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�W�笨 — Mon, 08 Aug 2005 10:24:00 GMT

Corba中IDL的设�?/H3>

http://www.huihoo.com/corba/corba_idl.html
(来源�Q�http://www.ccw.com.cn)

从技术的角度来讲�Q�把�pȝ��设计成n层结构需要解决系�l�管理上的一些问题，如网�l�的延时�Q�系�l�的反应旉��Q�服务的可用性，负蝲的管理，分布式的�~�冲和分布式的垃圑֛�收等。而且�Q�对于每一个能提高�pȝ��效率的新的解��x��案，也会随之带来新的问题。但是这些在设计大型的分布式应用�pȝ��的技术上的问题，都可以通过使用一些基本的设计�Ҏ��和技巧来加以解决�?/TD>

通过使用�q�代�Q�Iterator�Q�的设计模式来定义idl语言�Q�从而解决corba�E�序中诸如性能��理�Q�缓�Ԍ��分布式垃圑֛�收等问题�?/TD>

一�Q�性能上的问题

虽然corba的体�pȝ��构简化了�|�络的内在的复杂性。但它不能保证一定可以构造一个高

性能�Q�高效率的系�l�，要实现这个目标，整个�pȝ��的设计一定要考虑到网�l�固有的�l�构�Q�主要是以下的三个因素�?/TD>

1�Q?�q�程调用的数量�?/TD>

2�Q?数据传输的数量�?/TD>

3�Q?不同数据�c�d��的�{换和包装�?/TD>

如果在系�l�设计的开始加以考虑�Q�这些问题将会得到解冟�?/TD>

在基于corba的体�l�设计中�Q�idl在组件的设计中�v了很大的作用�Q�应为它定义了服务端�E�序�怺�遵��@的接口标准�?/TD>

二．IDL的设�?/FONT>

一个通常在IDL设计中被忽视的问题是哪一个接口用于服务器端的应用�E�序�Q�以及暂时的�Q�transient�Q�和持久的（persisent�Q�corba对象�?/TD>

1�Q�一个服务器端的应用�E�序是一个用于实现对象方法的�Q�与语言无关的对象。在corba�E�序的模型中�Q�服务器端的�E�序通过可移植对象适配器（Portable Object Adaptor,即POA�Q�向�pȝ��注册�Q�从而能一直接受用户对它的调用�?/TD>

2�Q�同服务器端的对象相比，暂时的corba对象�q�不用POA向系�l�注册，他们在用户向�pȝ��h��的过�E�中由服务器端的应用�E�序生成。这些暂时的corba对象的生命周期不会超�q�所在进�E�或生成该对象的�U�程的生命周期，而且他们的对象句柄�ƈ不公开�?/TD>

3�Q�持久性的corba对象同持久性的状态相兌��Q�有着�Ҏ��的用途�?/TD>

以下主要讨论使用暂时的corba对象来管理大量数据的传输。这个方法在处理可能丢失数据的程序时非常有用�Q�如下例所�C�：

用户要查询大量的数据�Q�在得到了前20个数据后�Q�另一个用户也提出一个查询，可能的情冉|��前面查询的数据将丢失。在一个单�q�程的应用程序中�Q�这不是一个问题。但是在分布式编�E�和设计中。将会占用很多的�|�络带宽和cpu的处理时间�?/TD>

��Z��如上所�q�ͼ�图一提供了一个客��L��和服务器端程序的交互相应的示意图。客��L��的代理是个远端的代理�c�，用于处理同远端服务器�E�序的连接以及把客户端的��h��发送到服务器端。客��L��向提供所需服务的服务器端付��求，服务器端�q�回一�l��品的信息�Q�如果这个结果中有n个��品，则N个元素经�q�参数�{换后在返回。初一看，�q�个设计是可行的�Q�如果不发生前面所说的不可预料的情�늚�话�?/TD>

下面的代码定义了用来实现客户端和服务器端交互作用的IDL接口和方法。该文�g中只定义了一个方法，用来�q�回一�l��品的信息�?/TD>

Module productcatalog

{

struct ProductItem

{

string productName;

�?/TD>

};

typedef sequence ProductItemList;

Interface ProductCatalog

{

ProductItemList getProductItems(in string group,in string category,in string status )

Raises {SomeRemoteException};

};

从客��L��的角度看�Q�对服务器端�E�序的一个请求，来检索��品的信息需要如下的几步骤。如图二所�C?

