（计算机软件与理论专业论文）基于物流信息系统随机库存管理的分布式应用研究.pdf

华南师范大学硕士论文y ，5 9 4 7 9 9 摘要 随着物流的发展，物流信息系统作为物流的神经中枢而存在。因此有效地进 行物流信息的分布式处理显得非常重要。而随机库存作为物流的重要组成部分， 就更有必要进行分布式信息处理。本课题论文的思想就是综合现在流行的几种分 布体系结构及技术特点，根椐实际情况，把它们有地效应用到随机库存分布式信 息处理中，以达到改进传统物流信息系统局限性问题、解决实际问题和研究技术 的目的。 本论文首先论述了传统的物流信息系统分布式处理的局限性，阐述了现在流 行的几种分布式体系结构及其技术，分析比较了它们的优缺点和互操作性。通过 阐述现代库存管理的策略和方法来说明了随机库存分布式处理的特点。针对项 目，分析出具体的随机库存模型、策略、控制方法和信息处理模块。再在这些基 础上，针对企业内部和企业间的两种情况，提出两种分布式处理的改进方案，其 中企业间的方案更符合实际发展要求。 然后，采用n e t 作为实现技术平台，根椐前面提出的企业间改进方案进行随 机库存的实现。实现分为两步，第一步根椐n e t 的元思想进行应用程序的实现。 第二步再在上一步的基础上，对应用程序进行了分布式实现，体现了n e t 技术平 台的特点。 因此，本论文既是对物流随机库存管理的研究，也是对计算机分布式技术的 应用研究，而且也是对n e t 技术平台的应用研究。具有很好的综合应用价值和理 论参考价值。 关键词：物流、分布式、随机库存、模型、元思想 柬经作背、导师同意 匆金文公椎 基于物流信息系统随机库存管理的分布式应用研究 a b s t r a c t l o g i s t i c s i n f o r m a t i o n s y s t e m a c t sa sn e r v ec e n t e ro fl o g i s t i c sw i t ht h e d e v e l o p m e n to fl o 百s t i e s ，s o i tb e c o m e sv e r yi m p o r t a n tt o p r o c e s s d i s t r i b u t e d l o 百s t i e si n f o r m a t i o n a si m p o r t a n tc o m p o s i n go fl o g i s t i e s ，r a n d o mi n v e n t o r y b e c o m e sm o r en e c e s s a r yt ob ed i s t r i b u t e d t h ei d e ao ft h i sp a p e ri st os y n t h e s i z e s s e v e r a lc u r r e n t p o p u l a rd i s t r i b u t e a r c h i t e c t u r ea n dt e c h n i q u e si n t oa p p l i c a t i o no f d i s t r i b u t ei n f o r m a t i o np r o c e s s i n go f l o g i s t i c sa c c o r d i n gt of a c t ，i no r d e rt oi m p r o v e c o n f i n eo fc o n v e n t i o n a ll o g i s t i c si n f o r m a t i o n , t os o l v ea c t u a lp r o b l e ma n dt or e s e a r c h t e c h n i q u e f i r s t l yt h i sp a p e rd i s c u s s e s c o n f i n eo fc o n v e n t i o n a ld i s t r i b u t ep r o c e s s i n go f l o g i s t i c s ，t h e ns e tf o r t hs e v e r a lc u r r e n tp o p u l a r d i s t r i b u t ea r c h i t e c t u r ea n dt e c h n i q u e s ， a n da n a l y s ei t s g o o dq u a l i t i e sa n ds h o r t c o m i n ga n do p e r a t i o no fo n ea n o t h e r t h e p a p e rs h o w sc h a r a c t e r i s t i c o fr a n d o mi n v e n t o r yd i s t r i b u t ep r o c e s s i n g w ea n a l y s e a c t u a lr a n d o mi n v e n t o r ym o d