（计算机系统结构专业论文）osgi框架研究与分布式应用实现.pdf

l 一 f 、 j l j ：、- j - 独创性声明 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。据我所知，除了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 为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 论文使用授权 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁 盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文 的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此规定) 签名：蚴导师签 日期： )f 心硼 ，年 朔1 l 日 摘要 摘要 现在，很多公司用j 2 e e 做企业级的应用，但随着应用的深入持久，往往会 发现现有的系统难以满足需求，这时再反过来改动系统却发现比登天还难。复杂 的结构，混乱的依赖关系，难以隔离的模块以及变更带来的不确定性都令开发人 员一筹莫展。有时候一个小的需求变化，就会造成整个应用项目的重新构建。除 此之外，随着用户的剧增，系统资源和系统响应时间也经常会遇到瓶颈，这时对 系统进行扩容就是不二的选择，由单一主机变成多个主机的这个过程最终又演变 成了程序员的噩梦。为什么一个微小的需求变化会带来如此巨大的蝴蝶效应? 为 什么在变化面前，很多号称优秀的框架和设计模式显得如此脆弱和无用? 带着这些问号，本人接触到了o s g i ，就像它所宣传的那样，“一个动态的j a v a 模块系统 ，彻底解除了本人的疑惑。首先o s g i 是一个基于微内核的框架，包括 核心和服务两个部分。任何基于o s g i 框架的系统都具备即插即用、热部署、即 删即无的能力。其次，o s g i 框架本身带来的就是松耦合、插件化、高可复用性、 扩展性以及动态性。最重要的是还有面向服务的特性，这解决了以往不同厂商不 同产品互相之间不能交互的问题。 本人从企业应用的角度出发，详细分析了o s g i 的内核及其运行机制，并针 对单一主机瓶颈问题，设计了分布式的解决方案。主要研究工作如下：( 1 ) 研究 o s g i 内核的原理，以及各个层次之间的内容和关系，总结出了o s g i 的设计理念。 ( 2 ) 通过分析现有开源o s g i 框架的实现e q u i n o x 和f e l i x ，解读了它们的工作机制。 鉴于目前还没有横向比较的测试方法，本人提出了一个新的测试框架，可以以量 化的数据作为支撑，为o s g i 框架的选择提供科学依据。( 3 ) 针对现有o s g i 框架 的不足提出一种定制框架的改进方法。( 4 ) 本人设计了一种基于o s g i 的分布式应 用框架( e q u i i l o x + s 研n 哥d m + c x f d o s g i ) 并加以论证。( 5 ) 本人通过一个零售店应 用系统的设计与实现，验证了此框架在分布式应用上的可行性，最后通过测试来 阐明本系统的优势。本人的这些研究工作对于o s g i 在分布式领域的应用具有一 定商用价值和指导作用。 关键词：o s g i ，核心，分布式，b u l l d l e ，热部署 j a b s t r a c t a bs t r a c t n o w a d a y s ，m a n yc 0 m p 越e sa r eu s i i l gj 2 e eo ne n t e 叩r i s el e v e ld e v e l o p m e n t n c v e r c l l e l e s ss y s t e mc r e a t e dw i mj 2 e ei sv e 巧i n c o n v e m e n tt om o d i 母、沛e i li ti sf o u n d d i 伍c u l tt om e e tm en e e d st m ) u 曲i n d 印ma i l dl o n 乎l a s t i n gu s i n g c o m p l e xs t n l c t i l r e s ， c h a o t i cd 印饥d e n c e ，m ed i 伍砌够o fm o d u l e si s o l a t i o n ，锄dm eu n c e n a i n 锣o f m o d i f i c a t i o n - a 1 1o ft l l e mh a v ea b s o l u t e l yf h s 仃a t e dm ed e v e l o p e r s s o m 舐m e se v 饥a s m a l lc ：h a n g ei 1 1d e m a l l dw i l lc a u s em e 饥t i r cp r o j e c tt 0b e 砖b u i l t 1 1 1a d d i t i o n ，s y s