中间件技术概述

中间件技术概述关于我姓名：黄红桃邮箱:hht@

电话:36206691（H）,136600872092考试及成绩考试：期末闭卷考试（笔试)总评成绩：平时成绩包括实验：30%考试成绩：70%3讲义下载及交作业登陆：如果首次登陆，请先注册注册到班级：“软件中间件（IBMWebsphere）”选择课程名－“IBMWebsphere系统管理与配置”，就可以上传作业、下载讲义。4内容提要1.发展背景2.中间件的定义及特点3.中间件的分类4.中间件的发展现状5.中间件的发展趋势5分布任务已不只是在单机上运行，而是由网络中多台计算机上的相关应用共同协作完成，需考虑网络传输、数据安全、数据一致性、同步等诸多问题异构计算机硬件、操作系统、网络协议、数据库系统以及开发工具种类繁多，需考虑数据表示、调用接口、处理方式等诸多问题动态协作参与协作的应用允许位置透明性、迁移透明性、负载平衡性等需求。1.发展背景：现代应用系统的基本特征6分布环境的异构性硬件平台的异构性：IBM主机、UNIX工作站、PC机、机器人等操作系统的异构性：各种版本的UNIX、Microsoft

Windows、IBMOS/2、Macintosh等数据管理的异构性:

各种版本的数据库系统、文件系统，如Oracle、Sybase、FoxPro、Excel、HTML、XML等开发语言的异构性：C、C++、Java、C#、Delphi等网络平台的异构性：Ethernet、FDDI、ATM和TCP/IP、IPX/SPX等7应用1应用2应用3服务器1服务器2服务器3分布式应用示意图8为什么要中间件？没有它：分布式环境下，应用开发者为了传输数据，必须要学会如何用网络和操作系统软件的功能，编写相应的应用程序来发送和接收信息，且交换信息没有标准方法，每个应用必须进行特定的编程从而和多平台、不同环境下的一个或多个应用通信。

例如，为了实现网络上不同主机系统间的通信，将要求具备在网络上如何交换信息的知识（比如用TCP/IP的socket程序设计）；

9应用1应用2应用3服务器1服务器2服务器3中间件使用了中间件的分布式应用示意图10中间件和其它软件的关系11从软件的分层看中间件的诞生和发展-相应的软件产品操作系统数据库辅助工具类软件(如编译程序、文字编辑器)操作系统数据库辅助工具类软件网络基础设施类专用系统中间件应用系统裸机应用系统系统软件应用系统中间件裸机网络软件传统系统软件裸机应用系统中间件网络软件传统系统软件裸机平台平台软件应用组件12中间件(Middleware)是一种软件，处于系统软件（操作系统和网络软件）与应用软件之间，它能使应用软件之间进行跨网络的协同工作（也就是互操作），这时允许各应用软件之下所涉及的“系统结构、操作系统、通信协议、数据库和其它应用服务”各不相同。2.中间件的定义13中间件的定义说明（1）中间件是在中间处于应用软件和系统软件之间的一类软件，而非一种软件或独立于硬件或数据库厂商（处于其产品的中间，实现其互连）的一类软件或者是客户方与服务方之间的连接件或者是需要进行二次开发的中间产品14中间件的定义说明（2）中间件=平台＋通信人们在使用中间件时，往往是一组中间件集成在一起，构成一个平台(包括开发平台和运行平台)，但在这组中间件中必需要有一个通信中间件这个定义也限定了只有用于分布式系统中才能称为中间件，同时还可以把它与系统软件和实用软件区分开来中间件和平台可能会互相转化和互相渗透15中间件的特点能够满足大量的企业应用需要必须有多种版本在不同平台上运行支持分布对象计算，屏蔽网络和系统的分布复杂性支持标准的协议支持标准的API16中间件解决？

中间件主要解决异构网络环境下分布式应用软件的通信、互操作和协同问题，它可屏蔽并发控制、事务管理和网络通信等各种实现细节，提高应用系统的易移植性、适应性和可靠性。(加)17中间件是……中间件是一个通道,保障应用信息的可靠传递中间件是一个桥梁,达成商务构件的互连互通中间件是一个框架,促成企业应用的完整集成中间件是一个平台,实现分布式应用的顺利部署中间件是“客户/服务器”结构中的“/”18执行环境（ExecutionEnvironment）软件