e l ，t a c t i c ，c o n t r o lm e t h o da n di n f o r m a t i o np r o c e s s i n g m o d u l e w e b r i n g f o r w a r dt w oa m e n d e ds o l u t i o ns c h e m e so fd i s t r i b u t ep r o c e s s i n go n f r o n tb a s i c ，o n ef o ri n t r a n e t ，t h eo t h e rf o ri n t e r n e t t h es e c o n ds o l u t i o ni s m o r e s u i t a b l et oa c t u a ld e v e l o p m e n t t h e nw ea d o p t n e ta s p l a t f o r m t or e a l i z es o l u t i o ns c h e m ea c c o r d i n gt o a m e n d e ds o l u t i o ns c h e m e p r e s e n t e d b e f o r e t h er e a l i z a t i o n s e p a r a t e si n t ot w os t e p s ， t h ef i r s ts t e pi st oh a v ea p p l i c a t i o nr e a l i z e df o rm e t at h o u g h t ，t h e n t h es e c o n ds t e pi s t oh a v ed i s t r i b u t e p r o c e s s i n g r e a l i z e d f o l l o w i n g t h ef i r s t s t e p sb a s i c ，t h e n s h o w i n g n e t sc h a r a c t e r i s t i c s ot h i sp a p e rn o to n l yr e s e a r c h e sm a n a g e m e n to fl o g i s t i c sr a n d o mi n v e n t o r y ， b u ta l s or e s e a r c h e sa p p l i c a t i o no fc o m p u t e d i s t r i b u t ep r o c e s s i n ga n d n e ta p p l i c a t i o n t h i sp a p e ri sg o o dv a l u ef o rs y n t h e t i c a la p p l i c a t i o na n dt h e o r yr e f e r e n c e k e yw o r d s ：l o g i s t i c s ，d i s t r i b u t e ，r a n d o mi n v e n t o r y ，m o d e l ，m e t a t h o u g h t 华南师范大学硕上论文 第1 章绪论 1 1 课题的背景及意义 1 1 1 物流信息管理系统的发展 信息系统与物流的发展相辅相成，信息系统是物流的神经中枢，它贯穿物流 的的始末。物流管理信息系统( l o g i s t i c sm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m ，简称 l m i s ) 是指通过对与物流相关的信息流的加工处理来达到对物流的有效控制和 管理的人机系统。它是支撑物流合理化，提高物流效率，降低物流费用的重要基 础设篪。随着信息技术特别是网络技术的不断发展完善，管理技术的广泛应用， 管理信息系统得到了促进和扩展。与此同时，经济活动的全球化和服务业的曰益 壮大，为物流信息管理系统带来了前所未有的机遇和挑战【】l 。 经典的物流信息管理系统l m i s 经历了集中式信息管理模式、分布式信息管 理模式、客户朋艮务器模式等发展阶段。但一般来说，都是集中在一个系统平台 上。不同的l m i s 系统之间存在的系统兼容性问题，一直制约物流信息管理水平 的提高。 经典物流信息管理系统的局限性主要表现在以下几个方面： 第一、由于物流过程具有时间的连续性、空间的位移性等特点，为避免组织 管理与工作流程脱节，对物流的管理、对信息的沟通与反馈的要求相当高。经典 l m i s 的信息共享的范围与物流信息管理特别是供应链管理要求的信息高透明度 与快速相距甚远。 第二、由于受到传统的企业组织体制的制约，导致l m i s 系统的信息管理基 本是垂直型、层次型的，信息的交流主要是纵向流动，造成同一层次的各物流环 节间难以形成信息共享，不仅不利于对物流过程的全面监督评价、控制和优化， 更难以发挥协同指挥的功效。 