第三章中间件简单Corba程序设计

1、山东大学计算机科学与技术学院基础技术教学部第三章第三章简单简单Corba程序设计程序设计山东大学计算机科学与技术学院1 CORBA应用开发过程应用开发过程CORBA规范并没有限制规范并没有限制ORB的具体实现方法，所的具体实现方法，所以不同厂商对以不同厂商对ORB的具体实现方法可能差别很大，的具体实现方法可能差别很大，这就导致不同厂商提供的这就导致不同厂商提供的ORB上操作可能有很大的上操作可能有很大的差异。但基本过程都是类似的。差异。但基本过程都是类似的。山东大学计算机科学与技术学院1.1 开发环境开发环境Inprise VisiBroker 4.5 + JDK 1.3 + UltraEdi

2、tJacORB3.6 + JDK 1.6 +Ant1.7+Eclipse山东大学计算机科学与技术学院1.2 静态工作方式静态工作方式客户方对象实现方IDL桩（客户方代理）IDL构架（服务方代理）ORB内核山东大学计算机科学与技术学院设计一个静态方式的程序设计一个静态方式的程序IDL文件对象实现IDL编译器JavaC+IDL桩JavaC+IDL构架JavaC+客户方调用服务方主程序山东大学计算机科学与技术学院1.4典型的典型的CORBA应用实现过程应用实现过程用用IDL编写对象规格说明编写对象规格说明编译编译IDL生成桩和框架生成桩和框架编写客户程序代码编写客户程序代码编写对象实现和服务程序代码

3、编写对象实现和服务程序代码编译客户程序编译客户程序编译服务程序编译服务程序运行客户程序运行客户程序运行服务程序运行服务程序启动对象请求代理（启动对象请求代理（ORB）内核）内核一个典型CORBA应用的实现过程山东大学计算机科学与技术学院对象接口对象接口对象接口实际上是分布式对象向外提供服务的规格对象接口实际上是分布式对象向外提供服务的规格说明说明是客户程序与对象实现之间的一种合约，双方必须是客户程序与对象实现之间的一种合约，双方必须严格遵守对象接口定义中的约定，包括操作名字，严格遵守对象接口定义中的约定，包括操作名字，参数表，返回表，异常表，上下文等参数表，返回表，异常表，上下文等对象接口定义

4、存放在一个或多个对象接口定义存放在一个或多个IDL文本文件中，文本文件中，指明每一对象对外提供的服务，以及客户程序如何指明每一对象对外提供的服务，以及客户程序如何使用这些服务或处理服务的返回结果使用这些服务或处理服务的返回结果山东大学计算机科学与技术学院1.3 IDL语言语言说明性语言，定义组件接口，不定义实现。说明性语言，定义组件接口，不定义实现。语法上可以看成语法上可以看成C+的一个子集，规定组件的属性、所继承的一个子集，规定组件的属性、所继承的父类、产生的异常、事件和各类数据类型。的父类、产生的异常、事件和各类数据类型。编译器作用：将编译器作用：将IDL映射到具体程序设计语言，产生桩代码

5、映射到具体程序设计语言，产生桩代码和框架代码和框架代码调用请求经客户端桩传递给调用请求经客户端桩传递给ORB，然后转发到服务端框架，然后转发到服务端框架，最后到达真正要执行请求的对象实现实例最后到达真正要执行请求的对象实现实例山东大学计算机科学与技术学院编写对象实现和服务程序编写对象实现和服务程序IDL文件只定义了对象的语法规格说明，必须编写这些对象文件只定义了对象的语法规格说明，必须编写这些对象的具体实现代码的具体实现代码对象实现可用各种语言实现，且与客户程序的语言无关对象实现可用各种语言实现，且与客户程序的语言无关IDL到编程语言的映射规则到编程语言的映射规则 生成生成IDL框架代码和各种

