（计算机应用技术专业论文）移动agent技术在电子商务中的应用研究.pdf

摘要 随着i n t e m e t 和w w w 技术的迅速发展，基于i n t e m e t 的电子商务 系统日益受到人们的重视。然而，面对i n t e m e t 上的海量信息，以传 统方式建立的电子商务系统存在着效率低下以及浪费网络带宽资源 等缺点。将移动a g e n t 技术用于电子商务领域可以有效地解决目前电 子商务发展过程中所出现的问题，并能为用户提供一系列个性化的 服务。 本文从电子商务的发展状况以及目前电子商务系统中出现的问 题入手，探讨了将移动a g e n t 应用到电子商务中的优势与可行性。系 统地介绍了移动a g e n t 技术和j a v a 支持下的移动a g e n t ，详细地研究 了i b m a g l e t 平台的相关内容。在此研究基础上，提出了基于移动a g e n t 的电子商务的设计目标、需求分析、系统结构、系统工作流程，并 采用面向对象的方法对系统功能模块进行设计，提出了数据库设计 和系统的安全方案。最后为验证研究工作的科学性和实用性，利用 m m a g l e t 平台以及相关工具开发出了基于移动a g e n t 技术的电子商务 系统- m a e c 系统。 关键词电子商务，移动a g e n t ，i b m a g l e t a b s t r a c t w i t ht h eq u i c kd e v e l o p m e n to fi n t e r a c t & w w wt e c h n o l o g y , p e o p l ea t t a c hm o r ei m p o r t a n c e t oe c o m m e r c eb a s e do ni n t e r n e t h o w e v e r w h e nc o n f r o n t i n gw i t ha b u n d a n ti n f o r m a t i o n ，t h et r a d i t i o n a l e c o n u n e r c eh a sd i s a d v a n t a g e so fl e s se f f i c i e n c ya n dw a s t i n gt h en e t b a n d w i d t hr e s o u r c e s a p p l y i n gm o b i l ea g e n tt e c h n o l o g yt oe - c o m m e r c e c a ns o l v et h ep r o b l e m so c c u r r e dd u r i n gt h ed e v e l o p m e n t o fe c o m m e r c e a n dp r o v i d es e r i e so fc h a r a c t e r i s t i c ss e r v i c e t h ee s s a ya n a l y s e st h ec o n d i t i o n so fg l o b a le c o m m e r c ea n dt h e p r o b l e m sa p p e a r e di ne c o m m e r c es y s t e m ，a n dd i s c u s s e st h ef e a s i b i l i t y & a d v a n t a g e so fa p p l y i n gm o b i l ea g e n tt e c h n o l o g yt oe - c o m m e r c e i t s y s t e m a t i c a l l yi n t r o d u c e st h em o b i l ea g e n tt e c h n o l o g ya n dt h ea g e n t s u p p o r t e db yj a v a t h ec o n t e n to fi b ma g l e tp l a t f o r mi s i nd e t a i l s i t p r o p o s e st h ed e s i g ng o a l ，s y s t e md i s p o s i t i o n , s t r u c t u r e a n ds y s t l 弧 w o r k i n gp r o c e d u r e sb a s e do n t h er e s e a r c h ，d e s i g n st h es y s t e mb yt h ew a y o ff a c i n gt h eo b j e c t , a n db r i n g sf o r w a r dt h ed a t ad e s i g na n ds y s t e ms a f e t y p r o j e c ta sw e l l r e s e a r c hh a sb e e np r o v e d t ob