t e i i l r e s o u r c e sa n ds y s t e mr e s p o n s et i m ei sa l w a y sf a c i n gm eb o t t l e n ec ：ka sar e s u l to ft l l e 蛔a t i ci n c r e a s i n g 锄o u i l to fu s e r s s y s t e me x p a n s i o ni st l l eo i l l yc _ h o i c e ；s t i l l ，t l l e p r o c e s so fs h i m n gs i n 百em a c ：h j n et o 舢l t i p l em a c h i n e sw i l lb e c o m ean i 曲t n l a r eo f p r o 掣a n m e r s h o wc a no n es m a l lc h a n g eb r i n ga b o u ts u c hah u g eb u t t e m ye f i b c t 9 w h y a r et h ec u 盯e n t 丘锄e w o r k sa 1 1 dd e s i 印p a t t e m s ，w h i c hw e r ec 1 a i m e de x c e l l e n c e ， s o 触百l e 觚du s e l e s sw h e i lf a c i n g 也ec h a l l g e ? w i t ht h e s eq u e s t i o n s ，il e 锄e da b o u to s a ，j u s t1 i 1 【ei t s s l o g a n ，”ad y n 锄i c m o d u l es y s t e n lf o rj a v a ”，o s g i 百v e sm et l l ea n s w c r f i r s t ，0 s g ii sam i c r o k e m e l 台锄e w o r k ，i n c l u d i n gc o r ea n ds e i c e s a n ys y s t e mb a s e d 0 no s g i 丘锄e w o r kh a s l e 缸1 砸o n ss u c ha sp 1 u ga 1 1 dp l a y h o td 印1 0 y m e n t ，u n p l u ga i l dd e l e t i o n s e c o n d l y o s g ii sa1 0 0 s e l yc o u p l e d ，p l u g i n s ，l l i 曲r 肌s a b i l i 吼s c a l a b i l i t ya n dd ) ，i l 锄i c i t y 缸吼e w o r k t h em o s ti m p a n tp o i n ti ss e i c 争o r i e n t e df e a t l l r e ，w h i c hm e a i l st l l e c o m m u i l i c a t i o ni s s u eb 舐e e nd i 矗e r e n tp r o d u c t so rd i f f e r e l l tm a i m f a c t u r e r sc a i lb e s 0 1 v e d f r o mm ep e r s p e c t i v eo fe n t e 印r i s ea p p l i c a t i o n s ，is t l l d i e do s g ic o r ea i l di t s o p e r a t i n gm e c h a i l i s mi nd e t a i l ，a n dg a v ead i s 仃i b u t e ds 0 1 u t i o nt os 0 1 v em eb o t t l e n e c k o fo n es i n 西em a c l l i n e t h ef o l l o w i n ga r em em a i l lp a r t so ft h i sr e s e a r c hw o r k ：( 1 ) s t u d i e dt l l em e o r ) ，o fo s qc o r e ，l e 锄e da ta 1 1 1 e v e l so ft h ec 0 r ea n d 也er e l a t i o i l s l l i p s b e t 、7 l r e e n 1 e i n ，a 1 1 ds 1 1 i i l m e du p 廿1 ed e s i 盟c o n c e p to fo s g i ( 2 ) a 1 1 a l y z c dt h ee x i s t i n g 0 p 饥s o u r c e ；e q u i n o xa n df e l i ) 【，计l i c hi s t h ei i