分布对象技术
8/8/2022
1
北
京
大
学
北京大学计算机系
代亚非
第九章 分布对象技术
n 分布对象技术要解决的基本问题
n 分布对象技术概论
n 分布对象的核心概念
n 分布对象主流技术介绍
n 分布对象处理技术发展趋势
n 分布对象主流技术开发过程
2
分布对象技术要解决的基本问题
n 以下情况是不是分布式？
n 1、浏览
n 2、两个及其之间的通信
n 3、计算引擎
3
B机
A机
就是支持访问异地对象就是支持访问异地对象
同一地址空间
C++编译器完成连接
C++Main
Program
C++ Object
分布对象技术要解决的问题
分布对象技术要解决的基本问题
4
两层客户/服务器模型(胖客户)
三层客户/服务器模型(瘦客户)
N层客户/服务器模型
层的概念():在客户/服务器意义上将,一
个层就代表一个具有定义好的特定功
能平台,一个平台就是就是一个计算机
软件和硬件的组合.
.
. 应用程序对象
应用程序对象
应用程序对象
分布对象技术要解决的基本问题
分布式系统的客户/服务器模型
5
分布对象技术要解决的基本问题
一个分布式系统的例子(原始的方法)
电话订购
客户1
电话订购
客户2
电话订购
客户n
WEB
服务器 1
WEB
服务器 2
中心订购
服务器
WEB
服务器 m
Internet
...
...
6
分布对象技术要解决的基本问题
n 使用多个服务器分割用户
电话订购
客户1 服务器 1
Internet
电话订购
客户2
中心订购
服务器1
服务器 2
电话订购
客户1 服务器 1
电话订购
客户2
中心订购
服务器1
服务器 2
电话订购
客户1 服务器 1
电话订购
客户2
中心订购
服务器1
服务器 2
7
分布对象技术要解决的基本问题
订购
服务器1
订购
服务器2
订购
服务器n
WEB
服务器 1
Internet
...
...
调度程序
考虑负载平衡的问题
8
分布对象技术要解决的基本问题
问题案例一：如何综合越来越多
的数据库资源，以适应不断发展
的业务逻辑
客户
Oracle
Sybase
Informix
如何加入综合多个数据库的业务逻辑？
如何集成其它非数据库操作的业务逻辑？
如何处理“肥客户”应用问题？
如何处理用户界面风格多样性？
9
分布对象技术要解决的基本问题
n 问题案例二－－如何管理不断接入的新应用
管理器
N1 N2 ...
10
分布对象技术要解决的基本问题
汇编语言
单机应用开发环境 分布式应用开发环境
Fortran语言
OOP语言
软构件技术
RPC
分布对象技术
11
分布对象技术要解决的基本问题
n 我们都听到了哪些词汇?
构件模型
分布对象
还有还有…...
12
分布对象技术概论
n 分布计算是近二十年来影响计算机急速发展的最活
跃因素之一
n 经历了两种不同的技术路线
n 1. 理想的技术路线(80年代学术界普遍追求的目标)
n 试图在互连的计算机硬件上部署全新的分布式操
n 作系统
n 2. 现实的技术路线
n (90年代工业界普遍遵守的路线)
n 在网络计算平台上部署分布计算环境
n 提供开发工具和公共服务
n 支持分布式应用
n 资源共享和协同工作
集中式
客户/服务器
13
分布对象技术概论
n 分布式系统比想象的要复杂:
n 1. 异构环境下的应用互操作的问题
n 2. 系统管理问题
n 3. 系统安全的问题
n 4. 传统的面向过程的技术在开发大型软件系统的
局限性
n 面向对象技术用于分布式(分布对象技术)标志第
二代分布式计算技术进入成熟和蓬勃发展时期.