es c i e n t i f i ca n dp r a g m a t i c b yu s i n gi b ma g l e tp l a t f o r ma n de x p l o r e dm a - e cs y s t e mb a s e d o n m o b i l ea g e n tt e c h n o l o g y k e yw o r d s e l e c t r o n i cc o m m e r c e ，m o b i l ea g e n t ，i b ma g l e t s 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南 大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本 研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。 作者签名：受逝日期：皇! 垒年上月丛日 i 学位论文版权使用授权书 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保 留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论 文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复 印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将 本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公众提 供信息服务。 作者签名：导师签名 硕士学位论文第一章绪论 1 1 研究背景及意义 第一章绪论 2 0 世纪9 0 年代以来，计算机网络技术飞速发展，i n t e m e t 已伸展到全球的 每一个角落，信息传递突破了时空限制，正改变着人类的生产、生活、工作、 学习乃至思维方式。随着i n t e m e t 的迅速发展，愈来愈多的商家用i n t e m e t 进行 商务活动，i n t e m e t 已逐渐成为企业在全球范围内从事商务活动的手段。这种基 于i n t e r n e t 的崭新商务运作方式就是电子商务。它是时代发展的产物，正日益渗 透到人类社会的各个领域。 1 1 1 电子商务的发展状况 早期人们所探讨的电子商务主要是以电子数据交换( e l e c t r o n i cd a t a i n t e r c h a n g e ，e d i ) 来完成的。e d i 是将业务文件以标准化、规范化的文件格式采 用电子化方式，通过网络系统在计算机应用系统之间，直接进行信息业务的交 换与处理。e d i 于2 0 世纪6 0 年代末产生于美国，8 0 年代中后期进入实用阶段。 它主要通过专用的增值网络v a n ( v a l u e a d d e dn e t w o r k ) 在贸易伙伴之间的计算 机上按公认的标准进行数据交换。 由于使用v a n 的费用很高，一般仅大型企业才会使用，因此限制了基于e d i 的电子商务的发展。2 0 世纪9 0 年代中后期，随着i n t e m e t 的迅速发展，以及在 其上进行交易的安全性日益提高，再加上因特网费用低廉、覆盖面广、功能全 面、使用灵活等特点，i n t e m e t 迅速取代了v a n ，成为新一代电子商务的硬件 支撑平台。它主要通过i n t e m e t 、i n t r a n e t 及e x t r a n e t 模式构造企业管理和商务伙 伴间交易的信息传递流程。 随着信息技术和网络技术的成熟，电子商务日益蓬勃发展起来，企业、商家、 银行积极地主推电子商务，各软件提供商也积极响应，政府大力支持电子商务 日益风靡。我国的电子商务发展的趋势是良好的，电子商务发展基础设施建设 正在巩固，产业和技术支撑逐步增强，电子商务的应用不断扩大，显示出快速 增长的强劲势头。 硕士学位论文第一章绪论 1 。1 2 目前电子商务系统存在的问题 电子商务极大地提高了传统商务活动的效益与效率，它改变了人们传统的 经济生活。但是随着i n t e m e t 的快速发展，目前的电子商务系统逐渐表现出其存 在的问题： 1 海量信息带来的效率低的问题 目前的电子商务是以供应商为中心，满足了客户去已知商家网站购物需求， 但客户却在饱受信息泛滥之苦，目前全世界w e b 页面总数超过十亿，海量的信 息良莠并存，客户不得不花费大量的时间和精力寻找所需的信息，这种通过人 工查找、分析、比较所需要商务或服务的方式影响了电子商务的效率。 2 交易成本较高 基于第三方的注册机制实现的动态电子商务有效地解决了信息过载问题， 然而第三方站点的管理随着注册规模的增大和镜像站点的增多而变得越来越复 杂，维护费用也迅速增加，其频繁的交互使带宽严重浪费，并造成很大的系统 开销，而所有这些均将转嫁给交易企业，增加了企业交易成本。 3 系统功能单一 现行的电子商务系统只提供了商品信息发布、浏览、选择和交易功能，在 电子谈判、价格协商、电子签约和业务智能等方面无能为力。