（计算机软件与理论专业论文）基于中间件技术的web应用体系的研究与实现.pdf

西j 匕工业大学硕士毕业论文摘要 摘要 随着i n t e m e t i n t r a n e t 技术的迅猛发展和基于h t t p 协议的w e b 技术的广泛 应用，传统的工作模式和生产方式得到了极大的改变。多层应用体系结构作为新 一代w e b 计算模型，和传统的客户机月艮务器模型相比，增加了一个中间层部件， 用于处理应用系统中的商业逻辑部分。这种分层的结构具有优化系统的总体性 能，平衡节点的负载情况，提高系统的可靠性、可伸缩性和可扩展性等优势。使 在i m e m e n m r a n e t 环境下开发复杂事务的应用系统、集成现有信息系统成为可 能，具有重要的研究意义。 本论文结合西工大软件学院信息化平台( s c i m s ) 项目，主要研究了基于中 间件技术的w e b 应用体系并结合当前技术对此种应用体系进行了分析。本论 文的主要研究内容如下： 1 ) 研究基于中间件技术的w e b 应用的开发方法。结合项目本身运用j 2 e e 具体的技术规范如e j b 、j m s 、j s p 、j n d i 等相关中间件技术，总结和 改进架构于w e b 应用服务器之上的w e b 应用体系的开发方法。 2 ) 系统分析w e b l o 垂c s e r v e r 的性能，并在一定程度上对系统性能进行了 优化配置。首先从影响w e b l o g i cs e r v e r 性能的几个方面( 如e j b 容器、 j s p 预编译等) 入手进行系统性能的分析，最后讨论w e b l o g i s e r v e r 从 单机系统到集群的扩展及其性能调优。 3 ) 下一代w e b 技术。初步研究x m l 和h t t p - n g 等下一代w e b 的相关技 术。 关键词：中间件、w e b 应用服务器、多层体系结构、j 2 e e 、e j b 、j n d i 、x m l 基于二中间件技术的w e b 应用体系的研究与实现a b s t r a c t a b s t r a c t w i t ht h es w i f td e v e l o p m e n to fi n t e r n e t i n t r a n e ta n dw i d ea p p l i c a t i o n o fw e bb a s e do nh t t pp r o t o c o l ，t h e r ea r eg r e a tc h a n g e sf r o mt r a d i t i o n a l w o r km o d ea n dm a n u f a c t u r em o d e a san e ww e bc o m p u t a t i o nm o d e l ，m u l t i - t i e r a p p l i c a t i o na r c h i t e c t u r eh a sam o r em i d d l et i e rt h a ne l i e n t s e r v e r ，w h i c h i su s e dt op r o c e s st h ea p p l i c a t i o nb u s i n e s sl e g i c t h i sc a no p t i m i z et h e o v e r a l lp e r f o r m a n c eo ft h es y s t e ma n db a l a n c et h el o a do fn o d e s ，a s ot h i s c a ni m p r o v et h er e l i a b i l i t y ，s c a l a b i l i t ya n de x p a n s i b i l i t yo ft h es y s t e m s oi ti sp o s s i b l et od e v e l o pt h ec o m p l i c a t e da p p l i c a t i o na n dt oi n t e g r a t e t h eo l di n f o r m a t i o ns y s t e m s ，s oi t i so fg r a t es i g n i f i c a n c et or e s e a r c h t h i s t h i sp a p e r ，w h i c hi sb a s e do ns o f t w a r ec o l l e g ei n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t s y s t e m ，r e p r e s e n t st h er e s e a r c h e sa n da n a l y s i so fw e ba p p l i c a t i o ns y s t e m b a s e do nm i d d l e w a r e t h em a i nc o n t e n t so ft h ep a p e ra r