n 分布式对象技术始于90年代初，已经发展成为当
今分布异构环境下建立应用系统集成框架和标准
构件的核心技术
14
分布对象技术概论
面向的主要问题 信息共享 智能化的协同工作
异构环境下的信
息互操作
体系结构
经典的客户/
服务器模型
面向对象的多
层客户服务器
模型
自主的多agent模型
关键技术的特点
沿用传统的计算
概念和设施(如过
程调用和文件设
施)
将面向对象技术
应用到分布计算
面向agent的拟
人化交互环境
成果
能够提供丰富的分
布式系统服务,良好
的分布式系统管理
和典型的分布系统
应用
已经成为建立
集成构架和软
构件标准的核
心技术
概念验证系统
令人鼓舞,尚未
达到广泛应用
与协同工作的
成熟程度
第一代
(80年代中~90年代初)
第三代
(从现在开始)
第二代
(90年代)
15
分布对象技术概论
n 分布对象技术的核心概念有那些?
n 1 分布对象的位置对客户透明
n 2 可以被远程客户应用以方法调用的形式访问
n 3 分布对象所使用的语言要对客户透明
n 4. 分布对象运行的系统平台对客户透明
n 5. 分布对象具有移动性
(允许时间,空间,语言,操作平台的差异性)
16
分布对象技术概论
一个应用逻辑
A机
对象 对象
对象对象
A机
一个应用逻辑
对象
对象
对象
对象
D机
C机
B机
17
分布对象技术概论
n 分布式系统, 分布对象与软构件是什么关系?
n 1. 独立于特定程序设计语言和应用系统,可重用和
自包含的软件成分称为软构件.
n 2. 分布对象是一种典型的软构件
n 3. 分布式系统是分散在两个或更多地方的计算机
上为了实现一个共同的目标而共同工作的软件实
体集合.
n 分布式应用系统中的成员:
n 1. 创建和维护分布对象的实体的应用称为服务器
n 2. 按照接口访问该对象的应用称为客户
n 3. 服务对象同时可以是其它服务对象的客户
18
分布对象技术概论
n 软构件模型的开发的目的是什么?
n 重用,高层开发,通过工具进行自动化开发,简化
开发过程等.
n 软构件模型的开发的手段是什么?
n 软构件开发者:
n 1.处理底层的实现细节以及与此相关的类.
n 2.定义构件的基本的体系结构,构件界面的结构,
与 其它构件及容器相互作用的机制
n 软构件应用者:
n 在可视的开发环境将以存在的构件进行简单的
组装。
19
分布对象技术概论
n 软构件模型的例子?
n 的、的和的。
20
C++Main
Program
Object AObject AObject A
Agent 1 Agent 2
网
络
计
算
环
境
A的代理 对象适配器
ORB
分布对象技术基本工作原理
n 什么是对象请求代理?
n 支持客户访问异地分布对象的核心机制称为对象
请求代理( )
A机
一个应用逻辑
对象
对象
对象
对象
D机
C机
B机
一个应用逻辑
A机
对象 对象
对象对象
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分布对象技术基本工作原理
客户
应用逻辑
分布对
象
代理
服务器
对象请求分发器
分布对象的实现
对象请求适配器
对象请求感知器
网络传输访问
服务器构
造构架
客户构造
构架
相同的接口相同的接口
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分布对象技术基本工作原理
客户
客户
客户
客户
O1
O2
Oracle
O3
O4
Sybase
O5
O6 Informix
O1R
O2R
O3R
O4R
O5R
O6R
虚拟
图书馆查询
预约服务还书
通知
通知 还/借处理
如何管理客户应用
预约
预约
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利用这些服务创建一个新的对象而不必知道对象在哪
分布对象技术基本工作原理
n 对象服务:支持分布式系统正常工作的各类基本的
系统级服务
n 1.名字管理
n 2.事件通告
n 3. 对象事务管理
n 4. 对象生命周期
24
分布对象技术基本工作原理
n 通用功能:支持分布式系统高效开发和有效工作
的各类面向领域的常规服务和工具
n 数据库服务
n 电子邮件服务
n 系统管理服务
n 面象应用领域的领域构架
25
分布对象技术基本工作原理
n 应用对象:涉及各种应用软件,它在对象服务和
公共设施帮助下完成相应的应用逻辑
n 是一条软总线,把分布式系统中各类对象和应用
连接成相互作用的整体
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分布对象主流技术
n 分布对象技术的实质性进步:
n 1. 使面向对象技术能够在异构的网络环境
中得以全面,彻底,方便的实施
n 2. 有效地控制系统的开发,管理,维护的复杂
性
n 分布对象的主流技术
n 1. 的
n 2. 的
n 3. 的
27
分布对象主流技术
n 是一个非盈利性国际组织,致力于使成为“无所
不在的中间件”
n 1989年成立,当时仅有8家成员,目前有900家成
员
n 制定的分布对象计算标准规范,按照这些规范设
计的开发的分布式计算软件环境可以在几乎所
有的主流硬件平台和操作系统上运行
n 的通信协议是( ).