当商家系统不能 满足客户需求时，系统缺乏主动服务机制，这种电子商务系统是被动的。企业 与合作伙伴的协作和对顾客的需求与偏爱作出快速反应要求电子商务系统具有 主动服务的能力。 4 其他问题 基于i n t e m e t 的电子商务法律、法规尚不健全，政府的角色定位问题，政府 的过多干预，缺乏广泛的社会信用体系，接入手段单一，移动性欠缺。这些问 题的存在阻碍了电子商务的开展，尤其是在b 2 c 、c 2 c 交易中，信用及责任可 追究性等问题不能很好地解决，影响了人们对系统的信赖度，制约了电子商务 的普及，很多网络犯罪分子利用网络获取非法之财。 e d i 则表现出更突出的问题。企业与其商业伙伴之间要实现e d i ，必须采取 以下步骤：与商业伙伴之间达成称为商业协议的某种协议；选取某种增值网络； 实施e d i 的双方订购或自己编写客户软件，对双方所使用的两种数据集合的格 式进行映射；每当有新的商业伙伴加入时，必须与新的商业伙伴达成新的商业 2 硕士学位论文第一章绪论 协议，同时另外编写新的软件，以便在企业和新的商业伙伴之间交换数据。由 此可看出，e d i 不仅实现起来较繁琐，而且代价比较大，对于每对商业伙伴，都 需要一种专用的解决方案。虽然在外联网( e x t r a n e t ，是一些经营范围相关的公司 组织在一起，共同分离彼此的产品、价钱、库存等信息，同时也进行着买卖交 易) 和互联网中提供某种公共解决方案可以解决部分问题，但并不彻底，毕竟一 个企业的商业伙伴群是动态的，具有相同的软件平台和商业需求的合作伙伴也 不多，大多数商业伙伴的系统都基于不同的平台、应用、数据格式、协议、模 式和商业规则，因此企业很难用一个针对某种商业协议而制订的解决方案来满 足所有商业伙伴的要求。 1 1 3 移动a g e n t 技术应用到电子商务中的优势 移动a g e n t 是一可执行的程序，能够携带其代码和状态自主地从网络中的一 个节点移动到另一个节点，寻找合适的计算资源和信息资源，完成特定的任务。 移动a g e n t 的出现，提供了一种新的网络计算模式，在解决电子商务这样大型分 布式系统问题上具有适应性和优势： 1 基于移动a g e n t 的电子商务系统能够为消费者和商家提供智能化和自动 化的代理服务，使得消费者和商家可以从繁琐的交易环节中解脱出来。a g e n t 不 仅能代替消费者浏览大量的商品或服务，还能够代替消费者和商家进行价格等 因素的协商。 2 基于移动a g e n t 的电子商务大大降低了网上商务活动的通信代价。使用 a g e n t 技术，消费者只需要将交易信息告知a g e n t ，a g e n t 就会自主地迁移到交 易场所代表消费者购买商品或代表商家销售商品，并返回交易结果。整个过程 只需要几次交互即可完成。这样就避免了传统电子商务中频繁的交互，提高了 交易效率、降低了网络通信流量。 3 基于移动a g e n t 的电子商务满足了电子商务中的移动计算、自动软件升 级安装、网上信息查询和收集等需求。 移动a g e n t 技术引入电子商务领域，将使电子商务更好地适应网络环境的多 样性和多态性，使电子商务进入智能化时代。 3 硕士学位论文 第一章绪论 1 2 国内外研究现状 目前，人们对基于移动a g e n t 技术的电子商务系统的研究比较多，其中既有 理论方面的研究，也有一些在系统设计、应用方面的研究。国外在这方面研究 起步比较早，而国内目前还处于研究的起步阶段。 国外在系统设计、应用研究方面主要有：b 硼；a i n f i n d e r 【4 j 系统实质是一个数 据库搜索引擎，检索一些在线音乐商店。j a n g o 5 】类似于b a r g a i n f i n d e r , 也是一 种智能搜索引擎。f i r e f l y t 6 1 是一个邮件订购系统，它提供自动协作式过滤，系统 够训练自己识别使用者的偏爱倾向，从而能根据其它具有类似行为使用者的购 买向该使用者提供建议。a u c t i o i 出o t 【7 j 是一个一般的拍卖服务，购买商a g e n t 和 销售商a g e n t 都可以利用a u e t i o n b o t 进行谈判。但这些a g e n t 只能在一个拍卖 服务器上执行，它们不能从一个供应商转向另一个供应商。 理论研究方面主要有：m a g n e t 8 1 是在a g l e t s 平台上设计的电子贸易系统模 型，t i n g p e n gl i a n g t 9 提出了基于a g e n t 电子市场的中介系统模型。j e f f r e y l l o 等人 将a g e n t 技术应用于网上谈判支持系统。c h a n n j 等人提出了s i a s 系统， c h a r t r e e 1 2 j 等学者首次讨论了基于移动a g e n t 的电子商务系统中的工作流问题。 国内在这方面主要是在理论方面的研究，清华大学的石纯一【1 3 】教授在 a g e n t 系统结构方面、多a g e n t 系统、a g e n t 思维状态模型等方面有比较深入的 研究。南京大学的陶先平教授和吕建教授在基于a g e n t 的电子商务方面有一定 的研究。