ea sf o l l o w s ： 1 ) r e s e a r c h i n gt h ea p p r o a c h t od e v e l o pw e ba p p l i c a t i o nb a s e do n m i d d l e w a r e w ea p p l yt h et e c h n i q u ec r i t e r i o no fj 2 e et os u mu pa n d a m e l i o r a t et h ea p p r o a c ht od e v e l o pw e ba p p l i c a t i o ns y s t e mb a s e d o nw e ba p p l i c a t i o ns e r v e r 2 ) a n a l y zi n g t h ep e r f o r m a n c eo fw e b l o g i cs e r v e rs y s t e m i c a ll ya n d o p t i m i z i n gt h ep e r f o r m a n c eo ft h es y s t e mi ns o m ea s p e c t s f i r s t l y ， w e a n a l y z et h ep e r f o r m a n c e f r o ms e v e r a la s p e c t s ( s u c ha se j b c o n t a i n e r ，j s pp r e c o m p i l e ，e t c ) ：t h e nw ed i s c u s st h ee x p a n s i o n o fw e b l o g i cs e r v e rf r o ms t a n d a l o n e s y s t e mt oc l u s t e r 3 ) w e bo fn e x tg e n e r a t i o n t h i sp a p e rb r i e f l yd i s c u s s e st h en e x t g e n e r a t i o nw e bc o m p u t i n gt e c h n o l o g ys u c ha sx m la n dh t t p n g e t c k e y w o r d s ：m i d d l e w a r e ，w e ba p p l i c a t i o ns e r v e r ，t h em u l t i t i e ra p p l i c a t i o n a r c h i t e c t u r e ，j 2 e e ，e j b ，j n d i ，x m l i i 西北工业大学硕士毕业论文 第一章绪论 第一章绪论 1 1 论文研究背景与意义 随着i n t e r n e t i n t r a n e t 技术的迅猛发展和基于h t t p 协议的w e b 技术的广 泛应用，传统的工作模式和生产方式得到了极大的改变，而更大范围内的资源共 享和协同工作也成为可能。w e b 技术近年来正受到广泛的关注，以t c p i p 协议 为基础、低成本、简单易用的客户浏览器能随时随地到企业的w e b 站点上查阅自 己所需的数据。客户端操作界面的一致性克服两层结构c s 模式客户端多种程序 所带来的资料的不一致性，同时服务器端基于标准的连接方案和动态的、交互式 的信息发布也很大地改进了服务质量。w e b 技术中，数据库不是直接服务每个客 户机，而是与w e b 服务器相沟通，实现了客户信息服务的动态性、实时性和交互 性。因此，以w e b 技术为核心，构建浏览器服务器( b s ) 模式的与用户平台无 关且具有统一而简单的交流方式的信息系统已成为企业级软件开发的热点。 w e b 技术的快速发展为数据库应用提供了更关阔的支持平台，同时也给数据 库理论提出了新的挑战。传统数据库系统与用户的交互是通过客户端服务器机 构模型进行，但两层结构的客户服务器结构模式有着很大的局限性，如：应用 层之间通信的效率较低、不方便进行应用逻辑的划分、缺乏强壮的安全性、缺乏 很好的伸缩性等等，这些局限性都导致了三层或多层结构的发展。把那些以前都 集成在一个应用的各个部分分割到由三层或多层结构上发展而来的各个组件上 具有明显的好处。各种不同的应用组件可以很有效的执行一些命令而且使图形应 用界面的开发变得容易，也利于软件复用。中间件在构建这样的三层或多层应用 系统中显然具有明显的优势。 中间件是支持t h r e e - t i e r 结构的一层软件，它位于业务应用层和具有异构 平台和协议网络层之间，消除业务应用对于特定环境( 包括不同的操作系统、硬 件平台、通信协议) 的依赖。中间件具有标准的程序接口和协议，可实现不同硬 件和操作系统平台上的数据共享和应用互操作。目前国内外中间件技术的应用非 常广泛，在不同的应用领域，中间件所提供的功能不尽相同。中间件按照i d c 的 分类方法，可分为五类： 数据库中间件。数据库中间件是所有中间件中应用最广泛、技术最成熟 的一种，它位于数据库管理系统和应用程序之间，实现了应用程序和异 构数据库之间的统一接口，有效地解决了应用系统在不同后台数据之间 的移植问题。