代理的对象提供了一个包�Q�绑定到一个特定的服务器端的对象实例上来充当一个中间的对象�Q�用来管理对�q�程服务器对象的调度了管理。它的主要�Q务包括：

1�Q?准备一个请�?/TD>

2�Q?把调用请求提交给ORB的桩(stub)

3�Q?捕捉�Q�trap�Q�远端的异常。（最好把它们映射到用戯��己定义的异常中）

4�Q?准备好用于接受特定对象模型的数据�l�构。这些数据要被客��L��的应用程序��用��品类代理的实现如下面的代码所�C�：

public class ProductServiceProxy

{

private static ProductServiceProxy instance;

private ProductServiceProxy() {}

public static ProductServiceClient getInstance()

{

if(instance==null)

instance=new ProductServiceProxy();

return instance;

}

public ArrayList getProducts(String group,String category,String status)

throws SomeException

{

ArrayList productList=new ArrayList();

Try

{

ProductService productService=LocateRemoteService();

If(productService==null)

//return empty list or throw user defined exception

}

try

{

//get products using criteria,when request returns data,prepare data and store

results in collection object

}

catch(SystemException se){//handle exception }

}

catch(Exception e){//handle exception}

return productList;

}

客户端的代理�cȝ��单一�Q�singleton�Q�模式来实现�Q�从而可以保证只有一个客��L��的代理对象实例生成，对于每一个需要远端调用的��h��Q�LocateRemoteService()�Ҏ��׃��调用�Q�从而来验证�q�端对象的句柄，如果�q�接已断开或者对象的句柄已经失效�Q�就会自动绑定，从而能防止��p�|�?/TD>

另外的一�U�IDL的设计是�Q�服务器端程序返回一�p�d��的��品ID可��不是��品本�w��?/TD>

如图三所�C�：

��q��l�本�w�来�Ԍ��q�两个设计的差别主要在于产品ID��L��数据量要�q�远��于产品本��n的数据量。而用户也可以选择其中的一个ID��h��察看产品的详�l�信息。这个设计同前面的设计相比更��合理。因为它能根据用��L��需求来传送数据，从而不会导致大量无用数据的传输�?/TD>

但是�q�个设计�Ҏ��也有一个弊端，卌��军_��是否要显�C�Z�品ID受��而检索每一产品都需要查询所有的产品信息�Q�这样就会带来同�W�一个方案相同的问题。因��Zؓ了数据，需要进行n+1�ơ的�q�程调用�?/TD>

�W�三�U�方案如囑֛�所�C�，它主要重新设计了IDL�Q�利用用��L��习惯和系�l�计��的限制。这个设计上的改�q�主要基于如下的考虑�?/TD>

对于很多的用��L��面的应用�E�序来讲�Q�如��Z��JAVA SWING或WEB的程序，一�ơ现实多��数据常�怼�受到屏幕大小的限制。对与WEB的程序来�Ԍ��查询的结果常 �怼�被分为很多页�Q�由��D��栏来控制信息的显�C�。而且�Q�一般来��_��用户常常需要一�?的时间来��览昄��的信息，然后才会选择下一步的动作。这��q��E�序的运行了调用带来了一定意见的�~�冲�?/TD>

��Z��实现�q�个目的�Q�需要运用如下的机制来规范信息的��动了传输。一个方法就是��用�P代（Iterator�Q�设计模�?因此需要重新设计IDL�Q�从而能使大量的数据分成�?个块来传输。�ؓ了方便程序的实现�Q�需要首先定义一个基本的�q�代接口来规定远�E��P�?�cȝ��Ҏ��。下面的代码定义了一个基本的BaseIterator和BaseListIterator接口�?/TD>

/* Base Iterators in IDL */

#include “util/exceptions/idlexceptions.idl�?/TD>

module iterator

{

interface BaseIterator

{

Boolean hasNext() raises(SomeRemoteException);

Short count() raises(SomeRemoteException);

};

interface BaseListIterator

{

Boolean hasPrevious() raises(SomeRemoteException);

Short previousIndex() raises(SomeRemoteException);

Boolean hasNext() raises(SomeRemoteException);

Short nextIndex() raises(SomeRemoteException);

Short count() raises(SomeRemoteException);

};

/* util/iterator/iterator.idl */

�q�两个接口�ؓ下面跟具体业务有关的接口的实玎ͼ�如ProductIterator接口的实现提供了基础�?/TD>

/* 具体业务有关的接口定义，本例中�ؓProductIterator接口 */

#include “util/iterator/iterator.idl�?/TD>

module productcatalog

{

struct productItem

{

string productName;