第三、由于传统的l m i s 的数据文件的处理主要集中在局部的处理逻辑模块 内进行，对于其他模块数据的访问和处理要受到很多限制，这种系统的结果导致 系统内及供应链内各企业间的“信息孤岛”，另外由于不同的l m i s 的网络操作 基于物流信息系统随机库存管理的分布式应用研究 平台不同、网络通讯协议不同，制约了不同l m i s 之间的信息交流，妨碍了供应 链的合理化与最优化。 与传统的物流信息管理系统比较，现代的物流管理信息系统在管理和动作 时，更多要表现出互操作性、系统性、智能化、自动化等多个方面，目前物流管 理信息系统的发展主要几方面的特征是：标准化、网络化和一体化。 针对经典物流信息的局限性，本篇论文主要讨论物流管理信息系统网络化方 面的问题，并且具体落实到应用计算的体系结构及其在物流随机库存管理方面的 分布式应用研究。 1 1 2 现代物流信息管理系统所要求的分布式体系结构及技术 ( 1 ) 软件体系结构的发展 企业管理软件的体系结构的发展经历是：从文件服务器( f s ) 体系结构，到 客户机稠匿务器( c s ) 体系结构，再到浏览器腰务器 b s ) 体系结构和多级的分布式 体系结构。 两层的客户机服务器( c s ) 结构。服务器处理与应用和数据库相关的请求， 客户端负责显示数据以及将用户输入的数据传送给服务器。但在这种模式下，应 用系统任何一个地方的修改，都要对所有的客户端系统进行维护。 后来形成了三层及多层的客户机朋艮务器( c l i e n t s e r v e r ) 结构，这时才形成真 正的分布式体系结构。在这种结构中，数据库功能和应用功能是分离的，当应用 服务器层发生变化时，瘦客户端几乎不要进行任何变动，而对用户来说应用服务 器层是透明的。 随着i n t e r n e t 技术的更进一步发展，基于浏览器的客户机瑙霞务器系统方案， 即浏览器朋艮务器( b s ) 结构，给大型信息系统带来了生机。在现代物流信息系统 中，电子定系统( e o s ：e l e c t o n i co r d e r i n gs y s t e m ) 、全球定位系统( g p s ：g l o b m p o s i t i o n i n g s y s t e m ) 等系统的融入更是少不了网络技术的支持。物流信息管理系统 的网络化进程正随着i n t e m e t i n t r a n e t 技术的进步在不断发展h 1 。 基于以上的分析，物流信息管理系统的应用系统结构应采用的分布式软件体 系结构，如图1 1 所示。 2 华南师范大学硕士论文 羲撰囊取魅瑾 彘务迮辑娅臻 技推稃艺旬蕾理 蚕善禹 l 蛐械m | 臆_ i li| 晦翊1 掣掣”掣 豳豳囱 图1 1 物流信息管理系统的应用系统结构 ( 2 ) 现在主要的分布多层体系结构及其技术介绍 当前的分布式多层体系结构主要有：m i c r o s o f t 的d n a 和d c o m c o m + ， 基于c o r b a 的和基于j a v a 的r m i e j b ，以及新推出不久的基于x m l 和s o a p 的w e bs e r v i c e s 。它们各有优缺点，又存在各种联系。如：d c o m 虽然执行 效率很好，但可扩展性差，在i n t e r n e t i n t r a n e t 的使用上也存在许多的困难，例如 和防火墙集成有困难等，只适合使用在i n t r a n e t 或是局域网络应用系统之中。 c o r b a 效率高，可扩展性也好，但相对比较复杂，并且没对象回收机制，开发 难度较高。而且以前d c o m c o m + 与c o r b a 之间交互较困难，要用b r i d g e 技 术，带来不少问题。基于s o a p 的分布式计算体系结构一- w e bs e r v i c e s 框架 体系，该体系定义了动态商务合作所要求的基本功能和原则，从而使w e b 不仅 成为信息共享的平台，而且成为服务共享的平台。w e bs e r v i c e s 利用标准网络协 议和x m l 数据格式进行通信，具有良好的普适性和灵活性，因此任何支持这些 网络标准的系统都可以支持w e bs e r v i c e s 。但w e bs e r v i c e s 对所有的应用程序来 说并不是理想的解决方案。因为它通常用h t t p 传输协议和x m l 进行编码，它可 靠性和效率方面比不上二进制协议。在本地的i n t r a n e t ，广域网和局域网上，n e t 的远程访问是更适合的方案。目前通过n e t 的框架能容易实现w e b 服务。因此 可以根椐l m i s 具体情况，综合这些体系结构及其技术的特点提出较合理的解决 方案，并应用到l m i s 中。 1 1 3 随机库存管理的重要性及其分布式处理的必要性 ( i ) 库存管理及它的随机库存模型 库存管理是物流中的重要环节，是物流研究中的一个重要领域。把库存量 基于物流信息系统随机库存管理的分布式应用研究 控制到最佳数量，尽量少用人力、物力、财力把库存管理好，获取最大的供给保 障，是很多企业、很多经济学家追求的目标，甚至是企业之间竞争生存的重要一 环。研究表明，在物流系统中，仓库的信息化与物流重组是整个系统中的重中之 重。