基于ICE中間件的應(yīng)用系統(tǒng)通信框架設(shè)計(jì)

李雪玲

摘要摘要：在介紹ICE中間件的基礎(chǔ)上，提出了基于ICE的應(yīng)用系統(tǒng)通信框架設(shè)計(jì)方案。該框架負(fù)責(zé)系統(tǒng)各部分之間的通信，在此框架基礎(chǔ)上可以進(jìn)一步擴(kuò)展系統(tǒng)功能。

關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：ICE中間件；應(yīng)用系統(tǒng)；通信框架

DOIDOI：10.11907/rjdk.162129

中圖分類號：TP319文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號文章編號：16727800（2017）001009102

0引言

中間件是位于客戶機(jī)/服務(wù)器的操作系統(tǒng)之上的服務(wù)程序，這些服務(wù)程序具備標(biāo)準(zhǔn)的接口和協(xié)議。相連接的系統(tǒng)即使是不同的OS和硬件，也可以有符合對應(yīng)接口和協(xié)議規(guī)范的實(shí)現(xiàn)方式。在具體應(yīng)用程序的開發(fā)過程中，利用中間件提供的跨平臺、統(tǒng)一的接口來屏蔽操作系統(tǒng)的多樣化，以此實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、安全的支撐平臺，從而在異構(gòu)系統(tǒng)間進(jìn)行信息交換[1]。當(dāng)前主流的面向?qū)ο笾虚g件包括Sun公司的EJB/J2EE、Microsoft的COM+/DNA和OMG的CORBA/OMA等，都有其各自的特點(diǎn)。ZeroC公司于2003 年開發(fā)了一種新的輕量級面向?qū)ο蟮姆植际街虚g件ICE （ Internet Communication Engine）[2]。1ICE中間件簡介

ICE 作為中間件平臺為構(gòu)建面向?qū)ο蟮目蛻?服務(wù)器應(yīng)用提供支持[3]。通過Slice （Specification Language for Ice）語言來描述（不是實(shí)現(xiàn)）各種類型和對象接口，再由編譯器編譯到特定實(shí)現(xiàn)語言的類型定義和API，使用其提供的應(yīng)用功能，并與ICE進(jìn)行交互。由于這種抽象機(jī)制，它提供了跨平臺、跨語言的解決方案：客戶端和服務(wù)器端可以用不同的編程語言來實(shí)現(xiàn)，可以在多種操作系統(tǒng)和硬件架構(gòu)上運(yùn)行，并可以采用不同的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)[4]。目前，最新版本為3.6（ICE-3.6.2在2016年4月發(fā)布），支持C++、JAVA、JavaScript、VB、C#、PHP、Ruby、Python等編程語言，并可支持Windows、Unix、Linux、Solaris、OS X等操作系統(tǒng)。

ICE程序是C/S架構(gòu)的程序，由客戶端和服務(wù)器端組成，其內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)如圖1所示。客戶端與服務(wù)器端程序都是由應(yīng)用代碼（客戶應(yīng)用和服務(wù)器應(yīng)用）、庫代碼（客戶 ICE 核心、服務(wù)器ICE核心和對象適配）以及根據(jù)Slice語言定義生成的代碼（代理和骨架）混合而成[5]。

2.2通信接口定義

在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)中，開發(fā)者需要花費(fèi)大量時(shí)間用于底層通信程序的實(shí)現(xiàn)。例如根據(jù)客戶端和服務(wù)器端各自的操作系統(tǒng)選用與之對應(yīng)的SOCKET庫和API，還需考慮采用TCP或UDP協(xié)議進(jìn)行通訊時(shí)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)等。本文研究的基于ICE中間件的通信框架（見圖2）可以便利地實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序間的通信與數(shù)據(jù)傳輸，程序間通信的接口（圖中帶數(shù)字的圓圈）由ICE的SLICE語言定義，對通信雙方是透明的。其中，端口1、3、5、7是程序作為ICE通信的發(fā)起端時(shí)操作系統(tǒng)為其分配的端口號（每次通信可能會不一樣）；端口2、4、6、8是程序作為ICE通信的接收端時(shí)用于監(jiān)聽的端口號（固定、唯一的）。

程序中，首先聲明一個(gè)類型為 Ice：：Communicator 的 AppSysIC 變量，通過調(diào)用Ice：：initialize進(jìn)行初始化，返回一個(gè)指向Ice：：Communicator對象的指針；接著調(diào)用 Communicator 實(shí)例的AppSys AdapterCmd，創(chuàng)建一個(gè)操作命令適配器，用于監(jiān)聽用戶操作請求，并調(diào)用Communicator 實(shí)例的AppSys AdapterData，創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸適配器，用于監(jiān)聽用戶的數(shù)據(jù)傳輸請求；實(shí)例化AppSysWorkI對象，創(chuàng)建Servant；將實(shí)例化的Servant作為參數(shù)傳遞給適配器的add方法；調(diào)用適配器的activate方法激活適配器，服務(wù)器則開始處理來自客戶端的請求；最后，通過調(diào)用wait For Shutdown方法掛起發(fā)出調(diào)用的線程，直至終止。