（机械电子工程专业论文）基于corba标准的企业集成框架技术研究及机电cad集成系统的实现.pdf

山东大学硕士学位论文 摘要 f 近年来，随着互联网技术的日益成熟，网络规模的不断扩大以及计算机 软硬件技术水平的飞速提高，给传统的应用软件系统的实现方式带来了巨大 挑战。首先，在企业级应用中，硬件系统集成商基于性能、价格、服务等方 面的考虑通常在同一系统中集成来自不同厂商的硬件设备、操作系统、数 据库平台和网络协议等，由此带来的异构性给应用软件的互操作性、兼容性 以及平滑升级能力带来了严重问题。另外，随着基于网络的业务不断增多， 传统的客户服务器( c i s ) 模式的分布式应用方式越来越显示出在运行效率、 系统网络安全性和系统升级能力等方面的局限性。为了解决分布式计算环境 ( d c e ，d i s t r i b u t e dc o m p u t i n ge n v i r o n m e n t l l ) 中不同硬件设备和软件系统的 互联，增强网络间软件的互操作性，解决传统分布式计算模式中的不足等问 题，对象管理组织( o m g ) 提出了公共对象请求代理体系结构( c o r b a ) ， 以增强软件系统问的互操作能力，使构造灵活的分布式应用系统成为可能。 正是基于面向对象技术的发展和成熟、客户服务器软件系统模式的普遍应用 以及集成已有系统等方面的需求，推动了c o r b a 技术的成熟与发展作为面 向对象系统的对象通信的核心，c o r b a 为当今网络计算环境带来了真正意义 上的互联。当今的国际互联网和企业互联网的应用服务提供了崭新的具有分 布式对象计算特点的对象访问机制网络应用不再仅仅是c s 、b s 等两层结 构，而是利用分布式对象计算技术建立多层框架结构，这无疑将会引起基于 分布式对象计算开发网络服务应用的新高潮母苯文通过对分布式对象计算技 术的研究，特别是基于c o r b a 标准在制造领域中的企业应用系统集成框架技 术的研究，并以p c b 设计软件p r o t c l 和机械制图软件a u t o c a d 为集成模型介 绍了应用c o r b a 标准的集成框架和实现方法。f 本文首先阐述了以集成技术为 主的c i m s 思想的基本概念，然后介绍了分布式对象计算技术的基本概念：接 着详细说明和讨论了c o r b a 标准的基本概念和体系架构以及其服务特性：然 山东大学硕士学位论文 后介绍和比较了三种比较流行的分布式对象标准，可以看出c o r b a 标准具有 明显的优势；简单讲解了基于c o r b a 开发程序的一般方法和步骤：最后，分 别对机械c a d 端和电子c a d 端的丌发进行了具体而全面的说明；然后通过 实例运行介绍了机电c a d 集成系统整体运行时各部分之间的通讯关系，以及 系统执行的过程：讨论了在机械领域中应用c o r b a 标准的企业集成框架技 术，利用c o r b a 的动态链接技术在设计机械图纸的同时实时获取相关电路设 计方面的信息，可以明显提高新产品的研发速度，减少设计中的出错率，等 等。总之c o r b a 标准在企业中的应用具有积极意义。、 【关键词】分布式对象计算c o r b ac a d 集成动态链接技术 ，一一 ， 山东大学硕士学位论文 a b s t r a c t i nr e c e n t y e a r s ，a l o n g w i t h i n c r e a s i n g m a t u r eo ft h ei n t e r a c t t e c h n o l o g y ，c o n t i n u o u s e x t e n s i o no ft h en e t w o r ks c a l ea n dt h ef a s t i n c r e a s eo ft h es o f t w a r ea n dh a r d w a r et e c h n i q u e s l e v e l ，b r i n g i n gg r e a t c h a l l e n g e s t ot r a d i t i o n a lw a y so f r e a l i z i n ga p p l i e ds o f t w a r es y s t e m f i r s t ， i nt h ee n t e r p r i s e 1 e v e la p p l i c a t i o n s ，d u et ot h ec o n s i d e r a t i o no ff u n c t i o n ， s u c ha sp e r f o r m a n c e ，p r i c e ，s e r v i c e e t c ，h a r d w a r es y s t e mi n t e g r a t i o n c o m p a n i e su s u a l l yi n t e g r a t e t h eh a r d w a r ec o m i n gf r o mt h ed i f f e r e n t f a c t o r i e si no n es y s t e m ，o p e r a t i o ns y s t e m ，d a t a b a s ep l a t f o r m a n d n e t w o r kp r o t o c o l ，f r o mh e r et h a tb r i n g st h ed i s t r i b u t e da r c h i t e c t u r et o a p p l y t h es o f t w a r ew i t ht h ei n t e r o p e r a b i l i t y ，c o m p a t i b i l i t ya n dp e r m i t t e d s m o o t h l yg r a d e c r e e p i n ga b i l i t yt h a tb r i n gs e r i o u sp r o b l e m s m o r e o v e r ， a l o n gw i t ha c c o r d i n gt ot h ec o n t m u o u si n c r e a s eo fb u s i n e s sb a s e do n n e t w o r k t r a d i t i o n a lc l i e n t s e r v e r ( c s ) m o d e sd i s t r i b u t e da p p l i c a t i o n s m o r ea n dm o r ed i s p l a yt h el i m i t a t i o nc h a r a c t e r i s t i c so ft h em o v e m e n t e f f i c i e n c y ，s y s t e mn e t w o r ks e c u r i t y a n d s y s t e mu p g r a d e f o r t h es a k eo f r e s o l v i n g t h ei n t e r c o n n e c t i o nb e t w e e nt h ed i f f e r e n th a r d w a r e e q u i p m e n t s a n ds o f t w a r e s y s t e m i nt h ed i s t r i b u t e d c o m p u t i n g e n v i r o n m e n t ( d e e ，d i s t r i b u t e dc o m p u t i n ge n v i r o n m e n t ) ，t h e i n t e r o p e r a t i o na m o n g n e t w o r ks o f t w a r ei ss t r e n g t h e n e d t h el a c ko fi ti n t h et r a d i t i o n a ld i s t r i b u t e d c o m p u t e r m o d ei s r e s o l v e d o b j e c t m a n a g e m e n tg r o u p ( o m g ) b r i n g su p t h ec o m m o n o b j e c tr e q u i r e m e n t b r o k e ra r c h i t e c t u r e ( c o r b a ) i no r d e rt o s t r e n g l ：h e n t h es o f t w a r e s y s t e mo f w i mt h ei n t e r o p e r a t i o ne a c ho t h e ra n dm a k ei tp o s s i b l et o c o n s t r u c tt h ev i v i dd i s t r i b u t e da p p l i c a t i o ns y s t e m e x a c t l ya c c o r d i n gt o t h ed e v e l o p m e n ta n dt h em a t u r i t yo ft h eo b j e c t o r i e n t e dt e c h n o l o g y ，t h e p o p u l a ra p p l i c a t i o no f t h ee ss o f t w a r es y s t e m s m o d ea n di n t e g r a t i n g t h ee x i s t e ds y s t e m ，a n ds oo n ，p u s h e sc o i 也a t e c h n i q u e sm a t u r i t ya n d 山东大学硕士学位论文 d e v e l o p m e n t a s t h ec o r eo ft h e o b j e c t c o m m u n i c a