n p l 锄e n t a t i o no fo s g i 丘锄c w o r k r e a d 也ei n f 0 肌a t i o no ft l l e i rw o f i ( i n gm e c h 撕s mb ys o u r c ec o d ea 1 1 a l y s i s s i n c em e r e l a b s t r a ( 了r i sn ot e s t i n gw a yo fh o r i z o n t a lc 0 n t r a s t ，id e s i 髓e dan e wt e s t i n g 盘a m e w o r k ，w h i c hc a l l b es u p p o r t e db yq u a n t i t a t i v ed a a sas c i e l l t i f i cp r o o ff o rn l es e l e c 矗o no fo s g i 丘a m e w o r k ( 3 ) p r o p o s e dac u s t o m 舶m e w o r kb e c a u s eo ft 1 1 el a c ko fe x i s t i n g0 s g i 缸吼e w o r k ( 4 ) id e s i 朗e d 姐o s g i - b a s e dd i s t r i b u t e d 叩p l i c 撕o nm 吼e w o r k ( e q u i n o x + s p 血g d m + c ) 口d o s g i ) ，a 1 1 d 也髓d e m o n s 仃a t e di t ( 5 ) iv 耐丘e dt h ef e 袖i l i t yo f d i s t r i b u t e da p p l i c a t i o i l sm n i l i n go nt l l eo s g i 仔锄e w o r kb yar e t a i l s t o r ea p p l i c a t i o n s y s t e md e s i 朗弛di i i l p l e m e n t a t i o n ，a n dn l e i lt e s t e d 衄ss y s t e mt oc l 撕匆m e a d v a i l t a g e sa t1 a s t 1 1 1 i sr e s e a r c hw o r kh a s 伊e a tg u i d i n gs i 鲥f i c a l l c ea 1 1 dc o l l l 】m e r c i a l b e n e 6 to no s g j - b a s e dd i s t r i b u t e da r e a k e yw o r d s ：o s g i ，c 0 r e ，d i s t r 伯u t e d ，b u n d l e ，h o td 印l o y m e n t i ， 目录 目录 第一章绪论1 1 1 论文研究背景1 1 2 国内外o s g i 发展现状2 1 3 本人的工作内容2 1 4 论文组织结构说明3 第二章o s g i 相关技术介绍4 2 1o s g i 介绍4 2 1 1 发展历史4 2 1 2 基本概念- 5 2 1 30 s g i 框架的功能9 2 1 4 特点和优势1 1 2 2o s g ii 1 2 2 2 1 核心规范1 3 2 2 2 服务规范2 1 2 3o s g i 与其他j a v a 技术2 2 2 4o s g i 与分布式2 3 2 5o s g i 设计理念2 3 2 6 本章小结2 5 第三章开源o s g i 框架研究2 6 3 1e q u i l l o x 的研究。2 6 3 1 1e q u i l l o x 介绍2 6 3 1 2e q u i n o x 实现的功能2 6 3 1 3 模块层分析2 6 目录 3 1 4 生命周期层分析2 9 3 1 5e q u i n o x 总结3 l 3 2f e l i x 的研究。31 3 2 1f e l i x 介绍3 1 3 2 2f e l i x 实现的功能3 2 3 2 3 模块层分析3 2 3 2 4 生命周期层分析。3 4 3 2 5f e l i x 总结3 5 3 3 开源o s g i 框架的测试3 5 3 3 1 测试环境3 5 3 3 2 功能测试3 6 3 3 3 控制命令测试3 8 3 3 4 性能测试4 0 3 3 5 测试总结4 3 3 3 6 当前框架的不足4 3 3 4 当前框架的一种改进思路定制框架j 4 4 3 4 1 提出背景4 4 3 4 2 改进方法及测试4 5 3 4 3 改进总结4 5 3 5 其他开源o s g i 介绍4 5 3 6 本章小结4 6 第四章分布式应用系统的设计4 7 4 1 问题提出背景4 7 4 2 系统框架的选择4 7 4 2 1s p 血乎d m 介绍4 7 4 2 2s p d n 乎d m 的研究4 9 4 2 3s p 血争d m 的优势5 0 4 2 4a p a c h ec d i s t r i b u t e do s a 介绍。