corba: vad, varför, hur?
DESCRIPTION
Innehåll Datornätverk Behov och krav CORBA Historik, principer, arkitektur och beståndsdelar Exempel i Java. Internetprogrammering Föreläsning 11. CORBA: vad, varför, hur?. Läs också tutorials och annan beskrivning: http://www.javasoft.com/docs/books/tutorial/idl/index.html - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
nextprevious
CORBA: vad, varför, hur?Innehåll
Datornätverk
Behov och krav
CORBA
Historik, principer, arkitektur och beståndsdelar
Exempel i Java
InternetprogrammeringFöreläsning 11
Läs också tutorials och annan beskrivning:http://www.javasoft.com/docs/books/tutorial/idl/index.html
http://java.sun.com/j2se/1.3/docs/guide/idl/index.htmlJDK1.3
JDK1.2
previous next 2
CORBA
Nätverk av datorer• Idag har vi ett behov av att kommunicera mellan olika datorer
och annan hårdvara
• Vi vill kunna använda olika sätt att lösa ett problem, tex mha olika programmeringsspråk
• Vi vill ha kostnadseffektiva lösningar
• Vi vill inte binda oss till en viss leverantör
• Troligen finns mycket programvara, ny eller gammal, av olika slag i organisationen
previous next 3
CORBA
CORBA (Common Object Request Broker Architecture)• Standardisering av distribution konstruerad av OMG
(Object Management Group)– OMG en sammanslutning av flera hundra (>600) intressenter
för att standardisera objekttekniker• Digital, HP, SUN, IBM, Oracle, Netscape, Microsoft, Ericsson mfl
• Avsikt– att konstruera ett språk- och plattformsoberoende
objektorienterat system för distribution • Tillåter konstruktion av applikationer som kommunicerar över både
plattforms och språkgränser– minimerar beroendet av både hårdvara och programmeringsspråk – enklare att använda mjukvara från olika leverantörer
previous next 4
CORBA
... CORBA ...• Baserad på en server-klient-modell
– en server erbjuder service– en klient utnyttjar den– på en viss plattform kan vissa objekt ta rollen av servrar
medan andra tar rollen av klienter
• Finns bindningar till flera programspråk– C++, ADA, Smalltalk, Java, C, COBOL, ...
previous next 5
CORBA
... CORBA STARTA ...• Starta namnserver
– dvs starta det objekt/program som ansvarar för att hantera namngivna delade (/distribuerade) objekt
• Starta server med objekt– bind objektet till namnservern– låt servern vänta på att klienter skall kommunicera med dess
objekt
• Starta klienter och anslut till servern– fråga namnservern om referens till visst objekt– skicka meddelanden till objektet
previous next 6
CORBA
• Meddelanden mellan klient och server förmedlas av en mäklare, Object Request Broker (ORB)– dom går aldrig direkt utan alltid via ORBen
• Både klient och server ”isolerar” implementationen av klasser med hjälp av IDLer (Interface Description Language)
Object Request Broker
... CORBA ...
KlientObjektets
implementation
IDL”Skelett”
Meddelande (Request)
IDL”Stubbe”
previous next 7
CORBA
...• På serversidan definierar ett så kallat skelett API:et för
ett serverobjekt
• På klientsidan beskrivs serverns objekt med en så kallad stubbe
• Ett protokoll som heter IIOP (Internet Inter-ORB Protocol) definierar hur transport av objekt och meddelanden mellan server och klienter på binär nivå sker– IIOP specificerades i CORBA 2.0, tidigare var inte denna del
standardiserad vilket gjorde att olika implementationer gjorde på sina egna sätt.