t i o no fo b j e c t - o r i e n t e d s y s t e m c o r b ap r o v i d e s t h er e a li n t e r c o n n e c t i o nt ot h e n o w a d a y sn e t w o r kc o m p u t i n ge n v i r o n m e n t n o w a d a y so f t h ei n t e r n e t a n dt h e e n t e r p r i s e i n t r a n e t s a p p l i c a t i o n sp r o v i d eb r a n d n e w l y t h e m e c h a n i s mo fa c c e s s i n go b j e c t sw i t ht h ed i s t r i b u t e do b j e c tc o m p u t i n g c h a r a c t e r i s t i c s n e t w o r ka p p l i c a t i o n sn ol o n g e ro n l ya r ec s ，b s e t c ， w h i c h b e l o n g t o t w o l a y e rc o n s t r u c t i o n ，b u tm a k i n g u s eo ft h e d i s t r i b u t e do b j e c tc o m p u t i n gt e c h n i q u et oe s t a b l i s ht h ec o n s t r u c t i o no f m a n yl a y e r f r a m e s a n dt h i s w i l ld o u b t l e s sc a u s en e wh i g ho ft h e d e v e l o p m e n to fn e t w o r ks e r v i c ea p p l i c a t i o n sb a s e do nt h ed i s t r i b u t e d o b j e c tc o m p u t i n gt e c h n i q u e t h r o u g h t h er e s e a r c ho fd i s t r i b u t e do b j e c t c o m p u t i n gt e c h n i q u e ，e s p e c i a l l yc o r b as t a n d a r d ，t h i st e x td e s c r i b e s t h er e s e a r c ho ft h e i n t e g r a t i o n o ft h e e n t e r p r i s ea p p l i c a t i o ns y s t e m s b a s e do nc o r b aa n di n t r o d u c e st h ei n t e g r a t e df l a m ea n dm e t h o d so f c o r b a - b a s e d a p p l i c a t i o n sw i t ht h ei n t e g r a t e dm o d e lo fp c bd e s i g n s o f t w a r ep r o t e la n dt h em a c h i n eg r a p h i c ss 0 1 a r ea u t o c a d t h i st e x t f i r s t l yd e s c r i b e sc i m st h o u g h t sb a s i cc o n c e p ta n dt h e ni n t r o d u c e st h e b a s i c c o n c e p t o ft h ed i s t r i b u t e d o b j e c tc o m p u t i n gt e c h n i q u e ； i m m e d i a t e l yd i s c u s s e d t h ec o r b as t a n d a r d b a s i c c o n c e p t , s y s t e m a r c h i t e c t u r ea n dc h a r a c t e r i s t i c so fi t ss e r v i c e s p a r t i c u l a r l y ；t h e nt h e i n t r o d u c t i o na n d c o m p a r i s o no f t h r e ep o p u l a rd i s t r i b u t e do b j e c ts t a n d a r d i sd i s c u s s e da n dw ec a l lf