5 0 4 2 5c x f d o s g i 的研究51 v 目录 4 2 6c ) ( f d o s g i 的优势5 2 4 3 需求分析5 3 4 4 详细设计5 4 4 4 1 数据库设计5 4 4 4 2 模块划分5 6 4 4 3 分布式设计5 7 4 4 4 模块设计5 9 4 5 本章小结6 5 第五章分布式应用系统的实现6 6 5 1 开发环境搭建6 6 5 2 系统部署一6 8 5 2 1 打包6 8 5 2 2 分布式部署6 9 5 3 运行测试7 1 5 4 与传统j 2 e e 比较7 3 5 50 s g i 框架的不足与使用经验一7 4 5 6 本章小结7 5 第六章总结与展望7 6 6 1 本人工作总结7 6 6 2 展望7 6 致谢7 8 参考文献7 9 个人攻硕期间取得的成果8 2 第一章绪论 1 1 论文研究背景 第一章绪论 早在上个世纪7 0 年代中期，美国b r o o k s 博士的软件工程著作人月神话 就把软件项目开发比作陷入了焦油坑【l 】。直到今天，不断拖延的进度、不断变更 的需求、不断流失的成员、不断重复的劳动都成了软件从业者不能承受之痛。随 着互联网技术如山洪般的席卷全球，硬件技术在摩尔定律的魔咒下，倍速的发展， 面对复杂多变的商业社会环境，软件开发显得如此脆弱、不堪一击。在人们日常 使用的电脑中就可以真切的感受到，层出不穷的软件b u g 、数不胜数的各种补丁 以及时不时就当机的系统，软件水平落后的窘境可见一斑。相比之下，硬件系统 的表现却抢眼得多，十年八年不出问题的机器随处可见，而十年八年不用升级不 用补丁，而不出问题的软件却相形见绌【2 1 。 就像永动机不可能实现一样，人们很早也认识到了一劳永逸、包治百病的“银 弹”也肯定是不会出现了，但这并不代表人们甘愿陷入焦油坑而无法自拔【l 】。软 件业自然也不会停滞不前，从最初面向过程的编程方式到面向对象，再到面向服 务；从最初的函数模块到类、对象，再到组件化、插件化；从最初相互孤立的软 件系统到通用平台，跨平台的普遍使用，再到今天中间件的如日中天，软件行业 也在风风雨雨中摸爬滚打走了许多年。即便如此，软件从业者也一刻不敢轻松， 在用户需求越来越精细化，需求变更越来越频繁，对软件的实时响应要求越来越 高，对软件的快速部署、不停机升级版本等诸多要求的今天，现有的软件开发方 法只能是疲于奔命，应对不足，这点从我们每天昕到的关于程序员加班的抱怨声 中总以证实p j 。 直到一个叫做0 s g i ( 0 p e ns e i c eg a t e w a y1 1 1 i t i a t i v e ) 框架的横空出世，才得以 让软件业在寒冬中感到一丝暖意。当然，这样的说法略有些夸张，不可能因为一 个框架的出现就能解决所有的问题，但无论如何，一个旨在实现软件插件化、低 耦合、面向服务，软件“热拔插”的，听上去有些软件设计完美主义的框架都是 非常值得期待，值得去钻研的【4 】。 正是在这样的背景下，我对o s q 产生了浓厚的兴趣，并主要通过对o s g i 电子科技大学硕士学位论文 规范的学习，核心代码的分析，横向上相关技术和纵向上框架结构的研究，以及 实现的各种机制来深入理解o s g i 的内涵。 1 2 国内外0 s gi 发展现状 o s g i 早在2 0 0 0 年5 月就已经发布了第一个版本，最初的o s g i 只是针对设 备领域，1 o 版本很明显就是为智能家居方面而制定的。在随后的发展中，o s g i 逐步扩充到软件领域，直到使用了0 s g i 框架作为其插件化、动态化、模块化特 性的e c l i p s e3 o 推出之后，才对o s g i 产生了具有里程碑意义的深远影响，在j a v a 企业级应用领域人们开始越来越多的关注o s g i ，使用o s g i ，作为自己的平台架 构。 在国外，包括m m 、s u l l ( 现已被o r a c l e 收购) 、o r a d e 、s a p 等大型跨国巨头 在内的上百家知名企业宣称支持o s g i ，他们既是o s g i 框架的制定者，也是o s a 的使用者，他们在积极推动o s g i 发展的同时，也从应用o s g i 中获得好处。最 典型的莫过于应用服务器领域，诸如i b m 的w 曲s h p e r e 、o r a c l e 的w 曲1 0 百c 、s 1 l i l 的g 1 a s s f i s h 、j b o s s5 0 等，目前几乎所有的应用服务器都以o s g i 为标准。如果 说跨国公司是官方的话，那么在民间所谓的开源领域对于o s g i 的战役更是打得 如火如荼的展开，在本文第三章会有详细介绍。除此之外，基于o s g i 的b m w 的车控系统案例的成功实施，也使人们对于j a v a 速度慢，反映迟钝有了颠覆性的 认识。 在国内，o s a 起步明显要晚得多，直到2 0 0 6 年才有人开始关注。长期以来， 只有两篇o p e n d o c 作为中文o s g i 的入门资料。