n 结构集中围绕着两个主要元素和的语言独立性
和平台独立性主要来源于这两个方面.
28
分布对象主流技术
n 负责定位服务器对象
n 是建立接口的基础
29
分布对象主流技术
n 、 是由 编译器编译产生的，用于静态调用，有
较好的性能和效率。
n 动态调用接口和动态用于动态调用，使得即使在
编译时不知道可用的服务器和接口消息，也能完
成客户与服务器的作用
n 中的说明语言，称作，用以描述对象的 接口。它
本身不是一个可编程语言，但它为程序员提供了
语言的独立性，他们不必知道调用者所采用的语
言。
n 的词法，语法规则遵从的规定，但加入了一些关
键词支持分布概念。用接口描述语言（ ）编写
的对象接口，使得与语言无关的独立性成为可能。
30
分布对象主流技术
n 规范的特点:
n 1. 互操作性：在客户和服务器之间提供了两层可
操作性。一方面它将客户与服务器都抽象为对象，
所有功能都封装在对象内部，对外提供简单的接
口，可被其它对象以动态或静态方式调用。另一
方面，对象间的通信是通过代理实现，对象不必
关心细节，由定址发送请求。是对象间的“通信
总线”。
31
分布对象主流技术
3.跨平台性：由于规范中定义了语言这一与平台无
关的语言，并引入代理()概念，因此应用具有较
好的跨平台性。
2. 提供了软总件机制：所谓软总线是指规范定义了一组接口
规范，任何应用程序，软件系统或工具只要具有与该接口规
范相符合的接口定义，就能方便地集成对系统中，而这个接
口规范是独立于任何实现语言和环境。。
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ORB
CLIENT
STUBS SKELETONS
SERVER
ORB
IIOP
METHOD REQUEST
OBJECT REFERENCE SERVANT
分布对象主流技术
n 结构一次请求的过程
结构一次请求的过程
33
分布对象主流技术
n 对象链接和嵌入( )
n 从用户角度看
n 1. 文档:以文档为中心集成数据
n 2. 自动化
n 3. 控件:可以被嵌入应用程序中的自包含的,
n 可重用的组件.
和
34
分布对象主流技术
35
分布对象主流技术
36
组件对象模型()
结构化存储
跟踪器
(永久命名)
拖放 嵌入剪贴板
一致数据
传输器()
就地激活
(可视编程)
链接
OLE自动化
控件
为
将
来
而
建
造
分布对象主流技术
从程序员的角度看
文档
属性 事件
37
分布对象主流技术
n 构件对象模型 ( ) 是一个用于在交互平台上开
发客户/服务器应用程序开放结构.
n 是微软的构件对象模型,是构件之间实现互操作
的二进制标准.
n 对象通过接口来显示功能。接口是对象与外部
世界的一个绑定约定。
n 可以用不同语言实现.
n 只能运行在平台上
n 实现了对象的底层通信,其作用类似于
38
分布对象主流技术
n 是技术和技术在网上的一个扩展.但是它的内容更
多,它还组成了一系列用来产生丰富的网和多媒体
服务.