他们所在的南京大学计算机软件研究所开发了移动a g e n t 平台一 m o a g e n t t l 4 a 5 】。华中科技大学控制科学与工程系的闵君【1 6 1 等开发的智能a g e n t 导购系统，导购a g e m 系统根据用户的需求为用户提供个性化的导购服务。 综上所述，目前对基于移动a g e n t 的电子商务方面的研究，主要还是停留在 理论研究方面，重点还是如何去构造一个稳定、安全、可靠的电子商务系统， 但自从跨平台语言j a v a 出现以后，对移动a g e n t 应用方面的研究也增多，极大 推动了把移动a g e n t 技术应用到电子商务领域。 1 3 研究内容 本文从电子商务的发展状况以及目前电子商务系统中出现的问题入手，分 4 硕士学位论文 第一章绪论 析了将移动a g e n t 应用到电子商务中的优势及可行性。随后系统地介绍了移动 a g e n t 技术和j a v a 支持下的移动a g e n t ，特别详细研究了i b ma g l e t 平台的相关 内容。在此研究基础上，提出了基于移动a g e m 的电子商务的设计目标、需求分 析、系统结构以及系统工作流程，并采用面向对象的方法对系统功能模块进行 设计，提出了数据库设计和系统的安全方案。最后为验证研究工作的科学性和 实用性，利用i b m a g l e t 平台及相关工具开发出了一个基于移动a g e n t 技术的电 子商务系统m a e c 系统。 在本论文的主要内容和章节安排如下： 第一章分析了电子商务的发展状况以及目前电子商务系统中出现的问题，探 讨了移动a g e n t 技术对电子商务应用的研究意义。 第二章系统地介绍了移动a g e n t 技术和j a v a 支持下的移动a g e n t ，特别详细 介绍了i b m a g l e t 平台的相关内容。 第三章提出基于移动a g e n t 的电子商务设计目标、需求分析、系统结构及其 具体工作流程。采用面向对象的设计方法进行设计，系统具体分为：登录、注 销、商品导购、商品购买、商品管理、系统帮助六大模块，并对它们的功能、 工作机制作了详细的阐述，最后提出数据库设计和系统的安全方案。 第四章详细介绍了m a e c 系统实现的具体技术细节。首先介绍系统的开发 平台和工具，接着重点剖析a g l e t 的迁移、数据库接口、支付网关等关键技术以 及系统核心模块的实现过程，最后展示了系统运行过程。 第五章对整个论文的研究作个总结，并对以后的工作进行了展望。 5 硕士学位论文第二章移动a g e n t 技术 第二章移动a g e n t 技术 计算机智能化和网络化进程促成了a g e n t 技术的迅速崛起和广泛应用，移动 a g e n t 技术是为解决复杂、动态、分布式智能应用而提出来的一种全新的计算手 段，是计算机软件技术的又一次深刻变革。 2 1 移动a g e n t 介绍 2 2 1 移动a g e n t 的概念 移动a g e n t 是“具有跨平台持续运行、自我控制移动能力，模拟人类行为关 系，并能够提供一定人类智能服务的程序【1 7 1 。其突出的特征就是a g e n t 实体 本身的运行不是固定在一台机器上，而是可以动态地在网络中的多台主机上运 行。移动a g e n t 是软件a g e n t 技术与分布式计算技术相结合的产物。它具有移动 性、自治性、响应性、主动性、推理性和适应性等特征【1 8 - 2 0 i 。 2 2 2 移动a g e n t 系统结构 移动a g e n t 系统由移动a g e n t 和移动a g e n t 服务设施两部分组成1 2 l 】。移动 a g e n t 服务设施基于a g e m 传输协议a t p ( a g e n tt r a n s f e rp r o t o c 0 1 ) 实现a g e n t 在 主机间的转移，并为其分配执行环境和服务接口。a g e n t 在服务设施中执行，通 过a g e n t 通信语言a c l ( a g e n tc o m m u n i c a t i o nl a n g u a g e ) 相互通信并访问服务设 施提供的服务。 如图2 1 所示，移动a g e n t 体系结构可定义为以下相互关联的模块：安全代 理、环境交互模块、任务求解模块、知识库、内部状态集、约束条件和路由策 略。体系结构的最外层为安全代理，它是a g e n t 与外界环境通信的中介，执行 a g e m 的安全策略，阻止外界环境对a g e n t 的非法访问。a g e n t 通过环境交互模 块感知外部环境并作用于外部环境。环境交互模块实现a c l 语义，保证使用相 同a c l 的a g e n t 和服务设施之间的正确通信和协调，而通信内容的语义与a c l 6 硕士学位论文 第二章移动a g e n t 技术 无关。a g e n t 的任务求解模块包括a g e n t 的运行模块，以及与a g e n t 任务相关的 推理方法和规则。知识库是a g e n t 所感知的世界和自身模型，并保存在移动过程 中获取的知识和任务求解结构。内部状态集是a g e n t 执行过程中的当前状态，它 影响a g e n t 的任务求解过程，同时a g e n t 的任务求解又作用于内部状态。