然而到了2 0 0 9 年，如雨后春笋般， 0 s g i 引起了国内业界的广泛关注，各大技术网站的博客中出现了大量关于o s g i 的文章，不过这其中大部分还是关于o s g i 的基础介绍和简单应用的，并没有很 好的实践。相比于民间松散凌乱的个人研究，国内互联网业的先驱如淘宝、阿里 巴巴已经开始使用了i 引。 总的来说，国内的o s g i 应用还很少，还很初始。我想，新技术学习的高额 成本以及使用新技术所带来的不确定性，还有o s g i 对于中小型项目不能带来立 竿见影的开发效率提升，这些都是制约国内o s g i 发展的因素。 1 3 本人的工作内容 2 第一章绪论 ( 1 ) 研究o s g i 框架原理，包括核心几个层和服务规范，以及现有开源o s g i 规范的实现，分析其源代码。 ( 2 ) 给出一个通用的o s g i 规范实现的测试框架，并给出量化数据，对各种实 现作出比较，为o s g i 框架的选择提供参考。 ( 3 ) 针对现有框架的不足，提出一种定制框架的改进思路。 ( 4 ) 研究基于o s g i 的分布式应用的架构选型。 ( 5 ) 研究s p r i n 磐d m 和a - p a c h ec x f d i s t r i b u t e do s g i 的功能和原理，它们之间 和e q u i i l o x 的集成方法以及和数据层、w 曲层的集成方法。 ( 6 ) 基于这种新的框架，给出一个基于o s g i 的分布式零售店应用系统的设计 与实现。 ( 7 ) 测试该系统，并阐明与传统j 2 e e 应用系统相比的优势。 1 4 论文组织结构说明 第一章：介绍研究背景和国内外o s g i 的发展状况。 第二章：首先对o s g i 的发展历史做了一个概括，然后介绍其基本概念和主 要功能，通过对o s a 第四版规范的详细解读，总结出o s g i 的设计思想。 第三章：通过对e q u i n o x 和f e l i x 的源代码分析来对o s g i 框架的实现做研究， 并给出能够量化的测试框架，以及提出对现有实现缺点的改进方法。 第四章：对基于o s g i 分布式应用设计一个框架，即e q u i n o x + s p r i n 争d m + c 7 d o s g i + m y s q l + j e 竹，并设计一个基于此框架的零售店系统。 第五章：讲述如何实现这个零售店系统，并进行测试，论述相比一般j 2 e e 应用系统的优势。最后总结了一些使用上的经验以及o s g i 的不足之处。 第六章：总结了本人研究工作的成果，展望未来的研究方向和今后o s g i 框 架的发展方向。 3 电子科技大学硕士学位论文 2 10 s gi 介绍 第二章0 s gi 相关技术介绍 o s g i t m 联盟始创于1 9 9 9 年3 月l8 日，是一个非营利组织，致力于为网络和 本地设备规定一个开放统一的网络管理服务标准，并为下一代互联网与住房、汽 车、手机、桌面应用、家庭办公等日常生活密切相关的应用制定服务的标准。或 者换句话讲，就是方便不同厂商不同设备之间的通信，屏蔽不同厂商产品的迥异， 有些类似于s o a 或l 之类的思想【5 1 。 2 1 1 发展历史 o s g i 服务平台核心标准( o s g is e r v i c ep 1 a t f o mc o r es p e c i 6 c a t i o n ) 从最初的 1 o 版本发展至今的4 2 版本已走过了1 0 年。本文将通过下表总结o s g i 的发展 历史和演变过程【6 1 。 表2 1 发展历史 时间版本内容服务 2 0 0 0 年 v 1 o初步制定了b u n d l e 、b 吼d l e 的生命仅有d e v i c ea c c e s s 5 月周期管理，以及o s g is e 州c e 的交 互方式 2 0 0 1 年 v 2 0 制定了s y s t 啪b u l l d l e 确定了o s g i增加了l o gs e 州c e 、 1 0 月微内核的结构 h t c ps e i c e 等常用服 制定了b u n d l e 加载类的过程务 2 0 0 3 年v 3 0增加了j a v a 自动i m p o r t 功能，注册 s t a r t l e v e ls e r 讥c e 、 3 月服务不再用e x p o n ，以及动态i m p o r tc o n f i g u r a t i o na d n 血 功能，这对后续版本起到非常重要 s e n ，i c e 等服务 的作用 2 0 0 5 年 v 4 o具有里程碑意义的版本，明确了增加了d e c l a r a t i v e 1 0 月o s g i 的五层结构，更重要的是明确s e r v i c e s ，这是v 4 o 版 4 1。一。 第二章o s g i 相关技术介绍 的把c o r e 和s e r v i c e 分开了。