…�?/TD>

};

typedefsequence ProductItemList;

interface ProductIterator : iterator::BaseListIterator

{

ProductItem next() raises (SomeRemoteException);

ProductItemList nextBlock(in short size) raises (SomeRemoteException);

ProductItem previous() raises (SomeRemoteException);

ProductItemList previousBlock(in short size) raises (SomeRemoteException);

};

interface ProductCatalog

{

ProductIterator getProductItems(in string group,in string category,in string status)

raises (SomeRemoteException);

};

}

值得注意的是�Q�在上面的代码中�Q�ProductCatalog接口中的getProductItems�Ҏ��q�回的是ProductIterator而不是先前的ProductItemList;

在服务器端，实现ProductIterator的类在管理数据传输的�q�程中�v��C��集成的作用。而且从本质上来讲�Q�ProductIterator接口是个暂时的（transient�Q�corba对象�Q�在调用getProductItems()的过�E�中生成。之所以是暂时的，是因为它的内�Ҏ��查询的结果决定。如果查询后�q�回的结果是集合型的或者通过如ArrayList的集合类�q�回�Q�则ProductIterator的实现就比较��单，因�ؓArrayList�c�L��w�就已经提供了了ListIterator和Iterator。另外一个就是在服务器端�E�序实现ProductCatalog上。GetProductItems�Ҏ��q�回ProductIterator对象的句柄，而不�?�Ҏ��一中的Product IDs和方案二中的Products.�׃��Product和Product ID都是Corba的数据类型，因此服务器端的程序需要进行数据类型的映射和�{换。而在�Ҏ��三中�Q�由于��用了ProductIterator,数据�c�d��的映��就由服务器端的对象实现来决定了�?/TD>

在客��L��Q�代理程序发起初始的��h��Q�同时缓存了�q�端的�P代（Iterator�Q�类的句柄。代理程序也可以在返回之前立��d��C��面的N个数据。图五列��Z��客户端和服务器端�l��g的交互作用的�q�程�?/TD>

当客��L��初始化一个请求时�Q�客��L��的代理程序首先检查缓冲中是否已经存在该请求的�l�果。如果缓冲中没有相关的信息，代理��׃��向服务器发出查询��h��。查询的�l�果是个�q�端的Iterator�Q�一个corba对象的句柄）�Q��ƈ保存在客��L��的代理中。接下来的客��L��h��会��索一个或一堆的产品信息。当�Ӟ��你也可以把��品信息保存在�~�冲区。当初始化一个新的查询时�Q�你也可以先清除掉缓冲中的信息。下面的代码重新定义了实��C��ProductServiceProxy接口�?/TD>

Public class ProductServiceProxy

{

private int nItems=15;

private ProductIterator remoteIterator;

private static ProductServiceProxy instance;

private ProductServiceProxy() {}

public static ProductServiceClient getInstance()

{

if(instance==null)

instance=new ProductServiceProxy();

return instance;

}

public ArrayList getProducts(String group,String category,String

status) throws SomeException

{

ArrayList ProductList = new ArrayList();

Try

{

ProductService productService= locateRemoteProductService();

If(productService==null)

//return empty list or throw user defined exception

try

{

remoteIterator=productService.getProducts(�?.);

}

catch(SystemException se){//handle exception}

}

catch(Exception e){//handle exception}

return this.getMoreProducts(nItems);

}

public ArrayList getMoreProducts(int nItems) throws SomeException

{

//retrive the next 10-15 items using cache iterator

}

�?/TD>

}

�׃��q�端的�P代类�Q�Iterator�Q�是个暂时的CORBA对象�Q�它要依赖于服务器端�E�序生命周期。因此，�pȝ��的设计一定要保证在客��L��E�序完成之前�Q�该对象一定要存活�?/TD>

三．�l�论�?/FONT>

企业�U�应用程序的设计比较复杂。前期的设计对以后系�l�的性能会有很大的媄响。而在CORBA环境中，IDL的设计就昑־��ؓ重要。好的IDL设计�Q�充分利用JDK的API�Q�如计时器，垃圾回收机制�Q�集合框架能大大的提高系�l�的性能。从而能构造一个强壮的�Q�高度可用的分布式系�l��?/TD>