6、辅助性的框架代码和各种辅助性的java接口或类接口或类 编写对象实现代码时必须继承或使用其中的某些接口或类编写对象实现代码时必须继承或使用其中的某些接口或类服务程序服务程序 利用利用POA激活伺服对象供客户对象使用激活伺服对象供客户对象使用 通常是一个循环执行的进程，不断监听客户程序请求并为之服务通常是一个循环执行的进程，不断监听客户程序请求并为之服务山东大学计算机科学与技术学院编写客户程序编写客户程序初始化初始化ORB 是应用程序进入是应用程序进入CORBA的起点的起点 作用作用让ORB了解有新的成员加入获取ORB伪对象的引用，以备调用ORB内核提供的操作时使用 伪对象伪对象(pseudo

7、object)：在：在CORBA基础设施中的一个对象基础设施中的一个对象获取分布式对象引用，利用其调用对象实现提供的获取分布式对象引用，利用其调用对象实现提供的服务服务山东大学计算机科学与技术学院创建并部署应用程序创建并部署应用程序客户端：客户程序代码与客户端：客户程序代码与IDL编译器自动生成的编译器自动生成的IDL桩代码一起编译桩代码一起编译服务端：对象实现代码与服务程序代码与服务端：对象实现代码与服务程序代码与IDL框架框架代码一起编译代码一起编译山东大学计算机科学与技术学院1.5 例子背景例子背景银行账户管理银行账户管理 服务端管理大量银行顾客的账户，提供基本的开户、存款、取服务端管理

8、大量银行顾客的账户，提供基本的开户、存款、取款、查询余额的功能。款、查询余额的功能。山东大学计算机科学与技术学院1.5.1 对象认定对象认定一个银行帐户的实体模型一个银行帐户的实体模型。balance：表示当前的余额表示当前的余额。deposit：存款：存款withdraw：取款：取款getBalance：查询余额：查询余额manage银行中的储蓄员的实体模型。accountList ：记录当前已开设的所有帐户。open：根据帐户标识查找某一帐户，如果该标识的帐户不存在则创建一个新帐户。山东大学计算机科学与技术学院1.5.2 定义对象接口定义对象接口/ 银行帐户管理系统的对象接口定义modul

9、e Bank / 帐户 interface Account / 存款 void deposit(in float amount); / 取款 boolean withdraw(in float amount); / 查询余额 float getBalance(); ; / 帐户管理员 interface AccountManager / 查询指定名字的帐户，查无则新开帐户 Account open(in string name); ; Bank.idl山东大学计算机科学与技术学院1.5.3 生成生成Stub与与SkeletonIDL编译器作用是将编译器作用是将IDL映射到具体程序设计语言，产生

10、桩映射到具体程序设计语言，产生桩代码和框架代码代码和框架代码Visibroker for java提供的编译器提供的编译器idl2java将将IDL映射到映射到java语语言，生成言，生成java语言的桩和框架语言语言的桩和框架语言每个对象实例都有一个用于唯一标识自身的对象引用。客户每个对象实例都有一个用于唯一标识自身的对象引用。客户程序利用对象引用指明调用的方向程序利用对象引用指明调用的方向表面上看，客户程序调用的是远程对象实现上的操作，实际表面上看，客户程序调用的是远程对象实现上的操作，实际被调用的代码是作为其代理的被调用的代码是作为其代理的IDL桩桩山东大学计算机科学与技术学院生成生成S

11、tub与与Skeletonprompt idl2java Bank.idlidl2javaBank.idlStubSkeleton输入输入输出输出其它辅助其它辅助文件文件山东大学计算机科学与技术学院1.5.4 生成生成7个文件个文件VisiBroker for Java的的IDL编译器编译器idl2java为为每个接口每个接口自动生成自动生成7个文件：个文件： AccountOperations.java Account.java _AccountStub.java AccountPOA.java AccountPOATie.java AccountHelper.java AccountHol

12、der.java 山东大学计算机科学与技术学院1.5.4.1 生成的接口定义生成的接口定义Account.java和和AccountOperations.java定义了定义了IDL接口接口Account的完整基调的完整基调。 AccountOperations.java(操作基调操作基调)定义了定义了Account接口中定义接口中定义的所有常量和方法。的所有常量和方法。package Bank; public interface AccountOperations/操作接口 public void deposit(float amount); public boolean withdraw(f