previous next 8
CORBA
CORBA innehåller flera ”services”• Några viktiga är
– Lifscykel, grundläggande mekanismer för att skapa, initiera, ta bort objekt mm– Relations, hanterar relationer mellan objekt– Namn, namnger delade objekt så att flera klienter unikt kan referera dem– Persistens, hanterar persistenta objekt, dvs objekt som är långlivade– Extern lagring, kan flytta objekt mellan intern och externa lagringsformer– Transaktion, ger en infrastruktur för att hantera transaktioner– Händelse, låter objekt kommunicera mha händelser – Parallellkontroll, koordinerar objekt och access till delade resurser
• Några andra (ett urval)– Trader, erbjuder sätt att "hitta" objekt utgående önskad service– Säkerhet, erbjuder säkerhetsmekanismer som identifiering och auktorisering– Time, för synkronisering av händelser, hantering av alarm och liknande
previous next 9
CORBA
Kommunikationen mellan klienter och servrar• Lös koppling till plattform, programspråk och detaljer
mha– Adaptorer
• som döljer skillnader
– Brokers• förmedlar meddelanden
– Bryggor mellan protokoll• det finns bryggor mellan olika protokoll
previous next 10
CORBA
CORBA och API-beskrivningar• I CORBA beskrivs gränssnitten (API:erna) för objekten med så
kallade IDL:er, dvs grässnittsbeskrivningar.
• En IDL påminner till stor del om Java:s gränssnittsbeskrivningar (dvs Java:s interface).– En IDL kan dock innehålla konstruktioner som har sitt ursprung i C/C++,
som tex typedef, struct och sequence– Vidare deklareras parametrar till metoder som antingen
• in, parameterns värde skickas med som argument till metoden, dvs den typ av parameteröverföring Java använder sig av
• out, parameterns värde sätts i metoden och anropande variabel förändras• inout, parametern används som både in och out samtidigt
• Gränssnitt organiseras så att ett eller flera gränssnitt definieras i en modul (eng. module)
previous next 11
CORBA
Exempel: Steg 1) Gör gränssnittsbeskrivningmodule MyApp{
interface MyInterface{
string myMethod();};
};
modulenamnetblir ett package
i Java då vi "kör"idltojava/idlj
och IDL-interfacetblir ett vanligtJava-interface
CORBAs stringblir sedan String
i Java då vi implementerarmotsvarande Java-interface(via idltojava/idlj)
*
*
* I jdk 1.2 används idltojava och i jdk 1.3 idlj
previous next 12
CORBA
Steg 2) På serversidan ...• I koden på serversidan kontaktar vi först aktuell ORB
• Därefter skapar vi en referens till namnservern
• Vi skapar ett serverobjekt (dvs en vanlig instans i Java) och "registrerar" det hos namnservern
• Till slut låter vi servern vänta på att serva anslutande klienter
previous next 13
CORBA
... så här ser det ut i Java ...• Skapa referens till ORB (args innehåller adress för namnservern)
ORB orb = ORB.init(args, null);
• Fråga ORB om namnserverorg.omg.CORBA.Object nameServiceRef = orb.resolve_initial_references("NameService");
• Gör om referensen till ett namnkontextobjektNamingContext ncRef =NamingContextHelper.narrow(nameServiceRef);
• Skapa ett en instans av ett objekt som implementerar MyInterface och registrera det i ORBenMyServerClass objectRef = new MyServerClass();orb.connect(objectRef);
previous next 14
CORBA
... serversidan ...• Konstruera ett namnkomponentobjekt med ett namn för
objektreferensen som vi vill delaNameComponent nc =
new NameComponent("MittObjektNamn", "");NameComponent path[] = {nc};
• Bind objektet objectRef till namnet path i namnservern, så att klienter kan referera till det. Dvs om någon klient sedan ber namnservern om ett objekt med detta namn så får den en referens till objectRef.ncRef.rebind(path, objectRef);
• Vänta på att klienter skall anslutajava.lang.Object sync = new java.lang.Object(); synchronized (sync) {sync.wait();}
previous next 15
CORBA
Steg 3) Konstruera klientPå klientsidan refererar vi ORBen på samma sätt som påserversidan, dvs