i n dt h a tc o r b ah a st h eo b v i o u sa d v a n t a g e s ； i nb r i e ft h et e x te x p l a i n sg e n e r a lm e t h o d sa n ds t e p so f d e v e l o p i n gt h e c o r b a - b a s e d p r o g r a m si nd e t a i l e d ；f t m a l y ，t h ep a s s a g er e s p e c t i v e l y e x p l a i n st h ed e v e l o p m e n to f m a c h i n ec a de n da n de l e c t r o n i c sc a d e n d ；t h e nt h r o u g h a n e x a m p l e ，i n t r o d u c i n g t h ec o m m u n i c a t i o n r e l a t i o n sa m o n gt h ed i f f e r e n tp a r t so ft h es y s t e md u r i n gt h er u n t i m eo f m e c h a n i s m s - e l e c t r o i n t e g r a t e ds y s t e m ；1 f 1 1 ea p p l i c a t i o n o ft h e t e c h n o l o g yo fe n t e r p r i s ei n t e g r a t i o nf l a m eb a s e do nc o r b a i nt h e 4 山东大学硕士学位论文 m e c h a n i s mf i e l da r ed i s c u s s e d a sd e s i g n i n gm a c h i n ed r a w i n g ，t h e u s a g e o f d y n a m i c l i n k t e c h n o l o g y i nc o r b af o r o b t a i n i n g t h e i n f o r m a t i o no ft h er e l a t e de l e c t r oc i r c u i t d e s i g n i n g a tr e a lt i m ec a n e x p e d i t et h ed e v e l o p m e n to fn e wp r o d u c ti ne v i d e n c ea n dr e d u c et h e e r r o rr a t eo f d e s i g n i n g ，a n ds oo n t h ea p p l i c a t i o no fc o r b a s t a n d a r d a te n t e r p r i s e sh a sa n i m p o r t a n ts i g n i f i c a t i o n 【k e y w o r d s d i s t r i b u t e do b j e c tc o m p u t i n g ，c o r b a ，c a d i n t e g r a t i o n ，d y n a m i c l i n k t e c h n o l o g y 山东大学硕上学位论文 1 引言 1 1 课题提出的背景及意义 1 1 1 课题提出的背景 当世界进入了二十一世纪时，历史将会赋予我们更多新的机遇和挑战， 如何利用先进的科学技术以更快的速度促进社会的发展已成为重要课题。计 算机的出现和使用，特别是计算机网络技术的革命，已极大地带动了整个世 界的发展进步，并给全球经济和社会生活注入了巨大的活力。 随着全球信息网络技术与世界市场的形成与发展，企业面临着越来越激 烈的市场竞争。企业在目前激烈的市场竞争下根据自己的实力不断发展，起 决定性的往往不是产品的产出量，而是产品要具有较强的市场适应能力、品 种多样、研发并行等现代企业经营理念。在这种竞争的压力下，企业都不同 程度地采用了各种先进加工设备、计算机辅助工具和各种软件系统。如何在 c i m s 哲理指导下，实现新产品的并行研发与企业各系统单元的信息集成已是 目前影响企业生存和发展的重要课题。 随着软件集成和分布式对象技术概念的形成和发展，该课题有了很好的 解决方案通过引进面向对象技术的特点和先进的网络技术，具有分布式计 算单元特点的对象技术的发展前景非常广阔。研究和开发企业的经营管理、 产品r & d 、设计制造过程等多层次和全方位集成的支持环境e l m s 集成框架 时机已经到来。该集成框架可提供满足企业集成的架构和支持工具，可在多 种操作系统和硬件支持下。使用单一接口提供多种不同方面的应用。它很好 地保护原有投资，又能快速引进新的应用，降低维护及支持费用。 