n 文档：
n 将文档扩展到，能够由浏览器打开的，文件
n 控件：
n 将控件扩展到。如一个页面包含控件，该控件
可以自动下载到用户端。
n 脚本：
n 将自动化带进。可以利用，，，等语言编写。
39
分布对象主流技术
n 分布式组件对象模型(或）：被称为网络,是二进
制的对象在局域,广域网和上的扩展.
n 能够使客户在本地处理中透明地访问库中的对象，
允许在远程处理中透明地访问对象。（的功能实
现使得程序员不必编写网络代码,或仅仅知道如何
编写网络代码）
n 基于 ( )工作，它不是一种编程语言，而是一种
规范，一种服务，是一种高级网络协议。
n 是用实现的。
40
分布对象主流技术
n 控件通过底层进行通信，允许控件互相访问对方
公布了的方法，而不必考虑控件是否在一个容器
或同一台机器上。
n 控件由事件连接在一起, 开发环境支持开发者创
建方法，当任何一个构件出发了一个事件,这些方
法都被调用.
n 目前有十几家公司提供大量的控件,你可以访问这
些公司的站点,下载你需要的控件,进行编程: .
n 98和都把作为操作系统的一部分.
41
分布对象主流技术
n 是分布在网络中的各类对象之间的进行方法调用的
机制.
n 语言支持通信的最基本机制是. 但是要求客户和服务
器在应用程序级上对交换信息编码的协议达成一致.
n 把通信接口抽象到子程序级,而不是直接与 打交道,
但由于不涉及对象,在分布式运算中效果不好.
n ( )是特有的分布式计算技术,它允许运行在一个虚拟
机上的对象调用运行在另一个虚拟机上的对象的方
法.
42
分布对象主流技术
n 系统的一般结构
n 1. 就是代表远程对象的客户方
代理,定义远程对象版本所支持
的所有接口.
n 2. 是与服务器方的接口的服务
器方构件
n 3. 负责维护不与具体或模型相
关的独立引用协议.这个灵活性
使的改变不会影响另外两层.
n 4. 传输层由4个抽象构成:
n 端点,通道,连接,传送
Client Server
Remote Reference Layer
Stubs
Transport
Skeletons
Application
RMI System
43
分布对象主流技术
n 系统的一般原理:
n 1. 定位远程对象:
n 的命名工具注册远程
对象.
n 2. 和远程对象通信:
n 传输层处理通信细节
n 3. 装载被串对象的字节
码:
n 提供了传递数据和 装
载一个对象代码 的必要
机制
Web Server Client
Server
Web Server registry
URL protocol
RMI
RMI
URL protocol
URL protocol
RMI
44
分布对象主流技术
n ( )是服务器端构件模型.
n 构件模型通常有客户端构件和服务器端构件构件
n 客户端构件模型专门用于处理程序的表示及用户
界面的问题.
n 服务器端构件模型
n ,把构件模型的
n 开发和中间件联系
n 起来,面向事务处理
n 的中间件提供基础
n 设施.
Enterprise
JavaBean
容器 容器连接
EJB服务器
客户
45
分布对象主流技术
n 为什么要有服务器端构件模型?
n 1. 将成为用语言开发分布式的、面向对象的企业
应用系统的标准构件体系结构，使得通过组合构
件得到分布式应用成为可能
n 2. 不需要应用开发人员了解底层的事务处理细节,
状态管理,多线程,资源共享管理,以及其它底层细
节.
n 3. 遵循的“ , ”的原则.一个可以部署在任何平台
上.
n 4. 定义了一个协议,使得不同供应商提供的构件能
在运行时互操作.
n 5. 体系结构和已有的服务器平台,其它的 , 兼容
46
分布对象主流技术
n 与的关系
n 1. 客户端的容器可以根据的属性,方法,事件的定义
在设计时或运行时对 进行操作. 一般是可视化的构
件. 一个标准的是一个客户端构件,在运行时不能被
其它客户机程序存取或操作
n 2. 没有用户界面,并完全位于服务器端可以由多个
组成.
n 3. 可以和远程的客户程序端通信,并提供一定的功
能. 如果不和客户端程序交互一般不执行具体的功
能.
n 4. 与的一个重要区别是提供了网络功能.