此外的一个重大改进 o s g i 还成为了j s i 匕3 2 和j s r 2 9 1 规范 2 0 0 7 年v 4 1在4 o 的基础上做了小许改动，如增加了企业级服务， 5 月查询b l m m ec l a s s 过程的优化，此外 a i u t o c o n f i g u r a t i o n ， s e i c e r e 衔e i l c e 接口继承了d 印l o y m e n ta d m i i l ， c o m p 砌l e ，方便多个服务时选择a p p l i c a t i o na d n l i n 第一个服务，s e 耐c e 等 2 0 0 9 年v 4 2为o s g if r a m e w o r k 实现定义了 b l u 印r i n t s e 耐c e ， 9 月统一的启动方法和接口，为b l m d l eb u l l d l e 1 r a c k e r， 提供了勾入s e i c e 层相关操作的 r e m o t es e i v i c e s 方法，即服务钩子( s e i c eh o o k s ) ， 以及安全性的强化【2 4 】【2 5 】 从上表可以很明显的看出，o s g i 所涉猎的范畴早已不是其最初的所表述的 意义了，引用官方的说法是“ad y n a m i cm o d u l es y s t e mf o rj a v a ，即一个动态的 j a v a 模块系统。s u n 也宣布将在j a v a 7 中支持o s g i ，由此可见未来的o s g i 发展 前景无限。 2 1 2 基本概念 2 1 2 1b u n dle b 1 1 1 1 m e 可以说是o s g i 最核心的概念之一。0 s g i 服务平台的核心是提供一个 通用、稳定、安全并且可控制的j a v a 框架，此框架中支持可扩展部署和更新的应 用程序就是b u n d l e 。简单理解就是一个个打包发布的j a r 包，就像是搭积木中一 块块的积木 7 1 。 b u n d l e 就是o s g i 中的模块，从实际使用上来说，就是在配置文件 m a n i f e s t m f 中描述了o s g i 特定内容的i a r 包。通过配置m a n e st m f 这个 文件，可以定义b u n d l e 的启动状态，各个b u n d l e 之间的依赖关系，系统版本信 息等内容。一个典型的m a n i f e s t m f 示例： m a i l i f e s t v e r s i o n ：1 0 b u l l d l e m a n i f e s i o n ：2 b u n d l 争v 如i o n ：】0 o 电子科技大学硕士学位论文 b u n d l e - n 锄e ：t e s tp 1 u 哥i n b u n d l e - s 灿o l i c n 锄e ：t e s t b u n d l e r e q u i r e d e x e c u t i o l l ：b n v 拍i l 】 i l e r l t ：j 2 s e 一1 6 b u n d l e - a c t i v a 协r ：o r g o s 百d e m o a c t i v a t o r b u l l d l e - v e n d o r ：y k h i l p o r 卜p a c k a g e ：o r g o s 百丘锄e w o r k ；v e r s i o n - ”1 3 o ” e x p o r t - p a c k a g e ：o 硌o s 西d e m o t e s t 其中，b u n d l e a c t i v a t o r 字段表示启动或停止，“t e s tp 1 u g - 证”是b u n d l e 的名 字。h i l p o n - p a c k a g e 字段表示需要导入o r g o s g i 行锄e w o r k 这个包，e x p o n p a c k a g e 字段表示o r g o s 西d 锄o t e s t 是可以被导出的包，其含义是说这个包可以被其他的 b u l l d l e 导入并使用。也就是通过i m p o r t 和e x p o r t 来定义b u i l d l e 之间的依赖关系， 当然这种依赖关系可以是一对多，多对多的，这也是b u l l d l e 之间的一种交互的方 式。此外，还有另外一种通过s e i c e 的交互方式，一个b u n d l e 作为服务的提供 者，而需要使用这个服务的b u n d l e 可以直接查找到它。下图展示了相互联系的 b u n d 】e 【1 4 】。 图2 1b l l i l d l e 示例 6 第二章o s g i 相关技术介绍 2 1 2 2s e r v ic e o s g i 的每一个服务都要求注册，注册到o s g i 的框架后就相当于成为了一个 j a v a 对象，通常这些对象连接一个或多个j a v a 接口。b 1 1 1 1 d l e 可以通过上下文去注 册服务、获取注册服务的状态信息、注销服务以及查询服务。下图展示了服务模 型示例。 图2 2 服务模型示例 2 1 2 3s t a r t l e v e i s t 叭l e v e l 表示每个b u n d l e 的启动优先级，启动级别定义为一个自然数。