由于早期的集成平台在应用上的局限性，在9 0 年代初陆续出现了一批能 够支持异构环境的集成平台产品，为了支持异构分布环境和在更广的范围内 支持应用开发，新的计算机软件设计思想、标准和方法在集成平台产品的设 计开发中得到了应用。这些思想和方法包括中间件概念、客户服务器结构、 面向对象方法、开放性互连标准( o s i ) 、分布计算环境( d c e ) 和c o r b a 标 山东大学硕土学位论文 准。由于应用领域已经从一个扩展到全企业的范围，因此应用编程接口从功 能上分成通用的接口和一组专用的特定应用领域的编程接口，并且在集成平 台中提供了应用开发支持工具。 1 1 2 课题实施的意义 随着企业产品的多样化以及企业信息系统集成的新要求不断出现，尤其 目前在机械电子集成制造领域中，机械、电子等多方面对产品的影响变得越 来越明显，而机械和电子产品模块分别由不同的c a d 软件进行设计，无法满 足信息共享、人员交流等要求，已成为新产品研发过程中影响设计效率的重 要因素。如何摆脱这种困境，分布式对象计算技术是解决这些难题的一种有 效的方法。 c 0 r b a 作为分布式对象计算技术的强有力的国际标准，已经成为目前实 现分布式应用和集成的主流技术，并正在成为企业里实现异构环境下的计算 机多应用系统集成的支持工具。c o r b a 为设计和实现分布式应用系统集成提 供了非常好的方法和中间件功能，并且大大减轻了企业开发工作量，是系统 具有良好的开放性、可扩展性和可伸缩性。 应用c o r b a 的面向对象、对象的透明访问、可扩展性、可异构分布性等 特点，对原企业各信息系统进行无缝集成，是解决企业不断增长需求带来的 信息集成难题的一个很好的方案。本课题通过研究基于c o r b a 技术的企业集 成平台技术，来使企业在其发展过程中的各种不同的需求下都能通过简单的 设置就能很好的满足要求，使需求的数据能畅通无阻地到达需要的地方，并 能清晰明了地呈现在用户面前，提高企业整体运作效率，实现企业信息化建 设的目标。而且根据企业现有计算机软硬件的实际情况和系统实际需求，对 已有的企业信息系统资源加以改造，从而提高系统利用率，节约成本，使其 适应企业发展更高的要求。所以可以说，目前研究该课题具有十分重要的意 义。 山东大学硕士学位一论文 1 2 集成技术的目前发展情况 1 2 1 集成是我国信息产业的重要需求 我国信息产业刚刚进行了不到二十年的时间，就已经取得了巨大的成 绩。特别是互联网革命给我国信息产业带来了更加无限的发展前景。利用先 进的计算机技术和科学的管理思想共同对社会各个领域部门，如政府、高 校、电信、交通、医院等部门，进行专业级的信息化，提高人员工作效率， 实现从“人管”到“机管”的成功转变，将人为错误减少到最低点，并且提 高对部门监察的可信度。例如，目前“电子政务”软件系统在政府部门的成 功应用已获得社会各方面的好评。 企业从传统产业过渡到信息产业是市场发展的必然之举。信息产业部部 长吴基传说，“十五”期间，信息产业改造传统产业的市场规模大约是5 0 0 0 亿元。他认为，一方面信息技术推广应用促进传统产业的结构调整和优化升 级，另一方面，也为信息产业开阔了更为广阔的市场空间。 我国企业在当前信息产业中的作用是非常重要的。特别是2 0 0 1 年底我国 加入了世界贸易组织后，企业不能在像以前那样按原来的竞争思维去争得市 场、占领市场，必须认真考虑，自己如何才能经受住国外异常激烈的市场将 来给国内的市场冲击。因此企业对瞬息万变的市场要求、新产品研发质量和 效率必须严格把关，并引进先进技术和管理理念来增强自身实力，迎接更趋 激烈的市场挑战。 随着信息产业的不断发展，不少部门提出一个系统无法共享其它系统的 信息和数据给工作带来的很大的麻烦。随着问题的不断提出，集成技术应 运而生。因此，集成日益成为了部门信息化中的重要部分。将不同的系统集 成起来，不仅节省了资金，而且合理分配了资源。集成技术为信息化建设中 解决企业可能出现的问题提供了很好的解决方案。 山东大学硕士学位论文 1 2 2 分布式计算技术成为主流集成技术 分布式计算作为新兴起的计算解决策略，具有集中式计算所没有的一些 优点。现代的计算机应用已经不再是以前的单机执行方式，而是多计算机协 同解决比较复杂的问题或不同地域计算机之间的数据共享问题。多计算机协 同操作是通过网络将一个任务分成多个子任务，让每台计算机分别运行这些 子任务，从而对任务作业进行快速的并行处理操作，使整个任务的执行速度 得到较大的提高。另一方面，计算机可能位于不同的相距较远的地理位置， 传统的集中式计算无法实现计算机之间的数据通讯，但利用分布式计算技术 实现跨地区多计算机之间进行数据访问和交互操作，使这样的计算机应用变 得简单了。 随着现代分布式计算技术的发展，面向对象技术也被引入到分布式计算 的概念中来。这种分布式对象技术使位于不同计算机系统结构环境下的，即 异构环境下的对象之间可以通过某种访问机制实现它们之间的操作调用。这 种对象技术不仅可以将在相同操作系统下的软件进行集成，而且可以把在不 同操作系统下的用不同程序语言实现的软件进行交互操作。这样就很好的解 决了已有软件之间无法相互调用的问题。 目前企业里存在着异构系统下不同应用软件之问无法共享数据和进行交 互的难题。由于这些软件之间的开发语言、实现方式等差异所带来的一些问 题，实现它们之间的集成变成了一道难以逾越的屏障。