47
分布对象主流技术
n 与的关系
n 1. 一个客户机(用支持的语言些的程序),可以存取基
于的服务器上的构件
n 2. 一个客户机在一个事务过程中可以同时调用的服
务器对象
n 3. 通过可以使系统和系统集成.
n 与客户机的关系
n 对于来说,有两种类型的客户机可以使用:
n 1. 客户机一个使用 的客户机.
n 2. 纯客户机用 支持的任何语言些的客户机.
48
n 的网络计算
分布对象主流技术
客户端
在网络计算环境中利用的最好途径是由提供服务器端的构件
,而由提供客户端构件.
49
分布对象处理技术几种构件模型的比较
n 组件
n 协议, ,
n 最大的特点是语言中性和跨平台.可以跨越不同网
络,不同机器和不同操作系统,实现分布对象之间
的互操作.整体功能最强.
n 提出了一个概念清晰,结构紧凑的分布计算模型和
构件互操作方法,为构件应用开发提供了相当的灵
活性,使用上比方便.但是没有提供分布对象事物
管理等服务.
n 微软结合的开发,配套提出了自己的事务服务器()
和消息队列服务器,加之 的使用,以及的可视化编
程环境,倍受业界的欢迎.
50
分布对象处理技术几种构件模型的比较
n 的优势在技术，较之领先至少2-3年； 的优势在
市场能力。
n 目前，只有的技术能够支持大型异构分布式应用
的开发，的技术尚不能胜任。
n 技术与技术趋于结合，的互操作性与的可移植可
移动性将使分布对象技术达到新的高度。
51
分布对象处理技术几种构件模型的比较
支持跨语言操作支持
集成性
跨平台操作
网络通讯
公共服务构件
可用性
事务处理
消息服务
安全服务
目录服务
容错性
产品成熟性
软件开发商的支持度
可扩展性
CORBA/ORB ActiveX/DCOM EJB/RMI
A A D
ACA
A
A
A
E
A
A
C
C
B
A
B
D
C
B
B
C
C
B
A
B
A
A
A
B
B
A
B
C
D
A
A
52
分布对象处理技术发展趋势
n 人们关注的新热点
n > >
n 什么是 ?
n 和结合是 的技术基础
n 和 比较:
n 1. 给用户的突出感觉是操纵实体不再局限于含
有“超链”的文档
n 2. 作用于实体的操作行为不再局限于“下载”一
类的文件传输.
53
分布对象处理技术发展趋势
n 的体系结构
Java
ORB
Web browser
Java Applet
Java ORB
HTTP
JDBC
HTTP文档
Java Applet
HTTP
Server
CORBA
Server
Object
Internet第一层
第二层 业务服务器
IIOP
第三层 业务服务器
CGI
54
分布对象处理技术发展趋势
n 中间层可以由任何一种服务器来支持
n 中间层主要完成各种业务逻辑
55
分布对象处理技术发展趋势
n 从应用的角度看
n (1) 开发的管理
n 能够在上公布其管理功能的接口,并接受任何合法
的按照标准的运城对象访问协议()所进行的访问.
n 能够访问任何时刻加入的,只要该支持上的标准的
远程对象访问协议,并在加入时按照标准的协议公
布其接口.
n (2) 文档组合
n 结合组合文档和文档的双重功能.
56
分布对象处理技术---发展趋势
n 从技术的角度看object web
n 对象开发技术和对象访问技术
对象 超文本
Object web
COM 对象 Java 对象
CORBA对象 各类构件
DCOM
RMI
CORBA/IIOP
HTTP/CGI
HTTP/CGI对象访问
Hypertext web
interactive web
57