• Vi kontaktar namnservern
• Vi ber namnservern om referens till namngivet objekt
• Vi skickar meddelanden till objekten
previous next 16
CORBA
... så här ser klientens kod ut i Java ...• Skapa referens till ORB (args anger adress för namnservern även här)
ORB orb = ORB.init(args, null);
• Fråga ORB om namnserverorg.omg.CORBA.Object nameServiceRef =orb.resolve_initial_references("NameService");
• Gör om referensen till ett namnkontextobjektNamingContext ncRef =NamingContextHelper.narrow(nameServiceRef);
• Konstruera ett namnkomponentobjekt med samma namn som det objekt som skapades på serversidan (som synes på exakt samma sätt också)NameComponent nc = newNameComponent("MittObjektNamn", "");NameComponent path[] = {nc};
previous next 17
CORBA
... klientsidan ...• Be namnservern om en referens till det objekt som har samma namn som
namnkomponentobjektetMyInterface objectRef =MyInterfaceHelper.narrow(ncRef.resolve(path));
• Skicka meddelande till serverobjektet (på exakt samma sätt som ett meddelande till ett icke distribuerat objekt)String result = objectRef.myMethod();System.out.println("Serverobjektet svarade: " +result);
Be namnservernom generiskt CORBA-objekt med givet namn
Omvandla referensen tillett Java-objekt
som implementerarinterfacet
previous next 18
CORBA
Konstruera klass och IDL• Konstruera en IDL-beskrivning av gränssnittet mot klassen som konstrueras
– server och klient kan ha olika definitioner (fast ofta används likadan IDL för både server och klienter)
• Generera hjälpklasser– i JDK1.2 används kommandot idltojava– i JDK1.3 används kommandot idlj
• Skriv server med klassbeskrivning och instans för objektet som klienter skall kunna kommunicera med
– Registrera objektet i ORBen och associera det med globalt namn (så att den unikt kan identifieras hos server och alla klienter). Vanligen används namnserver.
• Skriv klienter som via ORB och (vanligen) namnserver refererar serverobjektet och sedan skickar meddelanden till det
previous next 19
CORBA
IDL (Interface Description Language)• Ett programspråksneutralt sätt att beskriva en klass• Några huvuddelar:
– statiskt typat– "fördefinierade" primitiva typer
• med long, float, boolean, char, void, any osv– metoder och argument deklareras med typ– moduler som innehåller gränssnittsbeskrivningar– gränssnitt (Interface)
• Kan användas som typ• Kan ärva från andra interface• Javas Interface har stora likheter med CORBAs interface
– datatyper, konstanter, operationer, fält, parametrar• parametrar deklareras med typ och som in, out eller inout
– undantagshantering (exceptions)• undantag som skall kastas av metoder i klass deklareras i interfaces
any motsvararJavas Object
previous next 20
CORBA
... IDL exempel, modul med fyra gränssnitt ...module CosEventComm {
exception Disconnected {};
interface PushConsumer {void push (in any event_data) raises (Disconnected);void disconnect_push_consumer ();};
interface PushSupplier {void disconnect_push_supplier ();};
interface PullConsumer {void disconnect_pull_consumer ();};
interface PullSupplier {any pull () raises (Disconnected);any try_pull (out boolean has_event) raises (Disconnected);void disconnect_pull_supplier ();};
};
Kan kastaundantag
event_data:svärde skickasmed som argument
has_eventges värde i metoden try_pull
Undantag deklareras pådetta sätt
http://java.sun.com/j2se/1.3/docs/guide/idl/jidlExample2.htmlexceptionexempelse
previous next 21
CORBA
Java IDL• I Java IDL gör vi först gränssnittsbeskrivningen
– INTERFACE.idl
• Med kommandot idltojava genereras filer som vi kan utnyttja vid skrivandet av server och klienteridltojava INTERFACE.idlidlj –fall INTERFACE.idl
– En katalog med samma namn som modulen skapas och en Java-interface-beskrivning motsvarande IDL-beskrivningen skapas.