分布式计算技术完全 可以胜任这项集成工作，将企业中现有的应用软件进行无缝的集成。这样企 业就不用购买其它高价的应用软件而节省了大量资金。 目前比较流行的分布式计算技术有o m g 的c o r b a 、微软公司的c o m 和d c o m 、s u n 公司的j - v a 瓜m i 等。 1 2 3 集成是c i m s 核心技术 1 2 3 1c i m s 概念 c i m 是一种组织、管理和运行现代制造类企业的理念。它将传统的制造 技术与现代信息管理和集成技术、自动化技术、系统工程技术等有机结合 山东大学硕士学位论文 义联、对数据要求有高的存取速度以及数据更新等特点。国际标准化组织( 1 s 为产品数据交流制定了称为s t e p ( s t a n d a r df o rt h ee x c h a n g eo fp r o d u c tm o d e l d a t a ) 的规范，产品模型数据是指产品生命周期( 设计、分析、制造、试验等) 中 产品模型的数据元素的全体，包含有几何、拓扑、公差、材料、特征等数据 p j 。如果c a d c a m 系统遵循s t e p 规范的产品数据模型。它们之间可直接进 行产品数据交换，共享。 从工艺文件看来，工艺文件可以用结构化的表格形式表示。但是各工厂 中工艺文件的表示方式很不统一，有些工厂在不同项目中采用不同形式( 格式) 工艺文件来表示。所以要支持数据共享，工艺规格也需规范化。c a m 系统所 生成n c 代码只能以文件形式表示。从信息集成观点来看，如果要采用统一机 制实现共享数据的管理，难点在c a d ，c a p p c a m 系统，它们之间如何集成、 如何共享。 目前大部分企业在砸临着市场的变化时，往往对市场的需求反应不及 时。对企业生产不能及时做出更新和改进，使产品跟不上市场要求。这些都 需要通过对企业进行信息化改造使企业从落后的市场行为过渡到先进的企业 资源计划管理( e r p ) 中来，优化企业资源配置。而e r p 与产品生命周期中 产生的相关数据的共享实现就摆在了企业的面前。如何使这些数据在两者之 间更好地得到有效利用，解决的办法就是利用c i m s 的集成平台技术来实现和 满足各方面的信息集成、资源集成等企业需求。 1 2 3 3c i m s 的集成平台技术及其发展趋势 一、集成平台技术 随着信息时代的到来，企业对各方面的信息需求正在不断膨胀增长。企 业要求在自己原有的计算机系统条件下。对企业原有的产品开发系统、信息 管理系统和决策系统进行数据共享、信息共享，甚至包括一定的数值计算等 互操作。分布环境企业实施c i m s 首先要实现信息集成。因为它解决了企业各 部门间因信息不共享、信息反馈速度慢、信息不全等造成的企业决策困难、 计划不准确、库存量大、产品制造周期长等问题，提高了企业的现代化管理 山东大学硕士学位论文 水平和整体经济效益。许多实施c i m s 的企业通过信息集成已取得了显著经济 效益。 为了使系统集成基于某种协议和规则，建立起各厂商和用户共同使用的 集成规范和标准，由标准化组织或厂商等推出的集成平台技术已经成为了国 际标准或工业标准。 1 、c i - i s 应用集成平台基本定义： c i m s 应用集成平台是一个支持复杂信息环境下c i m s 应用开发、应用集 成和系统运行的软件平台。它基于制造业信息特征，在异构分布环境( 操作 系统、网络、数据库) 下提供透明、一致的信息访问和交互手段，对其上运 行的应用进行管理，为应用提供服务，并支持c i m s 信息环境下各特定领域应 用系统的集成。 2 、c i 璐应用集成平台具有的基本功能： 通信服务 信息服务 应用编程( 集成) 接口 应用开发工具 管理应用程序 3 、c i m s 应用集成平台的基本特性： 为企业的经营、管理、生产和设计领域应用提供良好的应用编程接 口和应用集成接口。 提供对c i m s 应用开发、应用集成进行支持的应用开发工具、应用 编程接口、应用原型系统。 山东大学硕士学位论文 支持不同的企业规模和多种多样的企业信息环境。集成平台应当为 不同的企业规模和应用范围提供最佳的结构和功能配置，具有良好 的可伸缩性。 支持异构的分布式应用操作环境，提供一致透明的数据访问。支持 现有应用、已有信息资源的集成和重用。 根据企业对于i n t e r a c t 服务的需求，c i m s 应用集成平台应提供相应 的i n t e r a c t 服务功能。 二、发展趋势 分析国内外应用集成平台的现状及发展趋势，结合企业对集成平台提出 的要求，以及计算机软件技术的发展状况，我们认为c i m s 应用集成平台的发 展方向是： 为企业实施c i m s 提供全方位、全生命周期的支持，方便现有应用的集成 这些支持包括提供通用的通信服务、信息服务和面向应用领域的应用开发工 具、原型系统和应用集成接口。在全企业范围内，支持c i m s 应用的设计开 发、运行和维护的各个阶段。此外，集成现有的应用可以充分利用企业的原 有资源、缩短c i m s 实施时间。 既支持企业的信息集成，又支持功能集成和过程集成 支持企业的信息集成，还能支持企业的功能集成和过程集成。