如果一个网络的各个节点上安装了EE软件，各节点上的应用软件之间就可以实现相互合作。这时允许各节点可为不同的机器和操作系统。也即EE软件使各节点下层的设备对应用软件来说变成了透明的。所以EE软件是实现可互操作功能的关键，是中间件中的主体部分。中间件的组成（1）19应用开发(ApplicationDevelopment)工具

应用软件要能透明地动用远方合作者的资源，该软件中应有作出此种透明动用的相应指示。为此必定要有一组工具，它可以用来开发含“透明动用对方”成分的应用软件，或改造原有的无透明动用能力的应用软件。这组AD工具含有一些专用语言（如界面描述语言和界面调整语言等）和有关的编译器。有了它，用户（特别是应用软件开发人员）将得到极大的方便，所以AD工具是一个完善的中间件所必备的部分。中间件的组成（2）20中间件的层次结构21中间件的十大优越性

(1)1）应用开发：TheStandishGroup分析了100个关键应用系统中的业务逻辑程序、应用逻辑程序及基础程序所占的比例；业务逻辑程序和应用逻辑程序仅占总程序量的30%，而基础程序占了70%，使用传统意义上的中间件一项就可以节省25%~60%的应用开发费用。如是以新一代的中间件系列产品来组合应用，同时配合以可复用的商务对象构件，则应用开发费用可节省至80%。

2）系统运行：没有使用中间件的应用系统，其初期的资金及运行费用的投入要比同规模的使用中间件的应用系统多一倍。

22中间件的十大优越性

(2)3）开发周期：基础软件的开发是一件耗时的工作，若使用标准商业中间件则可缩短开发周期50%~75%。

4）减少项目开发风险：研究表明，没有使用标准商业中间件的关键应用系统开发项目的失败率高于90%。企业自己开发内置的基础（中间件）软件是得不偿失的，项目总的开支至少要翻一倍，甚至会十几倍。

5）合理运用资金：借助标准的商业中间件，企业可以很容易地在现有或遗留系统之上或之外增加新的功能模块，并将它们与原有统无缝集合。依靠标准的中间件，可以将老的系统改头换面成新潮的Internet/Intranet应用系统。

23中间件的十大优越性(3)6）应用集合：依靠标准的中间件可以将现有的应用、新的应用和购买的商务构件融合在一起进行应用集合。

7）系统维护：需要一提的是，基础（中间件）软件的自我开发是要付出很高代价的，此外，每年维护自我开发的基础（中间件）软件的开支则需要当初开发费用的15%~25%，每年应用程序的维护开支也还需要当初项目总费用的10%~20%左右。而在一般情况下，购买标准商业中间件每年只需付出产品价格的15%~20%的维护费，当然，中间件产品的具体价格要依据产品购买数量及哪一家厂商而定。24中间件的十大优越性(4)8）质量：基于企业自我建造的基础（中间件）软件平台上的应用系统，每增加一个新的模块，就要相应地在基础（中间件）软件之上进行改动。而标准的中间件在接口方面都是清晰和规范的。标准中间件的规范化模块可以有效地保证应用系统质量及减少新旧系统维护开支。

9）技术革新：企业对自我建造的基础（中间件）软件平台的频繁革新是极不容易实现的（不实际的）。而购买标准的商业中间件，则对技术的发展与变化可以放心，中间件厂商会责无旁贷地把握技术方向和进行技术革新。

10）增加产品吸引力：不同的商业中间件提供不同的功能模型，合理使用，可以让你的应用更容易增添新的表现形式与新的服务项目。从另一个角度看，可靠的商业中间件也使得企业的应用系统更完善，更出众。253.

中间件的分类终端仿真/屏幕转换中间件数据访问中间件远程过程调用中间件消息中间件（MOM:Message-OrientedMiddleware）交易中间件，也称事务处理监控(TPMonitor)中间件对象中间件应用服务器企业应用集成中间件工作流中间件门户中间件安全中间件26终端仿真/屏幕转换中间件用以实现客户机图形用户接口(GUI)与已有的字符接口方式的服务器应用程序之间的互操作功能是将终端机的字符界面转换为图形界面，主要用在早期的大型机系统27数据访问中间件适用于应用程序与数据源之间的互操作客户端使用面向数据库的API，直接访问和更新基于服务器的数据源数据源可以是关系型、非关系型和对象型，这类中间件大都基于SQL语句，采用同步通讯方式数据访问中间件，如ODBC、JDBC等28远程过程调用中间件远程过程调用(RemoteProcedureCall，RPC)机制是早期开发分布式应用时经常采用的一种同步式对话（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RPC扩展了过程语言中的“功能调用/结果返回”的机制，使得它可以适用于一个远程环境29远程过程调用中间件（续）相应的Stub(存根)提供数据转换和通信服务，从而屏蔽不同的操作系统和网络协议。30消息中间件消息中间件(MOM:Message-OrientedMiddleware)是指利用高效可靠的消息传递机制进行平台无关的数据交流，并基于数据通信来进行分布式系统的集成。通过提供消息传递和消息排队模型，它可以在分布式环境下扩展进程间的通信，并支持多通信协议、语言、应用程序、硬件和软件平台。目前流行的MOM中间件产品有IBM的MQSeries、BEA的MessageQ等。31消息中间件

