺点是缺少一系列的接口支持，技术进入门槛高，开发起来的难度大。

3．3 Microsoft DNA 2000

Microsoft DNA 2000(Distributed interNet Applications)是Microsoft在推出Windows2000系列操作系统平台基础上，在扩展了分布计算模型以及改造Back Office系列服务器端分布计算产品后发布的新的分布计算体系结构和规范。

在服务器端，DNA 2000提供了ASP、COM、Cluster等的应用支持。目前，DNA2000在技术结构上有着巨大的优越性。一方面，由于Microsoft是操作系统平台厂商，因此DNA 2000技术得到了底层操作系统平台的强大支持；另一方面，由于Microsoft的操作系统平台应用广泛，因此在实际应用中，DNA 2000得到了众多应用开发商的采用和支持。

DNA 2000融合了当今最先进的分布计算理论和思想，如事务处理、可伸缩性、异步消息队列、集群等内容。DNA使得开发可以基于Microsoft平台的服务器构件应用，其中，如数据库事务服务、异步通讯服务和安全服务等，都由底层的分布对象系统提供。

以Microsoft为首的DCOM／COM／COM+阵营，从DDE，OLE到ActiveX等，提供了中间件开发的基础，如VC，VB，Delphi等都支持DCOM，包括OLE DB在内新的数据库存取技术，随着Windows2000的发布，Microsoft的DCOM／COM／COM+技术，在DNA2000分布计算结构基础上，展现了一个全新的分布构件应用模型。首先，DCOM／COM／COM+的构件仍然采用普通的COM(ComponentObject Model)模型。COM最初作为Microsoft桌面系统的构件技术，主要为本地的OLE应用服务，但是随着Mi-crosoft服务器操作系统NT和DCOM的发布，COM通过底层的远程支持使得构件技术延伸到了分布应用领域。DCOM／COM／COM+更将其扩充为面向服务器端分布应用的业务逻辑中间件。通过COM+的相关服务设施，如负载均衡、内存数据库、对象池、构件管理与配置等等，DCOM／COM／COM+将COM、DCOM、MTS的功能有机地统一在一起，形成了一个概念、功能强的构件应用体系结构。而且，DNA2000是单一厂家提供的分布对象构件模型，开发者使用的是同一厂家提供的系列开发工具，这比组合多家开发工具更有吸引力，不足是依赖于Mi-crosoft的操作系统平台，因而在其它开发系统平台如(Unix、Linux)上不能发挥作用。

4 中间件技术的发展趋势

4．1 网格技术

中间件技术当前所面临的重大挑战是要在互联网这个复杂的分布式系统中构建应用程序。许多计算机专家认为，将整个互联网的各种资源全部整合在一起，为用户提供统一的服务，是相当困难甚至难以实现的。当然，对于具体的应用领域，具体的网络区域，用中间件技术将其中的各种资源整合在一起还是相当有前景的。目前方兴未艾的网格(GRID)技术实质上即是一个基于互联网的中间件系统，可同时运用网络中所有的CPU、存储器、操作系统、应用软件等资源，用户通过PC、手机或PDA，可从互联网上获取来自全球的资源，互联网将变成一个虚拟的、强大的计算平台。网格的重要特征是对资源的共享和管理，包括：(1)计算资源。启动程序，监测、控制进程运行；对分配给进程的资源的管理机制；查询功能，确定硬、软件状态、相关负载信息和队列状态等。(2)存储资源。上载、下载文件；对分配给数据传输的资源(空间、磁盘带宽、网络带宽、CPU)的管理机制，确定可用空间、带宽使用率等相关负载信息。(3)网络资源。提供控制分配给网络传输的资源的管理机制；查询网络状态和负载的功能。(4)代码库。管理源码和目标码的机制。另外，网格系统还应包括：①网格特有事务所需要的通信和认证协议，通信协议允许资源之间交换数据，功能包括传输、寻径和名字服务。建立在通信协议之上的认证协议为确认用户和资源的身份提供加密安全机制。②管理一组相关联的资源集合，并负责资源集合之间的交互，包括：目录服务、合作分配资源任务调度服务、监控诊断服务、数据复制服务、支持网格的编程、软件发现服务、团体授权服务等。