– En del hjälpklasser som gör det enkelt att skriva servrar och klienter konstrueras
– Alla dessa klasser definieras automatiskt tillhöra ett package med samma namn som modulen (och därmed också den nyskapade katalogens)
jdk 1.3
Väljaren ser till att både skelett- och stubfiler skapas
previous next 22
CORBA
...• Följande fem filer skapas:
INTERFACE.java• Javaversionen av interfacet
_INTERFACEImplBase.java• serverskellett som implementerar interfacet
_INTERFACEStub.java• klientstubbe som implementerar interfacet
INTERFACEHelper.java• en klass med statiska hjälpmetoder (tex narrow() som behövs för att ovandla CORBA-objektet till INTERFACE-typen)
INTERFACEHolder.java• "Håller" en instans av INTERFACE och hjälper till att hantera out och inout variabler som ju inte egentligen finns i Java
previous next 23
CORBA
Exempel: Hello World• Ett enkelt CORBA-exempel där vi konstruerar ett objekt
på en server som returnerar en sträng till den klient som ansluter
• Illustrerar hur IDL-beskrivning görs, hur skelett och stubbar samt andra hjälpklasser automatiskt konstrueras, hur en server respektive klient konstrueras, hur namnserver samt server och klient startas
previous next 24
CORBA
1) Hello World Interfacemodule HelloApp{ interface Hello { string sayHello(); };};
Gränssnittet definierar endasten metod, sayHello, vars
resultat (returvärde)är en sträng (string)
previous next 25
CORBA
2) Skapa hjälpklasseridltojava -fno-cpp Hello.idl
• Katalogen HelloApp och följande filer i denna katalog/package skapas:Hello.java _HelloImplBase.java _HelloStub.java HelloHelper.java HelloHolder.java
om vi inte vill användaC-preprocessor
(som inte säkert finns)
JDK 1.3: idlj –fall Hello.idl
previous next 26
CORBA
3) Hello World Serverimport HelloApp.*;import org.omg.CosNaming.*;import org.omg.CosNaming.NamingContextPackage.*;import org.omg.CORBA.*;
class HelloServant extends _HelloImplBase {int i = 0;
public String sayHello() {return "\nHello world !! (no: " + ++i + ")\n";}}
här följer en beskrivningav den klass vars instans vi
vill distribuera
_HelloImplBase implementerarinterfacet Hello.javaoch är ett serverskelett,
dvs en brygga mot ORBen
previous next 27
CORBA
...public class HelloServer { public static void main(String args[]) { try{ORB orb = ORB.init(args, null);
org.omg.CORBA.Object objRef =orb.resolve_initial_references("NameService"); NamingContext ncRef =NamingContextHelper.narrow(objRef);
HelloServant helloRef = new HelloServant(); orb.connect(helloRef);
NameComponent nc = new NameComponent("Hello", ""); NameComponent path[] = {nc}; ncRef.rebind(path, helloRef);
kontakta ORB
skapa referenstill
namnserver
instansiera server-objekt och regi-
strera det i ORBen
konstruera namnobjektoch bind serverobjektet
till detta namn inamnservern
previous next 28
CORBA
... // vänta på att klienter skall ta kontakt
java.lang.Object sync = new java.lang.Object();synchronized (sync) {
sync.wait(); }
} catch (Exception e) { System.err.println("ERROR: " + e); e.printStackTrace(System.out);}
}}
previous next 29
CORBA
4) Hello World Klientimport HelloApp.*;import org.omg.CosNaming.*;import org.omg.CORBA.*;
public class HelloClient { public static void main(String args[]) {try{ORB orb = ORB.init(args, null);
org.omg.CORBA.Object objRef =
orb.resolve_initial_references("NameService");NamingContext ncRef = NamingContextHelper.narrow(objRef);
NameComponent nc = new NameComponent("Hello", "");NameComponent path[] = {nc};
Hello helloRef = HelloHelper.narrow(ncRef.resolve(path));
skapa referens tillserverns "Hello"-
objekt
previous next 30
CORBA
...