13、loat amount); public float getBalance();山东大学计算机科学与技术学院生成的接口定义生成的接口定义 客户程序代码中，程序员通常使用的是操作接口的派生接口客户程序代码中，程序员通常使用的是操作接口的派生接口Account(位于位于Account.java)package Bank; public interface Account extends com.inprise.vbroker.CORBA.Object, Bank.AccountOperations, org.omg.CORBA.portable.IDLEntity 山东大学计算机科学与技术学院1.

14、5.4.2 生成的生成的Stub_AccountStub.java是是Account对象在客户端的桩代码，对象在客户端的桩代码，它实现了它实现了Account接口接口。程序员编写的客户程序代码通常不直接调用这个程序员编写的客户程序代码通常不直接调用这个类中的方法的方法。 VisiBroker for Java生成了另外的辅助类生成了另外的辅助类AccountHelper。山东大学计算机科学与技术学院生成的生成的Stubpackage Bank; public class _AccountStub extends com.inprise.vbroker.CORBA.portable.Object

15、Impl implements Account final public static java.lang.Class _opsClass = Bank.AccountOperations.class; private static java.lang.String _ids = IDL:Bank/Account:1.0; public java.lang.String _ids() return _ids; public void deposit(float amount) /与ORB交互，完成真正的deposit方法调用 public boolean withdraw(float amou

16、nt) /与ORB交互，完成真正的withdraw方法调用 public float getBalance() /与ORB交互，完成真正的getBalance方法调用 _AccountStub.java山东大学计算机科学与技术学院1.5.4.3 生成的生成的SkeletonAccountPOA.java是是Account对象的服务端框架代码，对象的服务端框架代码，该类的功能该类的功能：解包解包in类型的参数并将参数传递给对象实现类型的参数并将参数传递给对象实现。打包返回值与所有打包返回值与所有out类型的参数。类型的参数。打包（marshal）：指将特定程序设计语言描述的数据类型转换为CORB

17、A的IIOP流格式。解包（unmarshal）：从IIOP流格式转换为依赖于具体程序设计语言的数据结构。编写对象实现的最简单途径是继承这些编写对象实现的最简单途径是继承这些POA类，即类，即把它们作为对象实现的基类。把它们作为对象实现的基类。山东大学计算机科学与技术学院生成的生成的Skeletonpackage Bank; public abstract class AccountPOA extends org.omg.PortableServer.Servant implements org.omg.CORBA.portable.InvokeHandler, Bank.AccountOper

18、ations public static org.omg.CORBA.portable.OutputStream _invoke( .) org.omg.CORBA.portable.OutputStream _output = null; switch (_method_id) case 0: float amount; amount = _input.read_float(); _self.deposit(amount); _output = _handler.createReply(); return _output; case 1: /. case 2: /. AccountPOA.j

19、ava山东大学计算机科学与技术学院1.5.4.4 生成的辅助工具类生成的辅助工具类 IDL编译器为每一个用户自定义类型还生成一个辅助工具类。编译器为每一个用户自定义类型还生成一个辅助工具类。AccountHelper.java声明了声明了AccountHelper类，该类为类，该类为Account接口定义了许多实用功能和支持功能的静态方法（又称类方接口定义了许多实用功能和支持功能的静态方法（又称类方法）。法）。 从从Any对象提取或向对象提取或向Any对象插入对象（对象插入对象（extract和和insert方法）；方法）； 从输入输出流读写对象（从输入输出流读写对象（read和和write方

20、法）；方法）； 获取对象的库标识和类型码（获取对象的库标识和类型码（id和和type方法）；方法）； 绑定对象与类型转换操作（绑定对象与类型转换操作（bind和narrow方法）等等。）等等。编程时会用到该类中提供的方法。编程时会用到该类中提供的方法。山东大学计算机科学与技术学院生成的辅助工具类生成的辅助工具类package Bank; public final class AccountHelper public static Bank.Account narrow(final org.omg.CORBA.Object obj) /. public static Bank.Account b