4．2 面向移动计算

移动计算问题可以具体展开为三个方面：①用户移动。无论用户处在什么位置，都能为其提供一致的工作环境，包括用户的配置信息和他所“订阅”的服务。②终端移动。使终端设备无论在任何接入点接入网络，都能正常工作，也就是说底层网络对终端设备是透明的。③服务移动。当前，越来越多的服务依赖于移动的资源，甚至服务本身就处在不断移动中，必须保证用户及其终端设备可以随时找到这些服务。据此，移动计算需要一个基础设施将合适的协议、机制、工具集成起来，提供上述三方面的功能。移动中间件正是这样一种基础软件。它随时对移动用户和终端进行跟踪和重定位，保证移动实体的相互通信，克服系统的异构性，并且为开放的网络环境提供安全性。随着网络带宽不断增大，人们对移动设备的服务质量问题的顾虑渐渐打消，而使用移动设备的方便性日益突出。人们要求各种服务都可以在移动的情况下(包括上述三种情况)获得。因而移动中间件具有十分广泛的发展前景。泛化计算(Ubiquitous Computing)是移动计算的极至，指从大型机、PC、到PDA以至安装有处理器的各种各样的日常生活设备之间能够相互通信、协调工作。显然，在这个领域，中间件面临更为复杂的异构环境以及无线通信和动态配置的挑战。

4．3 面向服务质量

传统的单一系统，如大型主机、容错系统等，依赖昂贵的配置与设计来实现高可用性，而高可用中间件主要是在软件层面利用系统的冗余部件(比如机群系统有大量这样的部件)为用户提供高可用功能。这有三个方面的优势：成本低、可扩展性好、更加灵活方便。为了保证数据的可靠性和一致性，还有必要在中间件中增加保证QOS的协议(在CORBA中已经有这样的协议)以实现数据的备份以及各种各样的容错功能。另外，还要保证此方法的响应时间尽可能的快(这里泛指用户响应时间以及切换时间等一切影响服务质量的时间)。随着网络技术的发展，越来越多的用户使用网络提供的服务，这就对服务质量提出了更高的要求，质量低劣的服务是没有市场的。高可用中间件、容错中间件在这一背景下将不断完善和发展。

4．4 各种技术的发展对中间件技术产生的影响

由于中间件系统的主要目的就是整合各种异构系统中的资源，使其协调工作。因此，各种异构系统中各种技术的发展都会或者为中间件系统的开发提供便利，或者设置障碍。Web Service技术就是在XML语言、异步通信机制、以及基于内容的消息传递机制等各种技术发展基础之上提出并发展起来的。又例如，当前移动代理(Mobile Agent)技术在中间件的设计和实现过程中发挥越来越重要的作用，特别是基于互联网的应用以及涉及到移动计算和泛化计算的中间件的设计。移动代码和移动代理技术可以提高分布式系统的灵活性和适应性。

中间件从本质上是对分布式应用的抽象，抛开了与应用相关的业务逻辑的细节，保留了典型的分布交互模式的关键特征，将纷繁复杂的分布式系统以统一的层面形式呈现给应用。应用在中间件提供的环境中可以更好地集中于业务逻辑上，并以构件化的形式存在，最终自然而然地在异构环境中实现良好的协同工作。构件是一种前沿的软件设计思想，对整个软件行业的发展有着至关重要的推动作用。而中间件作为应用软件系统集成的关键技术，保证了构件化思想的实施，并为构件提供了真正的运行空间。中间件工业化标准的制定、统一及实现，使基于构件的应用开发成为可能，可以预见，软构件技术是软件产业化革命的必然发展趋势。