如c g i 、o d b c 、j d b c 等。 基于r p c 方式的中间件。r p c 即远程过程调用，是早期开发分布式应用 第1 页共6 6 页 基于中间件技术的w e b 应用体系的研究与实现 第一章绪论 经常采用的一种同步式的请求应答协议。通过这种协议，程序员编写客 户方的应用，需要时可以调用位于远端服务器上的过程。r p c 的灵活性 使它可以应用在更复杂的客户n 务器计算环境中。远程过程调用的灵 活性还体现在它的跨平台性上面，它不仅可以调用远端的子程序，而且 这种调用是可以跨不同操作系统平台的，而程序员在编程时并不需要考 虑这些细节。 交易中间件。交易中间件即事务监控器( t pm o n i t o r ) 其核心作用是 保证分布式计算环境中各节点交易处理结果的一致性，及时的交易响应 时间，使整个系统达到高吞吐率，7 x 2 4 小时的不间断运行。交易中间 件是专门针对联机交易处理系统( o l a p ) 而设计的。交易中间件就是一 组程序模块，用以大大减少开发一个联机交易处理系统所需的编程量。 如：b e at u x e d o 、东方通t o n g e a s y 等。 基于事件的消息中间件。消息中间件的优点在于能够在客户和服务器之 间提供同步和异步的连接，并且在任何时刻都可以将消息进行传送或者 存储转发，这也是它比远程过程调用更进一步的原因。另外消息中间件 不会占用大量的网络带宽，可以跟踪事务。并且通过将事务存储到磁盘 上实现网络故障时系统的恢复。当然和远程过程调用相比，消息中间件 不支持程序控制的传递。消息中间件适用于需要在多个进程之间进行可 靠的数据传送的分布式环境。采用消息中间件机制的系统中，不同对象 之间通过传递消息来激活对方的事件( 即消息驱动事件) ，完成相应的 操作。如：j m s 、东方通t o n g l i n k q 等。 面向对象中间件。面向对象中间件技术基本思想是在对象与对象之间提 供一种统一的接口，使对象之间的调用和数据共享不再关心对象的位 黄、实现语言及所驻留的操作系统。如：j a v ab e a n 、c o m 等。 中间件技术的出现，为软件的体系结构注入了新鲜的活力，改变了传统的客 户端服务器端两层应用模式，在客户端和服务器之间加入了中间件一层，构成 了三层或多层的应用模式。特别是分布式对象技术、构件技术的发展，使中间件 技术有了更大的突破。通过提供中间件的组件模式，简化了应用程序的开发复杂 性，提高了软件可重用性，促使软件生产的产业化，使跨企业的分布式应用得到 了推广。 与此同时，中间件技术也在不断发展，从原有的独立的消息中间件、交易中 间件、对象中间件，发展到综合各类中间件技术的应用服务器。w e b 应用服务器 便是在w e b 计算环境下产生的新型中间件。w e b 应用服务器通过把用户接口、商 业逻辑和后端服务分割开来，向开发者提供一种创建、部署和维护企业规模的 w e b 应用的模块化方式，为要转向w e b 的用户提供了高性能多线程的环境。它支 第2 页共6 6 页 西北工业大学硕二l 毕业论文 第一章绪论 持多种工业标准的协议和界面引擎( 包括数据库互连标准o d b c 和j d b c 、c o r b a 、 c o m d c o m 、e n t e r p r i s ej a v a b e a n 等) ，是一种比较成熟的中间件平台。综合国 内外的应用趋势可以看到，用先进、成熟、可靠、可伸缩的应用服务器中间件搭 建软件应用可以满足不断变化的业务需求。 随着i n t e m e v i n t r a n e t 的快速发展和广泛应用，对新代基于i n t e m e t i n t r a n e t 的信息系统的需求日益增长。此前i n t e m e t 上的应用系统在进行复杂事务处理、 集成现有信息系统等方面存在缺陷。应用服务器作为新一代i n t e r n e f f i n t r a n e t 信息 系统平台，主要用来解决i n t e m e t 环境下联机事务处理问题，使在i n t e m e t 环境 下开发电子商务、网络交易等需要处理复杂事物的应用系统成为可能，具有重要 的研究意义。应用服务器及相关信息技术研究是当前分布式计算和i n t e m e t 计算 技术研究的前沿，技术难度较大，涉及较为广泛的技术领域，主要有分布式对象、 分布式事务处理、j a v ae j b 、计算机网络、i n t e m e t 计算、中间件、数据库、客户 机n 务器、多层应用程序、系统安全等方面，具有重要理论意义及工程应用价 值。因此，本论文将结合西北工业大学国家示范软件学院信息化平台项目系统地 研究w e b 应用服务器的体系结构、功能结构和运行模式等各方面内容，具体分 析了w e b l o g i cs e r v e r 的性能并在一定程度上进行了优化配置，同时研究架构于 w e b 应用服务器之上的w e b 信息系统的开发方法和技巧，总结基于中间件技术 的w e b 应用体系的开发经验，为相关的企业级软件开发提供一定的借鉴经验。 1 2 项目介绍 随着西北工业大学国家示范软件学院( 以下简称：西工大软件学院) 的不断 发展壮大，学院的各项工作逐步迈入正轨，同时软件学院在运行机制、教学模式、 办公模式、学生管理模式等方面力求改革与创新。