约束条 件是a g e n t 创建者为保证a g e n t 的行为和性能而做出的约束，如返回时间、站点 停留时间及任务完成程序等，一般只有创建者拥有对约束条件的修改权限。路 由策略决定a g e n t 的移动路径，路由策略可能是静态的服务设施列表( 适用于简 单、明确的任务求解过程) ，或者是基于规则的动态路由以满足复杂和非确定性 任务的求解。 外部环境( 服务设施或其他a g e n t ) - ， 图2 - 1 移动a g e n t 的结构模型 服务设施为移动a g e n t 提供基本服务( 包括创建、传输、执行等) ，移动a g e n t 的移动和任务求解能力很大程序上决定于服务设施所提供的服务。一般来讲， 服务设施应包括以下基本服务： ( 1 ) 生命周期服务：实现a g e n t 创建、移动、持久化存储和执行环境分配。 ( 2 ) 事件服务：包括a g e n t 传输协议和a g e n t 通信协议，实现a g e n t 间的事件 传递。 ( 3 ) 目录服务：提供定位a g e n t 的信息，形成路由选择。 ( 4 ) 安全服务：提供安全的a g e n t 执行环境。 ( 5 ) 应用服务：是任务相关的服务，在生命周期服务的基础上提供面向特定 7 硕士学位论文。 第二章移动a g e n t 技术 任务的服务接口。 2 2 3 移动a g e n t 关键技术 ( 1 ) 移动a g e n t 理论模型。 目前一般基于b d i 系统( 意识系统) ，把a g e n t 看做理性主体，通过信念 ( b e l i e f ) 、愿望( d e s i r e ) 、意 羽( i n t e n t i o n ) 属性来预测a g e n t 的行为。 ( 2 ) a g e n t 通信语言a c l 。 a c l 定义了a g e n t 及服务设施间协商过程的语法和语义。常用的a c l 有 k q m l ( k n o w l e d g eq u e r ya n dm a n i p u l m i o nl a n g u a n g e ) 和f i p a ( f o u n d a t i o no f i n t e l l i g e n tp h y s i c a la g e n t ) a c l 。k q m l 被分为三层：内容层、消息层和通信层。 消息层是k q m l 语言的核心，它的主要作用是识别传输消息所采用的网络协议， 给出发送者对内容的态度意图，即行为原语。内容层包含消息的实际内容， k q m l 可以携带任何语言表达的内容，包括表达为a s c i i 码或二进制代码的语 言。通信层描述低级的通信参量，如发送者、接收者和与通信有关的惟一标识 符。 ( 3 ) a g e n t 传输协议。 a g e n t 传输协议定义了移动a g e n t 传输的语法和语义，具体实现了移动 a g e n t 在服务设施间的移动机制。i b m 提出的a t pf r a m e w o r k 定义了一组原语 性的接口和基础消息集，可以看作是一个a g e n t 传输协议的最小实现。 ( 4 ) 路由策略。 移动a g e n t 的效率很大程度上取决于路由策略的优化。可行的路由策略有两 种：固定路由和基于规则及目录服务的动态路由。 ( 5 ) 系统性能影响及其测试工具。 移动a g e n t 虽然可以减少网络负载和克服网络延迟，但增加了服务方主机 的负载。移动a g e n t 基于可移植性和安全性通常采用解释语言，并且到达目的 地后必须置入相应的运行环境中才能执行，所以移动a g e n t 执行速度低于普通 程序。所幸的是，以j a v a 为代表的即时编译( j u s t - i n t i m ec o m p i l a t i o n ) 取得了很大 的进步，使移动代码的执行速度显著提高。性能测试工具方面的研究目前并不 成熟，基本上没有很好的测试工具，实际评估性能时，一般利用现有的理论， 如随机p e t f i 网、着色p e l r i 网等。 ( 6 ) 容错策略。 8 硕士学位论文 第二章移动a g e n t 技术 移动a g e n t 系统必须考虑到移动过程中可能存在网络故障、服务设施故障、 长时间停机等情况造成的移动a g e n t 破坏和失败。常见的容错策略有以下几种： 创建相同任务的多个备份，它们在网络中独立运行，任务结束后比较结 果。 集中式容错：特定服务器保留原始备份并实施跟踪，通过重发原始备份 恢复失效的移动a g e n t 。 分布式容错：将容错责任分配到网络中多个非固定站点进行。 这些策略都离不开检查点。何时以及如何建立检查点是关键问题，一种简 单的方法是把移动a g e n t 的挂职起继续运行点作为检查点。另外也可利用 m a r k o v 链模型来计算检查点。容错机制是移动a g e n t 系统服务质量的重要评价 标准，也是移动a g e n t 优势得以体现的重要手段。 ( 7 ) 互操作性。 随着移动a g e n t 在智能领域中的应用，有必要在m a s i f 规范中体现智能性， 实现与符合f i p a 规范的智能a g e n t 系统的互操作。