启 动优先级别为0 表示框架已经关闭或还没有运行( 根据具体环境来确定是哪种状 态) 。当s t a n l e v e l 为o 时表示没有b u i l d l e 正在运行。更大的整数代表了更高的启 动优先级。例如，启动优先级5 要大于2 ，且优先级最大为2 “1 ，即最大值为 i n t e g e r n w ( v a l u e 。 框架有激活启动级别( a c t i v es t a r tl e v e l ) ，用于确定可以启动哪些b u i l d l e ( 要求 小于或等于框架的激活启动级别) 。所有的b u n d l e 都有一个b u l l d l e 启动级别。 2 1 2 4s o c m s o c m ( s e r 、，i c e o r i e n t e dc o m p o n e n tm o d e l ) ，中文字面意义为面向服务的组件 模型【9 】【1 2 】。实际上这个模型的核心是组件，组件和服务从定义上看并没有什么区 别，可以说组件就是服务的载体，任何j a v a 对象都可以通过修改配置文件的定义 而变成组件。这样做的好处在于不用在b u i l d l e 的实现代码中固定写死对服务的注 7 电子科技大学硕士学位论文 册和获取，而是通过配置文件来定义组件的方式实现b u n d l e 对外的服务和获取。 真正实现组件化开发，比注册服务的方法更加灵活多变18 1 。 图2 3s o c m 不意图 从上图可以看出，每个b u n d l e 内都有若干个组件，每个组件都可以提供独立 的服务，不同b u n d l e 间可以通过组件来交互。这样就形成了一个面向服务的组件 化设计。 2 1 2 5d s d s ( d e c l a r a t i v es e i c e ) 是o s g iv 4 0 的一个重大改进，是对核心框架的一个 改进与提升。首先，d s 是o s g i 核心框架的一个标准服务，在以前没有d s 的版 本中，o s g i 系统要通过b u l l d l e 的b 吼d l e a c t i v a t o r 来注册服务，采用的是m o d u l e 和s e 州c e 的方式，b 1 l i l d l e 通过上下文来注册服务。而d s 通过一个l 文件， 定义b u l l d l e 的哪些部分提供服务，哪些部分获取服务。当b u i l d l e 运行时，o s g i 根据x m l 文件注册服务，并不立即启动m o d u l e ，只有当b u n d l e 要获取一个注册 过的服务时，m o d u l e 才被激活，服务的方法才会执行，而执行完了之后m o d u l e 再次变为等待状态。 d s 就是这样让我们可以在b 1 1 n d l e 中定义组件，通过配置的方法发布服务、 获取服务，以实现前面的面向服务的组件模型。 8 第二章o s g i 相关技术介绍 2 1 30 s gi 框架的功能 1 支持模块化的动态部署 由于o s g i 采用的是微内核结构，类似于操作系统微内核的概念，所以模块 化的部署成为了o s g i 最重要的功能。基于o s g i 而构建的系统是以j a r 文件的方 式作为模块动态地部署到框架之中，从而达到扩展性、易修改、易升级等目标【8 】。 按照o s q 的规范要求，将工程创建为符合规范的b 1 l i l d l e ，或是打包成符合 规范的j a r 文件，从而按规则动态的部署到0 s g i 框架中。b u n d l e 的部署方式可 以有很多种，如命令行、w e b 界面、目录等等。下图分别展示了用命令行和w 曲 方式部署的界面。 。系统管理 。i 亘程系统管理 。已安装插件费b 莨 r 2 一。8 “ 。安装新插件| 图2 _ 4 命令行和w 曲方式部署的界面 2 支持模块化的封装和交互 以前我们在使用j a v a 时也会感觉到是在模块化的编程，不过在进行模块化的 封装和交互上是直接从一个模块调用另一个模块的接口或是类。这种看似合理的 方式，实际上使代码变得混乱且难以理解，维护起来十分困难。使用了o s q 以 后，模块从物理级别上隔离了，根据o s g i 规范，每个b u n d l e 可以通过声明 h 1 1 p o r t p a c k a g e 或e x p o m p a c k a g e 对外获取接口和类或提供访问此b u n d l e 的接口 和类，也可以把对外提供的功能声明为服务来实现面向接口、面向服务式的设计。 图2 5 展示了b u n d l e 交互的两种方式 此外，还可以通过事件服务( e v e n ts e r v i c e ) 来实现模块的交互，模块对外发布 为事件，订阅了此事件的模块就会收到对应的消息，然后进行处理。类似于j a v a 消息服务( j a v am e s s a g es e r v i c e ) ，j 2 e e 的消息机制。 9 电子科技大学硕士学位论文 图2 5 两种b l l i l d l e 交互的方式 3 支持模块的动态配置 一般的j a v a 应用都是在启动前设定好了配置，通常是写一个配置文件，无法 在使用中动态调整配置。而在