为了规范学院管理、提高各项 工作效率，与国际教育体制相接轨，决定对软件学院全部管理工作进行网络化计 算机管理。因此，西工大软件学院软件拟开发相应的信息化平台。希望通过学院 的信息化平台，理顺学院信息流的采纳、吸收、分类、分析、管理等系列活动， 实现学院部门内部、学院部门之间以及面向社会的信息共享、业务联动、科学决 策等，为学院的发展提供良好的促进作用：而基于通信介质，信息化平台也可为 学院内部与外部搭起一座桥梁，提高教师学生以及社会的满意度，沟通学院内外 信息，为学院拓展更为广阔的发展空间。 信息化平台遵照信息系统建设的相关规定，针对学院具体情况和学院信息化 建设的现状，基于统一的安全策略，能够集成各类学院信息管理系统、业务信息 管理系统和辅助办公系统，并提供高效、安全、完备的综合应用体系的构造方案。 信息化平台软件拟运行在学院院级网上，支持多平台访问与控制，采用分布数据 第3 页共6 6 页 基f 中间件技术的w e b 应用体系的研究与实现 第一章绪论 管理方式。学院信息化平台的结构如图1 所示 教师学生工作人员其他用户 图1 1软件学院信息化平台体系结构 信息化平台结构虽然简单，但其需求却是丰富多样的，它要求平台的开放性、 可塑性较高。应该将学院的通信、计算机数据、互联网、办公自动化融合在一个 平台上，按需集成教务管理、学生管理、学院管理等功能模块。学院还可以通过 提供其他更多的增值应用，来提高通信的利用率。系统采用模块化结构，信息化 平台提供各类接口，各功能融合为一体，此系统可实现的功能模块主要有：软 件学院教务管理系统( 该部分为本论文的内容) 、软件学院学生管理系统、软件 学院行政管理系统、软件学院人事管理系统、软件学院财务管理系统、软件学院 后勤管理系统等。 1 3 论文主要研究内容 因此，本论文的主要研究内容包括三部分：一) 初步研究x m l 和h t t p - n g 第4 页共6 6 页 西j 匕 二业大学硕士毕业论文第一章绪论 等下一代w e b 的相关技术。二) 结合西北工业大学软件学院信息化平台项目综 合研究运用e j b 、j m s 、j s p 、y n d i 、s e r v l e t 等j 2 e e 相关中间件技术，系统研究 和总结架构于w e b l o g i c 应用服务器之上的w e b 应用体系的开发方法。三) 从e j b 容器、j s p 预编译等几个主要方面对w e b l o g i cs e r v e r 的性能进行分析，并在一定 程度上对w e b l o g i cs e r v e r 进行了优化配置。从而为相关的企业级软件开发总结 和积累相关经验。 本论文的组织结构如下： 第一章：绪论。主要介绍论文研究的背景、目的及其应用前景，同时也简单 介绍论文项目的总体情况。 第二章：相关技术综述。本章重点论述了w 曲相关技术； o m gc o r b a 、 s u nj 2 e e 、m i c r o s o f td n a2 0 0 0 三种中间件技术以及三种中间件技术的相关性 比较；应用服务器的运行模式、功能定义、体系结构等相关技术；多层分布式应 用体系等相关内容。 第三章：项目的总体设计。本章主要论述了本应用系统的总体设计方案和本 系统所采用的技术平台以及相关技术介绍。 第四章：项目的具体实现。本章重点讨论了系统实现中的几个关键技术的问 题，同时给出了几个典型功能模块的实现方案，最后，论述了系统的总体实现以 及部署。 第五章：w e b l o g i cs e r v e r 性能分析和调优。本章首先从影响单个w e b l o g i c s e r v e r 的性能的几个方面进行系统性能分析，并作出相应的优化配置，最后从 w e b l o g i cs e r v e r 集群角度分析系统的总体性能。 第六章：结束语。 第5 页共6 6 页 基f 中间件技术的w e b 应用体系的研究与实现第二章相关技术综述 第二章相关技术综述 随着软件系统的复杂性不断增长，各个行业对软件系统的性能要求也越来越 高，因此越来越多的企业正热衷于构建以w e b 技术为核心，浏览器服务器( b s ) 模式的与用户平台无关，且具有统一而简单的交流方式的软件系统，以满足这种 不断增长的社会需求。于是集w e b 技术、应用服务器技术、软件复用、分布式对 象计算、企业级应用开发等技术为一体的”基于中间件的软件开发”便应运而生。 2 1w e b 技术 2 1 1w e b 技术发展及现状 目前w w w 是因特网上最广泛的一种应用，其应用范围在急剧增长。w w w 的核 心技术就是w e b 技术，w e b 技术是利用浏览器和w w w 服务器构成的一种新型计算 技术，它以标准化的网络浏览器替代传统客户应用来作为i n t e r n e t 应用系统的 标准客户端，使得客户程序的维护代价降低到最低点。w e b 是由日内瓦粒子物理 实验室发明的。w e b 技术利用了一种称为超文本( h y p e rt e x t ) 的技术，即它使用 了在文件中有着加重色的词句或图形去链接或指向其他文件、图形、声音等。它 可以从个文件中的任何一点指向另一个文件的任何一点，从而可以实现快速的 信息浏览。