因为除了运输以外，在物流作业过程中，有7 0 的作业任务是在仓库里完成 的，如理货、盘点、流通加工、配货等【5 】。 随机库存模型是库存中重要的存储模型，比确定型存储模型更接近实际情 况。需求量或提前订货时间不确定所构成的存储模型为随机库存模型。这种模型 主要是考虑到需求量经常变化，而且因为种种因素导致订货往往不能按时送到， 发生随机性的延迟而造成缺货现象，这就需要安全库存量来处理这种情况。安全 库存量是为防止因订货期间需求量增长和到货延误所引起的缺货而设置的储备 量。它需要通过对需求量和订货点提前期的历史资料进行统计分析而得出。 ( i i ) 现代库存管理策略 与传统的库存管理相比较，下面介绍几种先进的与电子商务相配套的库存 管理策略。 【6 】 ( 1 ) v m i ( v e n d o rm a n a g e m e n ti n v e n t o r y 供应商管理用户库存) 管理系统 传统的库存管理以企业为单位，零售商、批发商、供应商都有各自的库存及 相应的控制策略。这就很容易产生需求信息扭曲的现象。v m i 是一种在用户和 供应协商合作的基础上，为追求共同的目标( 成本，时间) 在双方达成一定框架下 由供应商管理库存的一种方法。它体现了现代物流的合作性原则和互惠原则。从 这种管理策略来看，必然存在不同库存的信息交流和协调处理，也就存在库存之 间信息分布式处理的需要。 f 2 弼合库存 v m i 是一种物流集成化动作库存的决策代理模式。由供应商代理分销商行 使库存决策的权力，而联合库存管理则是一种风险分担的库存管理模式。为了发 挥联合库存管理的作用，同样需要一套实施机制来支撑。1 、要建立供需协调管 理机制，这之中包括建立共同合作目标( 用户满意度、利润增加、风险减少等) 、 联合库存的协调控制方法、利益的分配与激励机制等。2 、建立一种有效信息沟 通渠道或系统。考虑利用第三方物流系统的资源把库存管理的部分功能代理给第 三方，可以使企业更加集中精于自己的核心业务。且第三方物流系统可以起到供 4 华南师范大学硕士论文 应商与用户之间的桥梁作用，简化管理。由此可见在这种库存管理策略中，信息 沟通和协调很紧密，信息的分布式处理也就显得很必要。 ( i i i ) 现代多级库存控制方法 库存控制直接目的是使整个物流各阶段、层次( 供应商、制造商、分销商) 的库存最小，而传统的企业库存管理模式是从单一企业的角度去考虑库存问题， 因而并不能使物流达到整体最优。电子商务物流多级库存控制的方法有两种：分 布式策略和中心化策略。 ( 1 ) 中心化库存控制 中心化控制是将控制中心放在企业上，由核心企业对物流中各级库存进行控 制，协调上游与下游企业的库存活动。核心企业在物流系统中相当于数据中心， 担负着数据的集成、协调功能。 ( 2 ) 分布式库存控制 分布式库存控制是把整个物流中的库存控制分为多个成本归结中心，即供应 商、制造商、分销商、零售商成本中心，各自根椐自己的库存成本目标做出优化 的控制策略。分布式库存控制要取得整体的最优，需要增加物流各部门、各企业 间的信息共享程度，使物流链上的各个企业、部门共享统一的市场信息，分布式 各级库存控制策略能够使企业根椐实际情况做出快速决策，增强企业的自主性和 物流系统的机动性。 从上面两种多级库存控制方法分析来看，无论是采用那一种方法，信息的交 流、共享和分布处理都是必不可少的。 通过以上在库存管理策略和控制方法方面的分析，可以得出分布式处理在库 存管理中是很重要而且也很必要，因此在物流管理信息系统中进行随机库存的分 布式管理有着重要意义。 1 1 4 课题的意义 本论文课题得到广东省教育厅自然科学基金( 0 1 2 2 ) 及广州市科技项目资助。 具有广泛的理论和实际意义。从分布式体系结构及其中的分布式对象技术和组件 模型的角度来看，存在扩展性，不同组件模型互操作等问题，有待不断的发展和 完善，如：基于s o a p 的w e bs c r v e i c e s 的不断完善。这需要一个从理论到实践， 5 基于物流信息系统随机库存管理的分布式应用研究 再从实践到理论的螺旋前进的过程，对最新分布式体系结构及对象技术的综合应 用研究可以给解决l m i s 中的实际问题带来较合理方案，有理论和实践的上参考 价值。从物流信息管理系统的角度来看，l m i s 经历了若干个阶段，现在l m i s 应该是以分布式体系结构及对象技术为基础的新型l m i s 。随着各大型软件公司 推出的新的主流软件平台，l m i s 在这些平台上将呈现新的特点，对l m i s 在这 些平台上的应用研究将会带来最新的应用价值。例如：在微软新推出的n e t 平台 上研究新型的l m i s 等。随着l m i s 的改善，给物流业直接带来社会价值。因为 信息系统是物流活动的中枢神经，它贯穿于物流活动的始未。例如：对于物流服 务的当事人之一货主来讲，如果能够实现货物的生产与成品的供应同步进行，那 么就可以达到“零库存”的效果，大大降低除了生产以外的流通成本，这就需要 为之服务的物流服务商根椐自己掌握的库存情况进行预测分析，向货主提供有关 库存量的合理报告，提供的信息可以更好地帮助货主企业做出合理的生产计划， 如果没有信息系统的同时共享，这种动态同步是无法实现的。 