21、ind(org.omg.CORBA.ORB orb, java.lang.String name) /. /. AccountHelper.java山东大学计算机科学与技术学院1.5.4.5 生成的对象传递支撑类生成的对象传递支撑类AccountHolder.java声明的声明的AccountHolder类为传递类为传递对象提供支持对象提供支持。 IDL有三种参数传递方式：有三种参数传递方式：in、out和和inout。 in类型的参数以及返回结果与类型的参数以及返回结果与Java的参数传递方式与结果返回的参数传递方式与结果返回方式完全相同方式完全相同。 out和和inout两种类型的参数允许

22、参数具有返回结果的能力，无两种类型的参数允许参数具有返回结果的能力，无法直接映射到法直接映射到Java语言的参数传递机制，这时语言的参数传递机制，这时AccountHolder类为传递类为传递out和和inout参数提供了一个托架（参数提供了一个托架（holder）。）。山东大学计算机科学与技术学院In表明实际参数从客户程序传向对象实现表明实际参数从客户程序传向对象实现Out表明数据从实现对象传递给客户程序，并且对象表明数据从实现对象传递给客户程序，并且对象实现无需从客户程序获取参数的初始值实现无需从客户程序获取参数的初始值Inout表明数据从客户程序传给对象实现，然后经对表明数据从客户程序传

23、给对象实现，然后经对象实现加工后再返回给客户程序象实现加工后再返回给客户程序山东大学计算机科学与技术学院生成的对象传递支撑类生成的对象传递支撑类package Bank; public final class AccountHolder implements org.omg.CORBA.portable.Streamable public Bank.Account value; public AccountHolder() public AccountHolder(final Bank.Account _vis_value) this.value = _vis_value; public vo

24、id _read(final org.omg.CORBA.portable.InputStream input) value = Bank.AccountHelper.read(input); public void _write(final org.omg.CORBA.portable.OutputStream output) Bank.AccountHelper.write(output, value); public org.omg.CORBA.TypeCode _type() return Bank.AccountHelper.type(); AccountHolder.java山东大

25、学计算机科学与技术学院1.5.5 编写对象实现编写对象实现对象实现代码所在的类名字可由程序员自由掌握，只要不与对象实现代码所在的类名字可由程序员自由掌握，只要不与IDL编译器自动产生的编译器自动产生的Java类产生名字冲突即可。客户程序类产生名字冲突即可。客户程序也无须了解对象实现是由哪一个也无须了解对象实现是由哪一个Java类完成的。类完成的。CORBA应用程序的对象实现最常用、最简单的实现方式是应用程序的对象实现最常用、最简单的实现方式是使用继承，即直接继承由使用继承，即直接继承由IDL编译器生成的编译器生成的xxxPOA类。类。 当对象实现需要利用继承机制达到其他目的时，就必须改用当对象

26、实现需要利用继承机制达到其他目的时，就必须改用CORBA对象实现的另一种实现方式对象实现的另一种实现方式 纽带机制（纽带机制（tie mechanism）。）。我们的例子程序采用简单的继承方式编写对象实现。我们的例子程序采用简单的继承方式编写对象实现。山东大学计算机科学与技术学院账户的对象实现账户的对象实现public class AccountImpl extends Bank.AccountPOA / 属性定义 protected float balance; / 构造方法，按指定余额创建新的帐户 public AccountImpl(float bal) balance = bal; /

27、 往帐户中存款 public void deposit(float amount) balance += amount; / 从帐户中取款，不足余额则返回false public boolean withdraw(float amount) if (balance 0 ? args0 : David Zeng; / 请求帐户管理员找出一个指定名字的帐户，无此帐户则新开一个请求帐户管理员找出一个指定名字的帐户，无此帐户则新开一个 Bank.Account account = manager.open(name); System.out.println(name + “的帐户余额为的帐户余额为” + accoun