同时超文本技术具有良好的图形用户界面，使得用户能够很容易地浏 览因特网中的信息。 w e b 技术主要涉及到两个标准，一个是应用层协议，称为超文本传送协议 ( h t t p ) ；另一个是表示层句法，称为超文本标记性语言( h t m l ) 。这两个核心协议 的设计所面向的最基础的应用是文档的表示和传输，w e b 技术是在这两个标准的 基础上发展起来的。超文本传送协议是w e b 技术中的一个最基本的协议，它是一 个应用层协议，直接用t c p 层传递。当客户机向服务器请求一个文件时，首先要 建立一条t c p 连接，在t c p 连接好后，客户机就向服务器发送u r l ，让服务器根 据u r l 去寻找相应的文件，找到文件后就从已建立好的t c p 通道上发给客户机， 文件发送完毕即拆除t c p 连接。当要寻找另一个文件时，需要重复上述过程。而 h t m l 是s g m l ( 标准通用标记语言) 的一种简单实现，在以s g m l 为代表的标记语 言中，文档所使用的标记是通过d t d ( 文档类型定义) 定义用到的标记的语义和 功能。标记语言通过d t d 定义的标记的主要作用是描述文档的内容。解释标记语 言的应用程序可以把文档解释成具有结构的数据。任何文档都要通过显示或打印 表现到最终用户面前，同时文档的格式和显示方式也可以通过标记进行描述，这 群标记语言分成了以描述文档数据内容语义结构为中心的标记语言和以描述文 第6 页共“页 西北：工业大学硕j 二毕业论文第二章相关技术综述 档显示打印效果式样为中心的标记语言。h t m l 是s g m l 的一种简单实现，其设计 台勺目的就是使事情简单化和直观化。在h t m l 中可以很简单地实现丰富的现实效 果和链接，并且可以很容易地插入图片，这样导致了h t m l 的快速发展。 有了h t t p 协议和h t m l 表示层句法，就可以构成客户机n 务器系统的w e b 系统，在传统上称w e b 的客户机为浏览器，它具有良好的图形界面，用鼠标和键 盘作为输入设备进行输入。w e b 的服务器一般仍称作服务器。用h t m l 语言写成 的文本称为主页( h o m e p a g e ) ，一般在主页上有加重色的是超级链接，当鼠标指向 超级链接并且按下鼠标左按钮时，即可通过h t t p 协议将下一个主页传过来。当 然仅是h t t p 与h t m l 构建的w e b 系统，其功能过于简单，这大大限制了w e b 的应 用场合。为了增强w e b 系统的能力，众多计算机厂商和标准化组织开发了许多新 的技术，它们包括服务器端的c g i 技术、客户机端的p l u gi n 、j a v a 、j a v as c r i p t 等技术。这些技术使w e b 的应用扩展到更广阑的范围。 2 1 2 下一代w e b 技术 随着w e b 的迅速普及，基于w e b 的应用逐步延伸到一些复杂的应用和计算， 一些传统的分布式计算和面向对象技术也试图迁移到w e b 技术上来，w e b 技术 已成为软件工程开发、网络分布式计算和处理的核心。但是，w e b 技术中h t m l 仅提供了信息在浏览器中显示的控制方式，而没有表达数据语义的功能，随着新 的应用不断加入到w e b 应用中，导致了基于w e b 的应用标准不兼容、语义定义 不严格、有效性和结构化缺乏、难以实现准确高效的人机交互等系列问题。 h t t p 协议同样随着w e b 应用的延伸而变得越来越臃肿和庞大，原本简洁的 h t t p 协议也因此变得效率低下。 1 9 9 6 年，万维网联盟( w o r l dw i d ew e bc o n s o r t i u m ，w 3 c ) 研究组在对h t m l 、 h t t p 以及w e b 中的链接定位等核心技术大量研究的基础上发展了一种新型的 标准标记语言，这种新语言更加易于使用，比h t m l 的结构更加严谨，研究组 把它命名为扩展标记语言( ) ( 】l ) ，这为下一代的w e b 发展打开了大门。x m l 是作为种元标记语言被设计出来的，元标记语言就是用来创建标记语言的语 言，在x m l 的基础上可以定义、扩展新的标记，而且这样的标记是具有语义的， 能够表达数据的含义。x m l 文档应满足x m l 应用的结构性和有效性的要求。 文档的的有效性是指文档必须符合x m l 语法规则要求，而结构性是指文档在内 容结构上必须满足d t d 所制定的标记规则，如元素名称匹配、元素的顺序及嵌 套规则等。d t d 与x m l 文档的关系就如数据库与其数据模式之间的关系一样， 因此开发x m l 文档的核心就是制定文档相应的d t d 。x m l 允许开发者编写自 己的d t d 以创建所需的任何标记。另外，在x m l 开发过程中使用x m l 名字空 第7 页共6 6 页 基f 中间件技术的w e b 应用体系的研究与实现第二章相关技术综述 间机制防止不同开发者定义的具有相同标记名称引起的冲突。 x i v i l 最大的优点是数据交换能力强，它便于在网络中发送半结构化数据， 在传递过程中没有信息丢失。x m l 简化了网络中商家到商家( b 2 b ) 的交易， 通过x m l ，双方都很容易从对方的系统中得到带有x m l 标记的数据，因此双 方均不必了解对方的系统是如何组织的。