String hello = helloRef.sayHello();
System.out.println(hello);
} catch (Exception e) { System.out.println("ERROR : " + e); e.printStackTrace(System.out);}
}}
skicka ett meddelande
till serverobjektet
previous next 31
CORBA
5) Kompilera och KörKompilera
javac *.java HelloApp/*.java
Köra) starta namnserver
tnameserv -ORBInitialPort 1050
b) Starta HelloServerjava HelloServer -ORBInitialPort 1050
c) Kör klientjava HelloClient -ORBInitialPort 1050
Anger vi inte portnummer försöker namnservern starta på port 900
Vi kan också ge host för namnservern (både på server och klient), texjava HelloClient –ORBInitialHost faun.nada.kth.se -ORBInitialPort 1050
previous next 32
CORBA
Sammanfattning starta och anslut till namnserver
starta namnservertnameserv -ORBInitialPort PORTNUMMER
Starta SERVERjava SERVER -ORBInitialHost IPADRESS
-ORBInitialPort PORTNUMMER
Kör KLIENTjava KLIENT -ORBInitialHost IPADRESS
-ORBInitialPort PORTNUMMER
previous next 33
CORBA
Det finns mycket mer om CORBA, bla• DII och DSI, Dynamic Invocation Interface och
Dynamic Skeleton Interface – Se tex http://java.sun.com/j2se/1.3/docs/guide/idl/jidlDSI.html
• I CORBA 3 kommer massa nya saker som asynkron meddelandesändning mm– Se tex
• http://www.cs.wustl.edu/~schmidt/corba.html• http://www.iona.com/hyplan/vinoski
• En fullständigarebeskrivning av CORBA hittar du i tex– Client/Server Programming with JAVA and CORBA av Orfali
och Harkey, Wiley 1998, ca 1020 sidor
previous next 34
CORBA
Exempel: på att bla definiera metod i klienten som anropas av servern
• I IDL-gränssnittet definierar vi ett gränssnitt för ett objekt som skickas med som parameter från klienten till servern
• Innan klienten anropar servern skapar klienten en instans av detta "call-back-objekt" och registrerar det i ORBen
• Från servern skickar vi ett meddelande till detta objekt som resulterar att en metod på klientsidan utförs
• Kodexempel i callback respektive kylanläggningsexemplen i exempelkatalogen:http://www.nada.kth.se/kurser/kth/2D4334/00-01/contents/exempel.html
exempelsidan
previous next 35
CORBA
CORBA: Callback • Ett litet exempel som illustrerar hur en klient kan
deklarera ett objekt som kan anropas av servern.
• Baseras på det tidigare Hello World-exemplet– Jämfört med detta exempel lägger vi till ett objekt i klienten
som skickas till servern.
• Då metoden sayHello i servern anropas så anropar servern i sin tur det HelloCallback-objekt som skickas med som parameter från klienten (dvs ett objekt hos klienten anropas).
Kodenpå exempelsidan
previous next 36
CORBA
CORBA: Kylanläggning• Ett enkelt system med en kylanläggning med en
”temperaturgivare”. Servern:– temperaturen kan avläsas eller ändras
• En klient– kan läsa av eller ändra temperaturen i kylanläggningen
– kan ansluta ett call-back-objekt som meddelas då temperaturen förändras
– version-A klienten ansluter, anger "monitor" för call-backs, skickar några meddelanden och avslutar
– version-B klienten definierar användardialog
• Version-2 av servern– ges möjlighet för anslutning av flera klienter samtidigt (med en lista av
call-back-objekt)
Kodenpå exempelsidan
previous next 37
CORBA
CORBA: Meddelandecentral• En server
– med möjlighet för flera klienter att ansluta med call-back-objekt• rutiner för att ansluta respektive ta bort call-back-objekt
– klienterna kan skicka meddelanden till varandra• namngivna eller till alla
• klienterna kan också be om en lista med namnen på anslutna klienter eller fråga om klient med visst namn är ansluten
• Klienter– Ansluter till server med call-back-objekt
– skickar meddelanden till andra klienter
– implementerar rudimentär dialog
Kodenpå exempelsidan