集成平台 应当提供开放的、面向应用领域的应用集成接口，实现应用问的功能集成。 随着企业经营过程分析和使能技术的发展，过程集成已经逐渐付诸实旋，基 于工作流管理方式实现过程集成是一个可行途径。 采用新技术和理论，支持标准化和开放系统概念，高度的软件可重用性 集成平台的发展将紧密地与新的技术和理论相结合。o - o 技术、0 - 0 d b m s 、多媒体技术、i n t e r n e t 技术等都将对集成平台发展产生重要的影响。 尤其是o - o 技术、i n t e r n e t 技术及相应的j a v a 语言和w e b 服务器等所提供的 方便服务方式( 与硬件和操作系统的独立性) ，而使它们成为对应用系统开 发最具影响的技术。采用新的开放性标准( 如d c e 、c o r b a 、c o m d c o m ) ，不 断使平台的服务标准化，使系统具有强大的适应性和可扩展性。高度的软件 山东大学硕士学位论文 可重用性是集成平台产品本身功能可持续提高的重要基础，也是计算机软件 技术的发展趋势 进一步提高现有平台产品性能 这是一种快速、节约成本的有效方法。产品性能的提高有几个途径：标 准化、分布化和重用化。标准化包括底层支持系统的开放和对高层应用标准 的开放，它可提高产品的开放性和适用性；分布化指产品向分布处理模式发 展，以适应未来企业信息基础结构。重用化指各种构件的可重用，在软件可 重用发展趋势下，这种方法会得到进一步的重视和发展。 1 维护应用系统的安全性、可靠性、完整性，实现系统资源和数据的有 效管理 c i m s 系统的安全性、可靠性、完整性对企业业运营至关重要。平台产品 应当提供规范的系统管理工具，以实现对用户权限、信息资源、软硬件设备 的有效管理。目前许多平台产品还没有这样的功能。美国c a 公司的c a u n i c e n t e r 软件在系统安全性维护上具有相当强的功能，在实际应用中已经取 得了较好的应用效果。另外。随着系统中信息量和系统间交换的信息量的迅 速增长，信息管理的要求越来越复杂，迫切需要为企业提供高效的信息组织 管理方式和快速的信息查寻手段，采用新的信息管理和访问技术，如数据仓 库技术等，将为集成平台的应用提供更广泛的余地。 对新兴i n t e r n e t i n t r a n e t e x t r a n e t 技术的支持 通过i n t e r n e t 实现制造全球化已成为可能，目前已经可以利用i n t e r a c t 技 术构建企业的内部网i n t r a n e t 实现信息共享。平台产品应在i n t e m e t 技术服务 上提供相应的支持，如w e b 服务、防火墙等。当前又提出了更新的e x t r a n e t 概念，以构造企业间网络，这和e d i 、o l t p 等敏捷制造动态、联盟所需的信 息技术是一致的。平台产品如何实现对企业间信息交互的支持是未来要考虑 的一个重要问题。 1 2 4c i m s 环境下的c o i m a 技术 随着新的信息社会的到来，计算机应用更加普及和深入到人们的同常工 作和生活中。在企业领域里，迫切需要建立由若干个子系统组成集成计算机 9 山东大学硕士学位论文 信息系统，以期待完成更复杂、更高级的功能。但是，已有的计算机系统信 息系统是异构的，每个子系统之间是独立的，不能有效地进行信息交换和共 享。 公共对象请求代理体系结构( c o r b a ：c o m m o no b j e c tr e q u e s tb r o k e r a r c h i t e c t u r e ) 是由o m g ( o b j e c tm a n a g e m e n tg r o u p ) 组织制定的一个工业规 范。这是一种基于使用的对象技术，能在一句分布计算机环境下实现信息的 继承，使得基于对象的软件成员在异构分布式计算机环境中具有可重用性、 可移植性和可操作性。因此，利用c o r b a 技术来实现c 1 m s 环境下的多系统 集成工作是实现c i m s 工程的一条有效途径。 目前的基于c o r b a 规范的多系统集成可以跨越不同地理位置、穿越不同 网络环境、屏蔽实现细节、实现透明传输、集成不同用户特长的基于客户服 务器模式、面向对象、开放的分布式集成环境【卯。图1 给出了一个在c i m s 环 境下的基于c o r b a 的应用模型。 企业c i m s 环境 图lc i m s 环境下的基于c o r b a 标准的应用模型 山东大学硕士学位论文 2 1 提出背景 2 分布式对象计算技术 随着i n t e r a c t 技术的飞速发展，计算模式和软件开发语言结构发生了深刻 变化，分布式对象计算的研究热点也从以分布式操作系统为中心的传统模式 转换到以网络计算平台为中心的实用分布式技术，并取得了较大成功。计算 的体系结构也历经集中式、客户机服务器、浏览器服务器发展到了多层客 户机服务器模式，并向多a g e n t 计算发展。分布式计算为i n t e r n e t 应用软件 的设计开发提供了结构框架和模式，满足了i n t c r n c t 发展的需要，将是未来 软件开发的主流技术1 6 1 。 