合作的双方不必通过编写程序代码来实 现数据交换，而仅仅需要遵循在d t d 中定义的文档规则。目前x m l 被认为是 最适合表示半结构化数据模型的语言。与h t m l 文档比较，x m l 文档描述的语 义非常清楚，而且很容易将其与关系数据库中的字段( 属性) 一一对应起来。由 此，以x m l 为基础的新一代w w w 环境不仅可以很好地兼容原有的w e b 应用， 而且可以更好地实现w e b 中的信息共享与信息交换。 w 3 c 在综合当前w e b 计算领域的最新研究成果的基础上，提出了h t t p - n g 具有w e b 开放性和传统分布式对象计算功能的基于w e b 的分布式对象计算 环境。h t t p - n g 项目旨在把当前的w e b 转换成一个具有传统功能的分布式对象 系统，不是在w e b 之上( 即在h t t p 或h t m l 与x m l 之上) 建立一个分布式 对象系统，而是在w e b 之下( 即只在t c p 或u d p 等传输层之上) 建立一个分 布式对象系统。如果将w e b 的应用置于h t t p 协议之上，易于导致不必要的性 能损失，使得功能弱化并且缺乏通用性，而h t t p n g 作为分布式w e b 应用更长 远的解决方法，直接建立在传输层上，这样可以满足企业复杂的分布式对象计算。 h t t p - n g 将现有的w e b 技术中h t t p 及之上的w e b 数据表示和w e b 应用 分为三层。h t t p - n g 结构的协议栈模型如图所示： 特定应爿j 接口 对象系统与w r e 协议一一 二二亘三三三亘三三口 w e h m u x 与不同的传输层一一 图2 1h t t p n g 结构的协议栈模型 图中w e b m u x 与现有的传输层结合在一起构成h t t p - n g 传输层，w e b m u x 对底层传输连接进行复用，建立会话连接，为上层提供面向消息的传输服务。 h t t p - n g 对象消息层支持高层的对象接口，实现具有面向对象功能的传统的 c l i e n t s e r v e r 模式下的“请求应答”技术。h t t p - n g 应用层在h t t p n g 最高 层定义了各种应用，这些应用不仅可以共存，而且可以很容易加进新的应用进行 扩展。h t t p - n g 根据一组用i d l 定义的对象接口描述其应用接口，传统的w e b 第8 页共6 6 页 西北工业犬学硕士毕业论文第二章相关技术综述 应用在h t t p - n g 中称之为t c w a ( t h e c l a s s i c w e b a p p l i c a t i o n ) 。此外h t t p n g 应用层还提供了用于定义方法和类型的系统机制，这样不仅其他应用可以使用定 义的方法，而且还把诸如j a v ar m i 、c o r b a 及d c o m 的类型系统结合并统一 起来，直接将它们的a p i 映射到h t t p - n g 套件中。 如果h t t p - n g 能够实现其目标，就意味着将对象技术置入了w e b 系统的核 心，这样的话不仅可以更高效地支持类似r p c 的对象应用，而且还可以实现w e b 和对象技术更高层的集成。随着x m l 应用的不断发展、w e b 技术及属于分布式 对象技术结合的日益紧密以及w e b 应用延伸到无线移动环境，w e b 将提供任何 时间、任何地点、任何类型的信息服务。未来的w e b 将是一个开放的、支持移 动计算的、对象状态和行为可伸缩耦合的分布式对象计算环境。 2 2 中间件技术 当前主流的中间件技术平台，主要有0 m g 的c o r b a 、s u n 的j 2 e e 和m i c r o s o f t d n a2 0 0 0 。它们都是支持服务器端中间件技术开发的平台，但都有其各自的特点， 将分别阐述如下。 2 2 1o m g 的c o r b a c o r b a 分布计算技术是o m g 组织在基于众多开放系统平台厂商提交的分布对 象互操作内容的基础上制定的公共对象请求代理体系规范。 c o r b a 分布计算技术，是由绝大多数分布计算平台厂商所支持和遵循的系统 规范技术，具有模型完整、先进，独立于系统平台和开发语言，被支持程度广泛的 特点，已逐渐成为分布计算技术的标准。c o b r a 标准主要分为3 个层次：对象请 求代理、公共对象服务和公共设施。最底层是对象请求代理o r b ( 对象请求中介) ， 规定了分布对象的定义( 接口) 和语言映射，实现对象间的通讯和互操作，是分 布对象系统中的”软总线”；在o r b 之上定义了很多公共服务，可以提供诸如并发 服务、名字服务、事务( 交易) 服务、安全服务等各种各样的服务：最上层的公共 设施则定义了组件框架，提供可直接为业务对象使用的服务，规定业务对象有效 协作所需的协定规则。 c o r b ac c m ( c o r b ac o m p o n e n tm o d e l ) 技术，是在支持p o a 的c o r b a 规范( 版本 2 3 以后) 基础上，结合e j b 当前规范的基础上发展起来的。