MQ分布式应用间交换信息的一种技术。消息队列可驻留在内存或磁盘上,队列存储消息直到它们被应用程序读走。消息队列的API调用被嵌入到新的或现存的应用中，通过消息发送到内存或基于磁盘的队列或从它读出而提供信息交换。通过消息队列，应用程序可独立地执行--它们不需要知道彼此的位置、或在继续执行前不需要等待接收程序接收此消息。32消息中间件应用环境有许多程序，特别是混合多种语言；多个数据源以及/或异构的数据库；应用的生命周期期望在3年以上处理的高吞吐量，复杂的系统设计在客户/服务器天地中存在"老的"或者已有的应用行将进行系统的增强、增加和修改复杂的应用间的通信既有企业内部的通信，又有企业间的通信33交易中间件交易中间件，也称事务处理监控中间件，是专门针对联机交易处理系统而设计的。联机交易处理系统需要处理大量并发进程，可以通过采用一个交易中间件来简化工作的难度，如银行业务系统、订票系统等。交易中间件通过两阶段提交协议等方式保证分布式交易的完整性、控制并发、实现交易路由和负载均衡。34对象中间件面向对象的中间件提供一个标准的组件框架，能使不同厂家的软件通过不同的地址空间、网络和操作系统互相交互访问。其具体实现、位置及所依附的操作系统对客户来说都是透明的面向对象的中间件技术的目标就是为软件用户及开发者提供一种应用级的即插即用的互操作性，就象现在使用集成块和扩展板一样有关对象中间件的标准，如OMG组织的CORBA、Microsoft的COM以及SUN公司的EJB等极大地促进了对象中间件技术的发展35应用服务器Web应用服务器主要是指基于Java和J2EE/EJB的应用服务器软件商品化的，如IBM的WebSphere、BEA的WebLogic

等开源的，如Jboss等36应用服务器产品37企业应用集成中间件企业应用集成(EnterpriseApplicationIntegration，EAI)中间件通常指企业应用集成服务器EAI服务器强调应用系统之间相互访问与集成的需求与能力，执行应用之间格式的转换、消息传递的路由选择与控制以及任务传输等通常运行在消息中间件之上，可以和Web应用服务器等中间件集成38工作流中间件是指以文档为中心的支持文档流转的工作流软件大多基于Web应用服务器，工作流引擎运行在Web应用服务器上，以浏览器作为流程中参与人员的操作界面，具备可视化的流程定义工具等必要的功能模块，如中创公司的InforFlow产品39门户中间件门户中间件是指门户服务器（PortalServer）。门户服务器是Web应用服务器上的应用，能够提供构筑门户应用的基础组件工具portlet小程序。用户可以个性化地选择可选的门户组件，构造自己的门户。门户可以是对企业后端应用的访问，也可以是自己或别人的网站的一部分。40安全中间件安全中间件是以公钥基础设施（PublicKeyInfrastructure，PKI）为核心、建立在一系列相关国际安全标准之上的一个开放式应用开发平台，并对PKI基本功能如对称加密与解密、数字签名、证书认证等进行扩充，形成系统安全服务接口、应用安全服务接口、储存安全服务接口和通信安全服务接口。414中间件的发展现状目前，国外厂商仍然占主导地位，主流厂商包括IBM，BEA，Oracle，HP，Iona等，而一些新型的中间件公司，如Tibco，webMethod，VItria也开始携其应用集成中间件或业务流程管理中间件进入中国市场。而国内一些规模较大的软件公司也开始进入此领域，形成了包括中创软件商用中间件、金蝶、东方通科技、中关村科技等在内的一批中间件专业厂商，东软、用友、信雅达等应用集成商也大量投入中间件产品的研