m a s i f 和f i p a 的兼容，以 及基于语义( 底层) 的互操作性是将来研究的重点。 ( 8 ) 控制策略。 必须对移动实施有效的控制，避免移动a g e n t 失控( 如不停地复制、迁移等) 。 另外，为了保证性能，引入负载均衡的机制很有必要。 ( 9 ) 强移动性。 目前j d k 并不支持移动a g e n t 强移动，为了到达强移动，一种方案是彻底 改造j d k ，另一种是在j d k 之上扩展接口并利用j d k 异常处理功能，在异常中 截获各种移动a g e n t 运行变量及其状态，然后到达目的地时继续执行。 2 2 , l a v a 支持下的移动a g e n t 移动a g e n t 是一种软件对象，它不限制于其开始执行的环境中，而拥有在网上 将自己从一个执行环境送往另一个执行环境，并重新开始( 恢复) 其执行的能力。 若以j a v a 作为实现语言，移动a g e n t 就是具有以上能力的j a v a 对象。以下 我们将分析j a v a 是如何来提供有关支持的 2 2 1 。 目前j a v a 正在成为各移动a g e n t 系统共同的编程语言：i b m 的a g l e t s 、 m i t s u b i s h i 的c o n c o r d i a 、g e n e r a lm a g i c 的o d y s s e y 、o b j e c t s p a c e 的v o y a g e r 都是 9 硕士学位论文 第二章移动a g e n t 技术 基于j a v a 的移动a g e n t 系统。多平台支持、“一次编写，各处运行”的保证， 使得j a v a 特别适合于移动a g e n t 技术。此外，无所不在的j a v a 虚拟机可能会为 将来在i n t e m e t 上普遍使用移动a g e n t 创造有利条件。 j a v a 还拥有其它语言所不具备的可直接支持移动a g e n t 实现的若干特性，使 之成为不可多得的选择。例如，a g e n t 移动性要求将a g e n t 及其状态转换为便于 网络传送的形式，在接收端，允许远程系统接收之而重构该a g e n t ；j a v a 的对象 序列化【2 3 l ( o b j e c ts e r i a l i z a t i o n ) 功能可以透明的完成这种转换和重构。对于网络通 信，除提供传统的s o c k e r 机制外，j a v a 还提供了远程方法调用r m i ( r e m o t em e t h o d i n v o c a t i o n ) 。利用r m i ，j a v a 程序很容易实现分布式对象访问，远程方法调用是 依靠实际远程对象的本地代理( p r o x y ) 与存根( s t u b ) 透明地进行处理。 此外，j a v a 还可以通过它的类加载( c l a s s l o a d i n g ) 机制支持a g e n t 代码和状态 的移动。j a v a 的类加载器( c l a s sl o a d e r ) 不但可以从本地，而且可以从网络加载在 应用中声明的类。为了动态加载移动a g e n t 的代码及其所引用的其它类，可以使 用一个特定的类加载器来提供以下支持： 1 一个a g e n t 的序列化格式中既可以包含它自己的类，也可以包含a g e n t 所引用的任何其它类。 2 可以从w e b 服务器或其它服务器加载a g e n t 的类。 3 一个a g e n t 所要加载的类也可以由本地的j a v a 类库提供。 所有通过j a v a 类加载器加载的代码，都要受到安全性的约束，这对于移动 a g e n t 系统保护移动a g e n t ( 和它们运行的主机) 不被非法访问非常重要。j a v a 的 安全机制支持开发细粒度的、可配置的安全策略。 在其分布式对象技术( r m d 的支持下，j a v a 能够对与w e b 紧密集成的移动 a g e n t 技术提供支持。利用a p p l e t 可以从w e b 浏览派出移动a g e n t ，当派出的 移动a g e n t 完成远程执行后，则可以将它们收回。 j a v a 还提供了与a p p l e t 技术类似的服务器技术，即服务小程序s e r v l e t 。通 过s e r v l e t 可以派遣和接收移动a g e n t ，进而实现与w e b 浏览器的集成。 此外，j a v a 的即插即用技术j i n i ，可用于支持移动a g e n t 系统的分布式透明 性，用于增强系统的灵活性和可靠性。 1 0 硕士学位论文 第二章移动a g e n t 技术 2 3i b ma g l e t s 平台 a g l e t s 2 4 】是由i b m 日本公司用纯j a v a 开发的移动a g e n t 技术，并开发了实 用的平台- a 9 1 e tw o r k b e n c h ，供人们开发或执行移动a g e n t 系统。到目前为止j a g l e t 是最为成功和全面的系统。