c o r b a 构件模型，是 0 m g 组织制定的一个用于开发和配置分布式应用的服务器端中间件模型规范，它 主要包括如下三项内容： a 抽象构件模型，用以描述服务器端构件结构及构件间互操作的结构： b 构件容器结构，用以提供通用的构件运行和管理环境，并支持对安全、事 第9 页共6 6 页 基于中问件技术的w e b 应用体系的研究与实现第二章相关技术综述 务、持久状态等系统服务的集成： c 构件的配置和打包规范，c c m 使用打包技术来管理构件的二进制、多语言版 本的可执行代码和配置信息，并制定了构件包的具体内容和基于x m l 的文档内容 标准。 c o r b a 的特点是大而全，互操作性和开放性非常好。c o r b a 的缺点是庞大而 复杂，并且技术和标准的更新相对较慢，c o b r a 规范从1 o 升级到2 0 所花的时 间非常短，而再往上的版本的发布就相对十分缓慢了。在具体的应用中使用不是 很多。 2 2 2s u n 的j 2 e e 为了推动基于j a v a 的服务器端应用开发，s u n 在1 9 9 9 年底推出了j a v a 2 技 术及相关的j 2 e e 规范，j 2 e e 的目标是：提供平台无关的、可移植的、支持并发访 问和安全的，完全基于j a v a 的开发服务器端中间件的标准。 在j 2 e e 中，s u n 给出了完整的基于j a v a 语言开发面向企业分布应用规范，其 中，在分布式互操作协议上，j 2 e e 同时支持r m i 和i i o p ，而在服务器端分布式应用 的构造形式，则包括了j a v as e r v l e t 、j s p ( j a v as e r v e rp a g e ) 、e j b 等多种形式， 以支持不同的业务需求，而且j a v a 应用程序具有”w r i t eo n c e ，r u na n y w h e r e ” 的特性，使得j 2 e e 技术在发布计算领域得到了快速发展。 j 2 e e 简化了构件可伸缩的、基于构件服务器端应用的复杂度，虽然d n a2 0 0 0 也一样，但最大的区别是d n a2 0 0 0 是一个产品，j 2 e e 是一个规范，不同的厂家可 以实现自己的符合j 2 e e 规范的产品，j 2 e e 规范，是众多厂家参与制定的，它不为 s u n 所独有，而且它支持跨平台的开发，目前许多大的分布计箅平台厂商都公开支 持与j 2 e e 的兼容技术。 e j b 是s u n 推出的基于j a v a 的服务器端构件规范j 2 e e 的部分，自从j 2 e e 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。s u ne j b 技术 是在j a v ab e a n 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j a v a 语言，提供了基于j a v a 二进制字节代码的重用方式。e j b 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。e j b 技术的推出，使得用j a v a 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，e j b 是业务逻辑层的中 间件技术，与j a v a b e a n s 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，e j b 像c o r b a 一样，提供了分布式技术的 基础以及对象之间的通讯手段。 第1 0 页共6 6 页 西北工业大学硕士毕业论文 第二章相关技术综述 j 2 e e 的优点是，服务器市场的主流还是大型机和u n i x 平台，这意昧着以j a v a 开发构件，能够做到”w r i t eo n c e ，r u na n y w h e r e ”，开发的应用可以配置到包括 w i n d o w s 平台在内的任何服务器端环境中去。 2 2 3m i c r o s o f td n a 2 0 0 0 m i c r o s o f td n a2 0 0 0 ( d i s t r i b u t e di n t e r n e ta p p l i c a t i o n s ) 是m i c r o s o f t 在推出w i n d o w s 2 0 0 0 系列操作系统平台基础上，扩展了分布计算模型，以及改造 b a c ko f f i c e 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，d n a2 0 0 0 提供了a s p 、c o m 、c l u s t e r 等的应用支持。目前，d n a 2 0 0 0 在技术结构上有着巨大的优越性。一方面，由于m i c r o s o f t 是操作系统平台厂商， 因此d n a2 0 0 0 技术得到了底层操作系统平台的强大支持：另一方面，由于 m i c r o s o f t 的操作系统平台应用广泛，支持该系统平台的应用开发厂商数目众多， 因此在实际应用中，d n a2 0 0 0 得到了众多应用开发商的采用和支持。 