目前，分布式计算的模型和规范有多种，如：d c e 、c o r b a 、r m i 、 c o m + 、j 2 e e 等，但大体上可以分为狭义分布式计算和广义分布式计算。前 者又可分为紧密耦合和松散耦合两类。它们以分布式操作系统为中心，强调 资源管理及访问的透明性，并将分布式系统和计算机网络严格区分开来。这 类软件多处于实验室阶段，大规模应用较少。其较为成功的代表是p v m 。后 者对分布式系统和计算机网络不做严格区分，更强调技术的实用性，可以看 作是一些松散耦合的系统。可分为面向过程和面向对象的分布式计算( 分布式 对象) 两类，目前后者占据主流。 2 2 主要特点介绍 作为新兴的一门网络学科，分布式对象计算有着其它计算机技术所不具 备的特点。分布式对象计算技术将比较大的计算集合分成几个构件计算单 元，并根据需要将这些计算单元分布式地配置到网络的不同节点上，它们之 间能有机地通过对象交互机制进行通讯，这样充分利用了网络中的计算资源 和空间资源，并且有利于应用系统的维护、扩展和升级。 分布式对象计算为当今网络融入了许多新的技术，利用这些技术可以有 效地集成位于不同应用环境下的服务对象。通过对象访问机制在各种不同对 象实现之问方便地交流信息以及互相获取对方的功能实现，比方实现的应用 山东大学硕士学位论文 服务对象可以被其它的异地对象调用，甚至对方对象完全控制自身的生命周 期，实现创建、使用、销毁等过程操作；在分布式数据库方面，分布式对象 计算也起到重要的作用，它将数据库在网络中均衡地分配开来，优化了网络 资源分布，并为对象访问提供了统一的数据库访问机制，不必再为访问不同 的数据库系统而烦恼了，这种数据库访问机制可以显着地降低开发难度，如 j 2 e e 标准o a v a2e n t e r p r i s ee d i t i o n ) 的数据库部分。分布式对象计算技术已经 在国外得到比较广泛的使用，比较出名的有s u n 、i b m 、o r a c l e 等大公 司，还包括专门从事分布式对象计算研发的b e a 和i o n a 公司等。而国内的 分布式对象计算应用不是相当的普及，现在还主要集中在银行、交通和军队 等少数几个部门，将来会有更多的分布式产品出现，所以我国的分布式对象 计算发展前景是非常广阔的，市场潜力是非常巨大的。 另一方面，分布式对象计算技术利用中间性语言，制定出它与其它编程 语言映像的规范，不同编程语言通过这种映像规范实现规定的接口功能，基 于这种规范实现的应用对象之间就可以互相调用功能。这对目前企业中现存 应用系统信息的集成具有很大用处。例如某家企业拥有两个应用系统，分别 是基于j a v a 和c + + 语言开发的，并且两个系统分别来自不同的软件公司。两 个系统都希望得到对方的数据信息，甚至包括实时数据信息。如果两者都不 是建立在某种标准上的话，集成工作将会十分困难。利用中间语言映像规 范，对两个系统进行功能封装，实现相应应用服务对象，应用分布式对象请 求机制进行系统间对象的通讯，可以很好地实现系统间的应用集成，会极大 提高企业信息化程度，为企业的快速发展奠定基础。因此，分布式对象计算 技术在现代企业中的计算机应用具有相当重要的作用。 2 3 分布式对象 第一代的c l i e n t s e r v e r 系统多是针对局域网的。在更大的环境中，系统 的可伸缩性，异构配置管理和网络监控变得至为重要。由于对象技术有处理 复杂系统的能力，人们将对象技术= i a t 分布环境以解决面临的这些问题。 传统的对象可以被看作是封装了数据和作用于这些数据的操作的自包含 的实体。这些对象支持的操作( 又称为方法) 是依赖于对象的内部状态的。对 山东大学硕士学位论文 象技术通过将相关数据及操作与系统的其它部分隔离，而使得系统的构建与 维护工作变得容易。 传统的对象只“驻留”在一个程序之内，在程序编译时也不会分裂成多 个实体。与此不同的是，分布式对象可以驻留在一个网络的任何地方，作为 一个物理上独立的实体存在并可以被其它对象远程调用。通过中间件 ( m i d d l e w a r e ) 包含的标准通讯协议，由各种不同的语言编写和由不同编译器编 译的对象可以无缝地进行通信以构成一个完整而健壮的系统。这样的对象框 架保证了分布对象间的高度透明的互操作性。 分布对象是一些灵敏的软件模块，它们可以位置透明，语言独立和平台 独立地相互发送消息，实现请求服务。我们称这些独立的对象模块为组件。 在分布对象系统中，分布、协作的单位就是这些对象组件。这些对象组件成 分可以是由一些不同的开发者相互独立地使用不同的语言或工具构造的。 2 4 相关技术和标准的介绍与比较 2 4 1 制定组织的简介 随着面向对象和网络技术的不断提高和发展，现代信息社会对在计算机 网络中应用对象之间的交互能力提出了更高的要求，并且因为网络信息量的 快速增长，使得信息的搜集和集成变得越来越困难，因此希望建立起一种技 术上先进和商业上可用的软件工业规范。这十几年来，以分布式对象计算为 核心的对象交互技术发展十分迅速，如微软的c o m + 、o m g 集团的 c o r b a 、s u n 公司的j _ v _ 瓜m l 等。尽管这些新技术对象访问的实现机制不尽 相同，却为当今的国际互联网和企业互联网的应用服务提供了崭新的具有分 布式对象计算特点的对象访问机制，鼹络应用