三種分布式對象技術分析

賈素來

（無錫商業職業技術學院公共計算機教學部, 江蘇 無錫 214153）

1 引言

傳統的客戶機/服務器體系結構，隨著業務處理對系統提出更高要求，也逐漸暴露出其客戶端逐漸龐大和服務器負擔過重等缺點。因此計算機科學家提出了三層或多層分布式系統（Multi-storey Distributed System）。隨著不斷改進和發展，分布式系統逐漸形成了三種具有代表性的主流技術，即 CORBA（Common Object Request Broker Architecture）、COM/DCOM（Distributed Component Object Model）和J2EE（Java2 Platform Enterprise Edition）。

2 三種分布式對象技術介紹

2.1 多層分布式體系結構

在多層結構當中，業務邏輯從客戶端分離出來，移至中間層，系統也就成為客戶端表示層、中間業務邏輯層和數據庫服務器的三層或多層體系結構，如圖1所示[1]。多層體系結構將表示和業務處理分開，縮減了客戶端的規模，又將相關業務和資源分開，降低了服務器的負載，避免了服務器的性能缺陷對整個系統性能的影響。這種在多個服務器上分布應用程序處理的多層可變結構比二層體系結構的伸縮性和擴展性有了很大加強。

在分布式環境中，無論是硬件平臺還是軟件平臺都不可能做到統一。大規模的應用系統通常要求軟硬件在各不相同的網絡環境中運行，為了更好的開發和應用能夠運行在這種異構平臺上的軟件，迫切需要一種基于標準的、獨立于計算機軟硬件的開發和運行環境，中間件技術也就在這種情況下應運而生了。中間件是一種軟件，它位于系統的不同分布式組件之間，獨立于計算機軟硬件平臺，且具有標準的程序接口和協議，使不同硬件和操作系統平臺上分布式應用的數據共享和互操作。它作用是為處于自己上層的應用軟件提供運行和開發環境，幫助用戶靈活、高效的開發和集成復雜的應用軟件。OMG的COBRA技術規范、微軟的COM/DCOM技術規范、Sun公司的J2EE技術規范是目前三種主流的面向對象中間件技術。

圖1 多層分布式體系結構模型

2.2 CORBA技術規范

CORBA分布計算技術是OMG組織基于眾多開放系統平臺廠商提交的分布對象互操作內容的基礎上制定的公共對象請求代理體系規范。它是為處理基于對象的分布式計算系統之間的移植和互操作而定義的一套框架性標準和規范。它定義了IDL語言映射、單個ORB體系結構和多個ORB間互操作機制及標準協議( IIOP)，有潛力包容現有客戶機/服務器中間件的每一種格式，可將現有應用軟件都歸到對象軟件上來，最新的CORBA規范如圖2所示[2]。

圖2 CORBA規范模型

在CORBA規范中，最底層是對象請求代理ORB，這是分布對象系統中的“軟總線”，從而使客戶方不必再關心底層的通信，實現了客戶程序與服務器程序的完全分離，從而使客戶端與服務端可以采用不同的語言和使用不同供應商的ORB。同時CORBA提供了接口定義語言到C、C++、Java、COBOL等語言的映射機制編譯器，它可以生成服務器方的框架和客戶方存根代碼，再通過分別與客戶端和服務器端的聯編，即可得到服務方和客戶方的程序。

2.3 COM/DCOM技術規范

COM是一個獨立于語言的、基于對象的編程規范，使用COM可以定義一類對象，這類對象可以在不同的進程中調用，從而為開發多層應用系統提供了必要的基礎，但 COM本身并不能構造完整的多層應用系統框架，它只能在本地生成組件對象。為了能在網絡環境中構建多層應用系統，這就需要進一步使用DCOM。DCOM擴展了COM，它可以支持實現在網絡環境中不同計算機之間對象的通信。也就是說，DCOM可以使一個應用系統分布在不同的網絡環境中，從而可以更有效地為客戶提供服務。

2.4 J2EE技術規范

J2EE是一個基于JAVA的適合服務器端組件體系結構的結合了 Java Enterprise API的完整的企業級應用系統開發平臺或中間件體系結構，它通過提供一組應用組件和運行時環境來構造可伸縮的企業應用。J2EE技術以核心 Java平臺或Java 2平臺的標準版J2SE為基礎，并且鞏固了標準版J2SE中的許多優點，例如“編寫一次，到處運行”的特性、JDBC API、CORBA技術以及能夠在因特網應用中保護數據的安全模式等。同時J2EE還提供了對EJB、Java Servlets API、JSP以及XML技術的全面支持。