d n a2 0 0 0 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。o n a 使得开发可以基于m i c r o s o f t 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m i c r o s o f t 为首的d c o m c o m c o m + 阵营，从d d e ，o l e 到a c t i v e x 等，提供了 中间件开发的基础，如v c ，v b ，d e l p h i 等都支持d c o m ，包括o l ed b 在内新的数据 库存取技术，随着w i n d o w s 2 0 0 0 的发布，m i c r o s o f t 的d c o m c o m c o m + 技术，在 d n a 2 0 0 0 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，d c o m c o m c o m + 的构件仍然采用普通的c o m ( c o m p o n e n to b j e c tm o d e l ) 模型。 c o m 最初作为m i c r o s o f t 桌面系统的构件技术，主要为本地的o l e 应用服务，但是 随着m i c r o s o f t 服务器操作系统n t 和d c 0 m 的发布，c o m 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。d c o m c o m c o m + 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c o m + 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，d c o m c o m c o m + 将c o m 、d c o m 、m t s 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，d n a 2 0 0 0 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。 但是它的不足是依赖于m i c r o s o f t 的操作系统平台，因而在其它开发系统平 台( 如u n i x 、l i n u x ) 上不能发挥作用。 第1 1 页共6 6 页 幕于中间件技术的w e b 应用体系的研究与实现第二章相关技术综述 2 2 4 相关性比较分析 在上述三种主流的分布式技术中c o r b a 是功能最为强大的，特别是在大型分 布式复杂系统中的应用，它的互操作性、跨平台性和开放性能得到很好的体现。 在这一点上c o m 就远远不及，虽然c o m 也自成一套完整的分布式平台，但是c o m 的跨平台性不是很好，这一点同j a v a 也相差甚远，j a v a 推出了j a v a b e a n 和e j b 。 在e j b 中除了语言之外还有组件的标准以及组件之间协同工作通讯的框架，它在 小型系统是一个比较不错的开发工具选择。在关于标准方面，三者之中还是c o r b a 做得最好，它的标准主要分为三个层次：对象请求代理、公共对象服务和公共设 施。最底层是对象请求代理o r b ，规定了分布对象的定义( 接口) 和语言映射， 实现对象间的通讯和互操作，是分布对象系统的“软总线”；然后在o r b 之上定 义了很多公共服务，可以提供诸如并发服务、命名服务、事务( 交易) 服务、安 全服务等各种服务；最上层的公共设施则定义了组件框架，提供可直接为业务对 象使用的服务，规定业务对象有效写作所需的协定规则。c o r b a 的优点在于它的 大而全，互操作性和开放性非常好，但是这也给它带来了一个不足，那就是庞大 而且复杂，并且技术和标准的更新相对较慢。与此相比，j a v a 要快很多，j a v a 标准是s u n 公司自己定的，演变的很快，它的优势在于它是纯语言的，跨平台性 非常好。r m i 提供了一个j a v a 对象远程调用另一个j a v a 对象的方法的能力，但 是它不像c o r b a 那样支持多种语言开发，它与传统的r p c 类似，只能支持初级的 分布对象互操作。在r m i 的基础上，s u n 公司提出了e j b ，作为基于j a v a 服务器 端的组件模型，e j b 框架提供了像远程访问、安全、交易、持久和生命期管理等 多种支持分布对象计算的服务，体现了c o r b a 中的一些思想。因此可以看出，将 c o r b a 和j a v a 这两种技术结合，有着非常强劲的优势和巨大的发展前景。 虽然这三种平台因为其形成的历史背景和商业背景有所不同，各自有自己的 侧重和特点，在它们之间也有很大的相通性和互补性。例如，e j b 提供了一个概 念清晰、结构紧凑的分布计算模型和构件互操作的方法，为构件应用开发提供了 很大的灵活性。它提供了对各种功能模块进行构件化处理并将它们捆绑在一起的 粘合剂。c o r b ac c m 是一种集成技术，而不是编程技术。e j b 和c o r b a