�W�笨 2005-08-08 18:24 发表评论

IDL Basis

�W�笨 — Mon, 08 Aug 2005 10:05:00 GMT

http://www.huihoo.org/orbit/gnome_corba/idl-basics.html

IDL 基础

IDL 模块和接�?/A>

在�Q何项目中(亦或名字�I�间�?都可能存在大量的 CORBA 对象�Q�如果所有这些对象需要有唯一的名字那么一定会有名字空间冲�H�。所�?IDL 允许定义模块(module)�Q�模块指定一个独立的名字�I�间�Q�类��g�� C++ 的名字空间的功能性。现在对于�Q何接口都可以指定模块�Q�就象下面例子展�C�的那样�Q?/FONT>

module FruitsBasket {
        interface Apple {};
        interface Orange {};
};

在这里，我们�?FruitsBasket 模块中定义了两个对象�Q?Apple �?Orange。如果我们要从其他模块中引用一个对象，我们必须�l�出完全的对象引用，例如�Q�从 VegetablesBasket 模块中引�?nbsp; Apple 要这样做�Q�FruitsBasket::Apple�?/FONT>

也可能重新打开同一个模块来增加接口定义�Q�下面的例子严格的等价于上一个�?/FONT>

module FruitsBasket {
        interface Apple {};
};

module FruitsBasket {
        interface Orange {};
};

IDL�?C++ 一样也有预�~�译宏指�?directive): 支持 #include �?#pragma (�q�些宏指令由 idl-compiler 展开)�?#include 同在 C/C++ 中有�c�M��的语义。允�怽��Z��清晰的目的而把在同一个模块中的不同的接口分隔在不同的文�g中�?/FONT>

/* �q�是一�?C 式样的注�?*/
// �q�是一�?C++ 式样的注�?: 两者都有效 
// �q�些代码�?apple.idl 文�g�?

#include "orange.idl"
module FruitsBasket
        interface Apple {};
};

// �q�些代码�?orange.idl 文�g�?
module FruitsBasket
        interface Orange {};
};

IDL �c�d��

因�ؓ IDL 的主要目的是实现在不同的语言、机器和操作�pȝ��之间的可�U�L��性，他是强类型的。这里是最基本(标准)�?CORBA �c�d��:

�?1-1. 基本 CORBA �c�d��

�c�d��	意义
short	16 bit signed integer
unsigned short	16 bit unsigned integer
long	32 bit signed integer
unsigned long	32 bit unsigned integer
long long	64 bit signed integer
unsigned long long	64 bit unsigned integer
float	32 bit IEEE float
double	64 bit IEEE float
long double	128 bit float
boolean	boolean value: TRUE or FALSE
octet	8 bit byte
char	8 bit character (ISO latin-1)
wchar	国际字符格式. FixMe: 谁知道这个格�?
string	��Z�� char 的字�W�串
wstring	��Z�� wchar 的字�W�串

它们的��用是非常率直�? �q�有一些��用了字符串和��点�c�d��?IDL 接口声明:

module FruitsBasket {
        interface Apple {
                attribute string color;
        };
        interface Orange {
		        attribute float size;
        };
};

每个对象得到一个��Q点类型或字符串类型的属性�?/FONT>

有赖于const 修饰(��p��?C++ �? IDL 允许你定义常量。这里有一些样�?IDL 代码:

module FruitsBasket {
        interface Apple {
                attribute string color;
                const float weight = 2.3;
                const string type = "sample type";
        };
        interface Orange {
                attribute float size;
        };
};

使用 typedef 关键字就可以定义你自��q��c�d��(�q�是很象�?C �?C++ �?。又是一个样例代码，�q�里定义了一个有自定义的�c�d��属性的 Apple 对象�Q�自定义的类型是一个字�W�串�?/FONT>

module FruitsBasket {
        typedef string fruit_type;

        interface Apple {
               attribute fruit_type type; 
        };

        interface Orange {
        };
};

我们也有标准�?C/C++ �l�构�Q�枚丑֒�阵列。结构，枚�D和定�?fixed size)阵列�?typedef 一��L��直就�?C 代码�Q?/FONT>

module calendar {
        enum a_month {
                january, february, march, april, may, june, 
                july, august, september, october, december
        };

        enum a_day {
                monday, tuesday, wednesday, thursday, 
                friday, saturday, sunday
        };

        typedef long a_year;
        struct a_date {
                a_day    the_day;
                a_month  the_month;
                a_year   the_year;
        };

        interface calendar {
                attribute a_date the_date;