库存管理模块是l m i s 中的重要部分，有效的库存管理能明显减少物流过程 中的订货费、保管费和缺货损失费等费用从而节约物流的费用，而随机库存模型 又是库存中重要的存储模型，上面已经分析和阐述了对它进行分布式处理的重要 性和必要性，由此可知对随机库存管理的分布式应用研究有重要的意义。所以本 课题论文具有很好的理论参考和实际价值意义。 i 2 课题研究的内容 本课题主要着重于物流信息系统的网络化方面问题研究，针对传统物流信息 系统局限性和具体的项目，把问题具体落实到随机库存管理部分的分布式信息处 理。因此课题研究的内容主要有：( a ) 针对项目，分析出随机库存模型，选择管 理策略和控制方法，设计出随机库存的信息处理模块以及模块之间的关系。( b ) 分析现在几种主要的分布式处理技术和它们之间的关系，综合它们的优缺点，根 椐上面设计的随机库存模块的特点，针对不同网络信息共享情况，提出不同的分 布处理方案。( c ) 选择实现技术平台，根椐技术平台的特点，针对前面的提出的 方案进行实验研究。( d ) 得出分布式实验的结果，体现平台技术特点。 b 华南师范大学硕士论文 第2 章d c o m c o m + 、c o r b a 和w e bs e r v i c e s 技术及比较研究 2 1 引言 前面已经简单介绍了现在流行和主要的分布式对象技术的一些解决方案，包 括o m g 的c o r b a 、m i c r o s o f t 的d c o m c o m + 、s u n 的j a v a r m i e j b 和基于 x m l 的s o a p 简单对象访问协议。它们各有优缺点，假如能取长补短，互相结 合和改进，就能很好地优化l m i s 。下面详细讨论下d c o m c o m + 、c o r b a 技 术以及基于x m l 和s o a p 的w c bs e r v i c e 技术。 2 2d c o m c o m + 技术及分布式体系结构 2 2 1d c o m 技术及其分布式体系构架 d c o m ( d i s t r i b u t e d c o m p o n e t o b j e c t m o d c l ) 是微软提出的一种分布式组件对象 模型，它是c o m 在分布式计算方面的扩展，使c o m 跨越机器的边界，进一步 应用于局域网、广域网，甚至i n t e m e t 上。为了适应网络环境，d c o m 主要的任 务是在c o m 的基础上，实现远程调用，并采取一些策略，以适应和优化网络环 境。d c o m 建立在标准的分布式计算环境( d c e ) r p c 引擎之上，拥有d c e 提供 的通用服务集，如远程过程调用( r e m o t e p r o c e d u r e c a l l s ，r e , c ) 、命名、线程管理， 以及安全性等。d c o m 对d c er p c 进行面向对象的扩展，故又称对象 m , c ( o r p c ) 。d c o m 运行于网络的最高层，相当于i s o o s i 中的应用层，它具 有协议无关性，可以使用t c p i p ，u d p ，i p x s p x ，以及n e t b i o s 等底层面向连 接或无连接协议。从远程调用角度，该层网络协议可细分为三层：基本编程构 架；远程构架；线路协议构架。三层紧密结合形成一个完整的体系结构，如 图2 1 所示。d c er p c 的体系结构及工作过程如图2 2 所示。 7 基于物流信息系统随机库存管理的分布式应用研究 c l i e n ta p p l i c a t i o n i ( 1 ) s e r v e r c o m p o n e n t p r o x yc o m c o ms t u b l i b r a r y l i b r a r y 0 s c m j ljl 叶斗 s c m 呻 r e 百s t r y_ r e g i s t r y o x i d 斗斗 o d r e s o l v e r s r p cch a r m e lr e s o l v e r g - p i n g p i n g h c b e n ts e r v e r 客户 机器边界 图2 1d c o m 的体系结构 服务器 图2 2 r p c 的体系结构 8 华南师范大学硕士论文 2 2 2 c o m + 技术 c o m + 倡导一种新的设计概念，把c o m 组件提升到应用层，把底层细节留 给操作系统，使c o m + 与操作系统的结合更加紧密。c o m + 的底层结构仍然以 c o m 为基础，但在应用方式上则更多地继承了m t s ( m i c r o s o f l t r a n s a c t i o n s e r v e r ) 的处理机制，包括m t s 的对象环境、安全模型、配置管理等。c o m + 把c o m 、 d c o m 和m t s 三者有机地统一起来，同时也新增了一些服务，如负载平衡、内 存数据库、事件模型、队列服务等，形成一个概念新、功能强的组件体系结构， 使得c o m + 形成真正适合于企业应用的组件技术。几者之间的结构关系如图2 3 所示。 