这主要表现在：它提供了一个简单而全面的移 动a g e n t 编程模型；它为a g e n t 间提供了动态和有效的通信机制；它还提供了一 套详细且易用的安全机制。a g e t 同时传送代码及状态，a g l e t 以线程的形式产生 于一台计算机上，可随时暂停下在执行的工作，并允许把整个a g l e t 分派到另一 台计算机上；再重新启动执行任务。由于a g l e t 是线程，因此不会消耗太多的系 统资源。 2 3 1a g ie t 系统框架 图2 - 2a g l e t 的系统框架图 a g l e t 的系统框架如图2 2 所示。由图中可以看出a g l e t 的执行分为若干阶 段。首先当一个正在执行的a g l e t 想要将自己送到远端时，会对a g l e tr u n t i m e 层发出请求；接着a g l e tr u n t i m e 层把a g l e t 的状态信息与代码转成序列化 ( s e r i a l i z e d ) 的字节数组；这时如果请求成功时，系统会将字节数组传送至 a t c i ( a g e n tt r a n s p o r ta n dc o m m u n i c a t i o ni n t e r f a c e ) 层处理，此层提供可使用的 硕士学位论文 第二章移动a g e n t 技术 a t p ( a g e n tt r a n s f e rp r o t o c 0 1 ) 等接i z l ，在此a t p 为一个简单的应用层协议，系统 会将字节数组附上相关的系统信息，如系统名称以及a g l e t 的i d 等，并以比特 流方式通过网络传至远端机。远端机利用a t c i 层提供的a t p 接口接收到传来 的字节数组及系统信息，然后a g l e tr u n t i m e 层对字节数组反串行化，得到a g l e t 的状态信息与代码，此时a g l e t 便可在远端机上执行。 2 3 2h g i e tw o r k b e n c h 及h g i e t 软件包 1 a g l e tw o r k b e n c h a g l e tw o r k b e n c h 是一个可视化的环境，可用来建立使用移动a g e n t 的网络 应用。目前所提供的工具包括移动a g e n ta g l e t 框架、a t p 、t a z z a 、j d b c 、j o d a x 、 t a h i t i 和f i j i 七个方面。 ( 1 ) 移动a g e n ta g l e t 框架：提供a g l e t 的基本系统框架。 ( 2 ) a t p ：提供a g e n t 传输协议。 ( 3 ) t a z z a ：可视化地开发应用所需的个性化的移动a g e n t 。 ( 4 ) j d b c ：用于访问d b 2 数据库。 ( 5 ) j o d a x ：用于访问单位的数据。 ( 6 ) t a h i t i ：可视化a g e n t 的管理界面，让使用者方便地监视和控制a g l e t 的 执行。 ( 7 ) f i j i ：通过w e b 上的f i j ia p p l e t s 在客户w e b 浏览器上执行a g l e tc o n t e x t ， 以便实现产生、分派、召回a g l e t 的功能。 2 a g l e t 软件包 a g l e t 软件包有： ( 1 ) c o m i b m a g l e t ：这个软件包定义a g l e t 接口a g l e t c o n t e x t 、a g l e t p r o x y 、 m e s s a g e m a n a g e r 以及类a g l e t 、a g l e t l d 、a g l e t l n f o 、a g l e t t u b 、f u t u r e r e p l y 、m e s s a g e 和r e p l y s e t ，提供管理a g l e t 上下文环境、代理以及信息的发送和接收的函数。 ( 2 ) c o r n i b m a g l e t e v e n t ：包含c l o n e 、m o b i l i t y 、p e r s i s t e n c y 三种l i s t e n e r 接 i z l ，其中c l o n e 用于复制a g l e t ；m o b i l i t y 用于分派或召回a g l e t ；p e r s i s t e n c y 用 于暂停或唤醒a g l e t 。 ( 3 ) c o r n i b m a g l e t s y s t e m ：主要提供控制c o n t e x t 的接口c o n t e x tl i s t e n e r 以 及管理a g l e t 运行层的一些函数。 ( 4 ) c o r n i b m a g l e t s u t i l ：包含一些公用的类，如a g l e t a u d i o c l i p 和 1 2 硕士学位论文 第二章移动a g e n t 技术 a g l e t i m a g e d a t a 。 ( 5 ) i m a g e c o m p o n e n t 和u t i l s ：此软件包提供有效管理音频、图像的函数。 ( 6 ) c o r n i b m a g l e t s p a t t e r n s ：包含常见的设计样式，例如m a s t e r - s l a v e 、 m e s s e n g e r r e c e i v e r 以及n o t i f i e r - n o t i f i c a t i o n 等。 此外，还提供了m a s i f 扩展的一些软件包及类。 2 3 3a g ie t 的上下文 a g l e t 系统提供了一个上下文环境( c o n t e x t ) 来管理a g l e t 的基本行为：如产生 ( c r o a t ) a g l e t 、复制( c l o n e ) a g l e t 、分派( d i s p a t c h ) a g l e t 到远程计算机、召回( r e t r a e 0 远端的a g l e t 、暂停( d e a c t i v e ) a g l e t 、唤醒( a c t i v e ) a g l e t 以及移除( d i s p o s e ) a g l e t 等。如图2 3 所示。 2 3 4a g i0 1 ：的通信 图2 - 3a g l e t 的上下文环境 a o e t 与a g l e t 之间的通信基于a t p 协议，是用消息传递的方式来传递消息 对象。此外，基于安全上的考虑，a g l e t 并非让外界直接存取其信息，而是透过 一个代理( p r o x y ) 提供相应的接口与外界沟通，如图2 4 所示。这样做除了有较 强的安全性外，还有一个好处，即a 百e t 的所在位置会透明化，也就是a g l e t 要 与远端的a g l e t 沟通时，只要在本地主机的上下文环境中产生对应远端a g l e t 的 代理，并与此代理沟通，不必直接处理网络连接与通信的问题。 硕士学位论文第二章移动a g e n t 技术 图2 - 4a g l e t 基本通信模型 通信的前提是消息的建立和内容的取得，使用a g l e t 所提供的m e s s a g e 类别 建立消息，使用s e t a r g o 和g e t a r g o 建立和取出复杂型消息的内容。 a g l e t 使用h a n d l e m e s s a g e 0 来处理接收的消息，利用m e s s a g e 类别的 s a m e k i n d 0 来判断是否为所需处理的消息，利用m e s s a g e 类的s e n d r e p l y 0 来回复 消息，回传的可包含各类型的变量或对象。 通信方式分为同步消息传递方式、异步消息传递方式和多点传送的消息传递 方式。 1 同步的消息传递方式：消息传递出后，须等待回传的消息，程序才继续 执行由a g l e t p r o x y 接口所提供的s e n d m e s s a g e 0 传递同步消息，s e n d m e s s a g e o 回 传值的形态为o b j e c t 通用形态。 2 异步的消息传递方式：在消息传递之后，程序继续执行，程序执行中若 有回传的消息才作处理。利用a g l e t p r o x y 接e l 所提供的s e n d f u t u r e m e s s a g e 0 来传 送异步消息，f u t u r e r e p l y 对象控制回传消息的处理。回传消息则可使用 f u t u r e r e p l y 类的g e t r e p l y 0 来取得，回传值固定为o b j e c t 类的对象。 3 多点传送的消息传递方式：对同一平台上的a g l e t 程序传送消息，利用 a g l e t c o n t e x t 接1 2 1 的m u l t i e a s t m e s s a g e 0 传送消息，可用a g l e t 类的 s u b s c r i b e m e s s a g e 0 宣告特定接收的消息种类，回传的消息应属f u t u r e r e p l y 类的 对象，并利用r e p l y s e t 类型的对象管理h a s m o r e f u t u r e r e p l i e s ( ) 笋l j 断是否有回传 消息，使用g e t n e x t f u t u r e r e p l y 0 取得回传消息。 1 4 硕士学位论文 第二章移动a g e n t 技术 2 3 5a g le t 的互操作性 由于移动a g e n t 的独特技术和优越特性，使许多厂商分别推出自己的移动 a g e n t 系统，由于所采用的技术和设计框架的差异，给它们之间的互操作性带来 了很大的困难，为了解决这个问题，o m g 发布了m a s i f 规范，符合该规范的 移动a g e n t 系统可以在一定程度上实现互操作。正是在种背景下，a g l e t 也对其 进行了m a s i f 扩展( 如图2 5 所示) ，并提供了相应的 e o m i b m m a f m a f a g e n t s y