                // 一�l�阵�?
                typedef a_date a_date_array[20];
                attribute a_date_array the_date_array;

                // 二维阵列
                typedef a_date_array a_date_array_multi[20]; 
                attribute a_date_array_multi the_date_array_multi;
        };
};

变长(Variable-size)阵列�?CORBA 中叫序列(sequence):

module calendar {

        interface calendar {
                /* 定义了一个一�l?long 阵列(数组)
                 * 最大长度是 20. 
                 */
                typedef sequence  array_1;
                // 一个无边界�?unbounded)的一�l�字�W�串阵列
                typedef sequence  array_2;

                // 更复杂的: 一个序列的序列
                // 用于模拟多维变长阵列
                typedef sequence  > array_3;
        };
};

IDL �Ҏ��

所有这些标准的�c�d��允许�~�程者定义对象的属性和�Ҏ��。对象方�?函数)�q�样声明�Q?/FONT>

module FruitsBasket {
        interface Apple {

                // eat_me �Ҏ��的声�?
                // 有一�?boolean 变量作�ؓ参数
                void eat_me (in boolean eat_yes_or_not );

                // �q�回 Apple 是否被吃�?
                boolean eaten ();

                // �q�回 Apple 是否被吃�?
                // 和吃它的人的姓和�?    
                boolean who_ate ( out string who_surname, out string who_name );
        };
};

除了 in 修饰�Q�这些声明非常象 C++ 代码: 参数�?in, out, inout 三种�c�d��之一来修饰。它们的语义如下�Q�in 参数是客户向对象发送的数据�Q�out 参数是对象向客户发送的数据�Q�inout 参数先从客户发送到对象�Q�再被返回给客户�?/FONT>

所有这些方法声明都是同步操作，��是��_��使用�q�些�Ҏ��意味着你的�E�序��等到对象应�{�之后才�l�箋执行。可以定义异步的�Ҏ��Q�这��L��话调用方法的�E�序可以�l�箋执行而不是在对象�q�回应答之前一直阻塞，异步�Ҏ��的声明用关键�?oneway(单向)�?/FONT>

module FruitsBasket {
        interface Apple {
                // eat_me �Ҏ��的声�?
                // 有一�?boolean 变量作�ؓ参数
                void eat_me (in boolean eat_yes_or_not );

                // �q�回 Apple 是否被吃�?
                // 异步�Ҏ��
                oneway boolean eaten ();

                // �q�回 Apple 是否被吃�?
                // 和吃它的人的姓和�?    
                boolean who_ate ( out string who_surname, out string who_name );
        };
};

也可以定义例�?exception)(�c�M��?C++ 的例外类)�?/FONT>

module FruitBasket {

        exception no_more_fruits {
                string reason;
        };

        interface Apple {
                // 我们所希望的各�U�的�Ҏ��
        };
};

最�l�，可以象下面这样声明有能力引发(throwing)例外的方法�?/FONT>

module FruitsBasket {

        exception no_more_fruits {
                string reason;
        };

        interface Apple {
                void eat_me (in boolean eat_yes_or_not ) raises ( no_more_fruits );
                // 我们所希望的诸如此�cȝ���Ҏ��
        };
};

�?C++ 的类(�?Java 的接�?�Q�接口可以从其他的接口��承，�q�且支持多��?multiple inheritance)。语法类��g�� C++ 的语法。一个重要的不同�?IDL 不支持重载或不同的方法可以有相同的名字和不同的参数说�?signature)�?/FONT>

module FruitsBasket {
	         
        exception no_more_fruits {
                string reason;
        };

        interface generic_fruit {
                void eat_me (in boolean eat_yes_or_not ) raises (no_more_fruits);
                oneway boolean eaten ();
        };

        interface generic_fruit_one {
                boolean who_ate ( out string who_surname, out string who_name );
        };

        interface Apple : generic_fruit, generic_fruit_one {
                // �q�里是特定于 Apple 的方�?
        };
};

我们展示了各�U?IDL �c�d��Q�一些生成新的接口和属性、方法、例外的声明的方式。感兴趣的读者可以从 CORBA 标准中读到权威的 IDL 定义�q�且看到一些补充的�c�d��?any、TypeCode、union。但�q�些�c�d��对于本文不是很重要的�?/FONT>

�W�笨 2005-08-08 18:05 发表评论