图2 3 组成结构图 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 ra r c h i t e c t u r e 公共对象请求代理体 系结构) 是由o m g 组织( 对象管理组织) 制订的一种标准的面向对象应用程序体系 规范。或者说c o r b a 体系结构是对象管理组织为解决分布式处理环境( d c e ) 中， 硬件和软件系统的互连而提出的一种解决方案。 c o r b a1 x 是c o r b a 的第一个版本，正式发布于1 9 9 1 年1 0 月，其中定 义了c o r b a 对象模型、接口定义语言i d l 标准，以及动态调用接口与接口库等 机制。现在已发展到c o r b a3 x 。2 0 0 2 年发布了c o r b a 3 0 ，该规范最大的改 进是引进了组件模型。此外，c o r b a 3 0 更好的集成了j a v a 、w e b 和d c e 遗留 系统，允许在i i o p 上使用r m i ，并支持i i o p 穿越防火墙。 c o r b a 体系结构与规范建立在o m g 的对象模型基础之上，它主要由三个 关键部分组成：( a ) 作为分布式对象通信基础设旌的对象请求代理o r b 的体系结 构；( b 1 接口定义语言i d l 的语法和语义以及到各种程序设计语言的映射：( c ) 保 基于物流信息系统随机库存管理的分布式应用研究 证可互操作性的标准o r b 间的通信协议g i o p i i o p 。c o r b a 的系统体系结构如 图2 4 所示”。 图2 4c o r b a 的系统结构图 1o 华南师范大学硕士论文 c o r b a 的核心部件是o r b 。它包括确定和定位对象，进行连接管理和收发 数据所必须的所有通讯设施。o r b 的基本任务是把请求从客户方传送到被激活 的对象实现中。图2 5 就是o r b 的体系结构。( a ) 对象实现( o b j e c t l m p l e m e n t a t i o n ) 一它定义了实现一个c o r b a 对象i d l 界面的方法，对象实现可由不同的语言如 ( c + + ，s m a l l t a l k 和a d a ) 来编写。( b ) 客户( c l i e n t ) - - 这是一个程序实体，可用来激 活对象实现中的方法。远程对象服务的访问对调用者来说是透明的，就象在一个 对象中调用方法。如o b j p ( a r g s ) ，以下几点就是为了支持这种透明的服务。( c ) 对象请求代理( o r b l 一o r b 机制可以透明地将客户请求传送给目标对象实现。通 过使客户方不再管理方法激活的具体实现，从而简化了分布程序，当客户激活一 个方法，o r b 负责定位对象实现并进行透明激活。将请求传输给对象实现并返 回结果。( d ) o r b 界面一o r b 作为一个逻辑实体，可以以各种方式实现。为了使 应用和具体实现相分离，c o r b a 为o r b 定义了抽象的界面。这种界面提供各 种帮助函数如将对象参考转化为字符串或付本。( e ) c o r b a i d ls t u b s 和s k e l e t o n s c o r b ai d ls t u b s 和s k e l e t o n s 将客户、服务应用、o r b 粘合在一起。 c o r b a i d l s t u b s 和s k e l e t o n s 提供了静态i d l 功能，它是由c o r b a i d l 定义的 统一界面，c o r b ai d l 的定义和目的程序之间的翻译是通过c o r b ai d l 编译 器自动匹配的。使用编译器减少了客户与服务者之间的可能不一致性，增加了自 动匹配编译者的机会。( f ) 动态激活界面d i 卜这个界面允许客户直接访问o r b 提供的请求机制。应用使用d i l 动态地将请求与对象连接，而不通过请求i d l 所定义的s t u b s 来进行连接。将d i l 与对象动态连接，对象的定义和接日在客户 端编译时并不知道，因此这些客户的请求必须包括对象参考、操作和参数。 c o r b a 提供的界面仓库( i n t e r f a c e r 印o s m o n ) 就是一个对象界面描述的数据库， 可以从界面仓库返回关于对象和服务的具体描述。( 曲动态框架界面( d s i ) - - d s i 存在服务方，类似于存在客户方的d i i 。d s i 允许把请求传送给对象实现，而不 需要知道对象实现在编译时的知识。通过d s i ，各种方法可以不再通过由i d l 界 面产生的方法所定义的s k e l e t o n s 进行访问，而直接通过界面仓库提供的方法名 和参数进行访问。( h ) 对象适配器( d a ) - - d a 实现了对象实现和o r b 内核之间的 通信，它处理各种服务。如：产生和解释对象参考、方法的激活、交互安全、对 象实现的激活和撤销、将参考映射成对象实现和对象实现的注册。对o a 处理对 基于物流信息系统随机库存管理的分布式应用研究 象实现的活动，o m g 提供了四个策略。