典型的J2EE 結構的應用程序包括四層：客戶層、表示邏輯層、業務邏輯層和企業信息系統層，如圖3所示[3]。

圖3 J2EE 多層體系結構

3 三種分布式對象技術比較和通信

CORBA、DCOM和J2EE各有其特定的產生背景、技術特點和使用范圍。CORBA標準是最早出現的，也是最完美的[4]。與COM/DCOM技術在擴展性方面的局限和Java RMI在實現語言方面的不足相比，CORBA是一種在異構平臺下的語言無關的對象互操作模型。

3.1 相互比較

在支持語言方面，CORBA是一個規范，可以用在不同的平臺、操作系統和編程語言之上，只要該平臺支持ORB的實現，而且有對編程語言的映射就可以。相對而言，DCOM比較適合與 C++緊密集成，對象的實現需要 WIN32 API的支持。J2EE則建立在Java 語言之上，只能使用Java語言和Java RMI進行接口定義和應用開發。雖然Java語言提供了和其它語言的接口，但這種接口使用起來非常復雜。

在平臺支持方面，DCOM是基于微軟操作系統的，使用RPC和安全機制產生符合 DCOM協議標準的標準網絡包，但 DCOM只是簡單地把本地跨進程通信用一個網絡協議傳輸來替代。雖然通過使用第三方組件，開發者可以實現其它操作平臺上的DCOM組件，但這些實現必須和微軟的實現相匹配。J2EE是一種純Java的解決方案，只要安裝有Java虛擬機，就可以實現J2EE，但是它對集成的支持卻很脆弱。EJB使用Java遠程方法調用接口RMI，RMI使用JRMP作為通信傳遞協議，但JRMP是一個非標準的協議，不允許使用交叉語言編寫的對象之間進行通信，這就要求客戶端和服務器都必須是基于Java的。CORBA使用IIOP和GIOP作為通信層協議，兩個協議從本質上來講非常簡單，但提供了建立可擴展的 CORBA服務器的能力。

在分布式事務處理方面，DCOM沒有提供自動的容錯和負載平衡服務，這個工作全是交給MTS來完成的。EJB使用Java事務服務JTS來完成分布式事務處理，應用程序通過JTA使用事務管理功能。CORBA規范中的OTS為分布式CORBA對象提供了事務管理的接口，支持平面事務和嵌套式事務，同時OTS基于X/open DTP標準，所以不是基于CORBA的應用程序也可以與OTS互操作。

3.2 相互通信

CORBA是一個通用的分布式對象規范說明，沒有給出具體的實現方案，所以為實現提供了極大的靈活性。IDL反編譯工具可以從Java RMI實現類生成IDL文件，根據Java到CORBA的映射規范可以確定CORBA和EJB架構各元素之間的對應關系。目前很多ORB產品都實現了基于IIOP的RMI，如Sun的Java IDL、InPrise的VisiBroker，以及一些開發源碼的ORB產品，如OPenORB、JacORB等。

在.NET中，IDL是由開發工具生成的。.NET中涵蓋的DCOM技術和CORBA一樣，在網絡傳輸層都采用TCP/IP協議和相應的IDL規范，但微軟沒有公開這個規范。在實施時，CORBA的IDL采用類C++的定義，是公開的規范，但DCOM的IDL的文件是文本形式的。在DCOM中，客戶機存根稱為代理，而服務器存根稱為存根。相反，CORBA中的客戶機存根稱為存根，而服務器存根稱為框架。這樣，在DCOM和CORBA之間由于存在數據類型、命名方式、參數值形式等方面的差異性，使得相互通信很困難。

4 結束語

DCOM只支持 Win32，如果系統主要運行微軟操作系統，并且其地域分布上不是很廣的話，COM/DCOM或許是比較合適的選擇。J2EE在Internet環境下集組件模式、跨異構平臺、兼具事務處理、數據庫連接等許多基礎結構服務，開發效率高、簡單，缺點是僅限于支持Java語言。相比較而言，CORBA提供了一個多功能的一致的對象模型，具有高度的透明性。同時 CORBA具有良好的跨平臺和跨語言的特征，支持客戶端應用和服務器對象的特點，并且具有良好的運行效率，成為了大部分分布式系統設計首選[5]。

[1] 潘俊虹.淺析三種主流分布式組件對象模型對比及互操作[J].南平師專學報,2006,25(4):56-59.

[2] 劉建兵.基于CORBA的對象Web研究[J].電腦知識與技術,2009,5(2):308-312.

[3] 閆珅,郭燚.基于Eclipse開發環境的J2EE編程技術[J].唐山職業技術學院學報,2008,6(4):45-46.

[4] 李紅宇,王秀珍.分布式對象技術應用探討[J].現代計算機,2007(251):72-75.

[5] 史永昌,李亞崗.CORBA、DCOM和J2EE技術比較[J].唐山師范學院學報,2007,27(5):98-100.