共享服务，即各个对象可以在一个程 序中同时执行。不共享服务。单方法服务，即每接到一个请求就启动一个新 的服务。永久服务，只有在永久服务中，对象的执行者可以认为总是处于活动 状态。如果一个请求在任意其他的策略下被调用，o a 将用指定的方法去激活对 象，为了实现这些，o a 需要知道对象位置和操作环境，实现仓库 ( i m p l e m e d a t i o n r e p o s i t i o n ) 为包含这些信息的数据库。它是c o r b a 的标准部件。 图2 5c o r b a 的o r b 体系结构 2 4 基于x s l 和s o a p 协议的w e bs e r v i c e s 技术 w e b s e r v i c e s ( w e b 服务) 是一种革命性的分布式计算技术。从外部使用者的角 度而言，w e b 服务是一种部署在w e b 上的对象组件；从语义上看，它封装了离 散的功能。在i n t e m e t 上发布后能够通过标准的i n t e m e t 协议在程序中访问。它 具有完好的封装性、松散耦合、使用协约的规范性、使用标准协议规范、高度可 集成能力等特征。w e bs e r v i c e s 技术组件是一套开放的规范，包括h t t p 、x m l 、 l2 华南师范大学硕士论文 s o a p 、w s d l 、u d d i 和w s f l 。其中，s o a p ( s i m p l eo b j e c t a c c e s s p r o t o c 0 1 ) 是 一个基于x m l 的消息传递协议，它不确定平台和语言，同时支持消息传递和请 求响应通信模型；w s d l ( w e b s e r v i c ed e s c r i p t i o nl a n g l l a g e ) 是一个基于x m l 的 服务接口定义语言，定义了服务接口和其实现特征；w s f l ( w e b s e r v i c e sf l o w l a n g u a g e ) 是一个对精确图表进行建模的工具，它使用人和机器都能理解的x m l 语法。u d d i ( u n i v e r s a ld e s c r i p t i o n ，d i s c o v e r ya n di n t e r g r a t i o n ) 是一套基于w e b 的、分布式的、为w e b s e r v i c e s 提供的信息注册中心的实现标准规范，同时也包 含一组使企业能将自身提供的w e b s e r v i c e s 注册以使得别的企业能够发现的访问 协议的实现标准【1 1 】。w e bs e r v i c e s 的体系结构如图2 6 所示： f w e b 服务 u d d iw s d ls o a _ p x m l h t t p 图2 6w e bs e r v i c e s 的体系结构 2 4 1x m l 语言简述 x m l 是一种数据描述语言，是标准通用标记语言s g m l ( s t a n d a r d g e n e r a l i z e dm a r k u p l a n g u a g e ) 的- - 个子集。x m l 的出现为网络注入了新的活力， 它为网络带来了结构化的信息，用户可以根椐文档的内容定义自己的标记语言， 因此具有可扩展性和有效性。这大大不同于在h t m l 中嵌入固定的标记。作为 一种标记语言，x m l 将内容和显示格式分离开来并且描述了文档中的文本结构， 例如，它包含了确定特定文档结构开始和结束的明确的规则。x m l 追求一种灵 活性、简单性和可读性的协调呲j 。x m l 主要由三个要素构成：模式( s c h e m a ) 、 可扩展样式表语言( x s l ) 和可扩展链接语言( x l l ) 。其中，s c h e m a 规定了x m l 文档的逻辑结构，定义了x m l 文档中的元素、元素的属性以及元素和元素之间 的属性关系。x s l 用来控制x m l 文档在显示时的版面风格，并可将屏幕信息进 行分类和格式化，使得w e b 版面样式更加丰富多彩：此外，x s l 还可以处理多 13 基于物流信息系统随机库存管理的分布式应用研究 国文字、双字节的汉字显示以及设置网格样式等。x l l 是x m l 的链接语言，它 与h t m l 的链接相似，但功能更强大，可以进一步地扩展当前w e b 上已有的简 单链接等，并支持可扩展的链接和多方向的链接等。总之，x m l 打破了h t m l 只支持超级文本概念下简单的链接规则，能支持独立于地址的域名、双向链路、 环路、多个源的集合链接等；而且x l l 链接可以不受文档制约，完全能够按照 用户的要求进行指定和管理【1 3 。 2 4 2 s o a p 协议概述 简单对象访问协议( s o a p ) 是一种分布式系统对象访问协议，它的构建基础主 要包括可扩展标记语言x m l 、超文本传输协议( h y p e n e x t t r a n s f e rp r o t o c o l ，简称 h t t p ) ； 口远端过程调用( r e m o t e p r o c e d u r ec a l l ，简称r p c ) 等。 x m l 语言前面已经简述过，h t t p 是建立在t c p i p 协议之上用来传送超文本 的协议，主要用作w w w 浏览器和服务器之间的应用层通讯协议。h t t p 协议基 于请求响应模式，其会话过程包括四个步骤：连接( c o n n e c t i o n ) 、请求( r e q u e s t ) 、 应答( r e s p o n s e ) 和关i 羽( c l o s e ) 。r p c 是指应用程序对运行在远程计算机上的系统 进行功能调用的过程。为实现该调用请求，在相互协作的计算机之间需要使用特 定的协议对信息数据进行打包、发送和接收。目前，每种主要的对象模型均有其 自己的r p c 技术。m i c r o s o f t 的组件对象模型( c o m ) 使用d c o m ，c o r b a 使用 i i o p ，而j a v a 使用r m i 。r p c 是分布式信息系统的重要基础。 一个典型的s o a p 信息包括四个部分：s o a p 信封( e n v e l o p ) ，封装定义了消 息的内容、发送者、接受者以及处理框架；s o a p 编码规贝1 j ( e n c o d i n gr u l e s ) ，描 述应用程序需要使用的数据类型；s o a p 远端过程调用描述( r p cr e p r e s e n t a t i o n ) ， 给出远程过程调用和应答的方式；s o a p 绑定( b i n d i n g ) ，确定s o a p 所使用的传 输协议【1 4 。s o a p 信息结构如图2 7 所示。 14 华南师范大学硕士论文 2 4 3w s d l 协议 图2 7s o a p 的信息结构 w s d l 是w e b 服务描述语言，它提供了一个较好的解决方案。w s d l 语言 被设计用来描述w e b 服务和w e b 服务中所有的方法。在一个w s d l 文档中，所 有的参数和w e b 服务的方法名称都有详细的说明，同时还包括了w e b 服务本身 的位置。最终可以生成用于具体的w c b 服务所必需的有效s q 心消息，而且所 生成的s o a p 消息也被发送给了w e b 服务。它最大的优点就是，它与s o a p 一 样，也是一个x m l 标准的协议。w s d l 标准不仅仅可以用于描述w e b 服务，还 可以用于描述任何的网络服务，也就是说除了s o a p w e b 服务之外，任何需要格 式化的数据都能够被定义。w s d l 主要由五个部分组成；( 1 ) 类型这部分定义了 在文档中使用的不同的自定义数据类型。( 2 ) 消息这部分是服务接收和返回的逻 辑消息的抽象表示。( 3 ) 端口类型这部分是一个抽象操作的列表，抽象操作主要 是对w e b 服务的方法签名进行转换。它还定义了所有操作接收和返回的逻辑消 息。( 4 1 绑定这部分为每个具体的端口类型都定义了消息格式和协议。这部分对 协议进行了定义。( 5 ) 服务该部分定义了w e b 服务的物理地址。该物理地址拥 有一组指向特定地址的端口。 】5 基于物流信息系统随机库存管理的分布式应用研究 2 4 4 u d d i 协议简介 具备了s o a p 和w s d l 以后，跨平台的分布式通信虽已经可以实现，但在 i n t e r n e t 上如何查找、定位相应服务的问题却并没解决，为此，i b m 、m i c r o s o f t 、 a r i b a 等公司共同提出，由w 3 c 通过并公布了u d d i 协议。u d d i 在逻辑上分为 两部分：商业注册和技术发现。前者是用来描述企业及其提供的w e b 服务的一 份x m l 文档；后者则定义了一套基于s o a p 的注册和发现w e bs e r v i c e s 的编程 接口。这两部分的框架全由x m ls c h e m a 定义。凡是实现u d d i 规范的站点被称 为u d d i 操作入口站点，这些站点通过复 书1 ( r p l i c a t e ) 机制保持彼此间的内容同 步。因此这些站点在逻辑上被看作为一个整体，这个整体就被称为u d d i 商业注 册中心。由于注册和查找所用的传输协议是s o a p ，因此商业注册中心的适用范 围可覆盖所有遵循s o a p 协议的站点。 2 5 三种分布式技术的性能比较和研究 d c o m c o m + 、c o r b a 是早些时候出现的分布式对象计算模型，而基于 s o a p 的w c bs e r v i c e s 是最近出现的新型的分布式计算模型，它们各有优缺点， 下面就它们的特点进行一些比较。 2 5 1d c o m 和c o r b a 的比较 从高层来看，d c o m 与c o r b a 非常相似，两者的目标都是基于对象的软件 构件在分布异构环境中可重用、可移植和可互操作。两者都使用接口来封装对象 的实现，但d c o m 和c o r b a 也有着许多差异。 c o r b a 和d c o m 都采用面向对象的方法，