CORBA技術及執行個體

CORBA是一種規範，它定義了分布式對象如何?互操作。在WorldWideWeb盛行之前，特別是Java程式設計語言風靡之前，C＋＋開發人員基本將CORBA作為其高端分布式對象的解決方案。
實際的CORBA規範歸對象管理組（ObjeotManagementGroup）管轄，這是一家由700多家公司組成的開放的研討會，其工作是制訂對象計算的開放標準。CORBA對象可以用任何一種CORBA軟體開發商所支援的語言，如C、C++、Java、Ada和Smalltalk，來編寫。同樣地，CORBA對象可以運行在任何一種CORBA軟體開發商所支援的平台上，如Solaris，Windows95/NT,OpenVMS、DigitalUnix、HP-UX或AIX等。這意味著，我們可以在Windows95下運行Java應用程式，同時動態調入並使用C＋＋對象，而實際上，該對象可能儲存於一個在Internet上的UnixWeb伺服器上。
使用    介面描述語言（InterfaceDescriptionLanguage）編寫的對象介面，使得與語言無關的獨立性成為可能。IDL使得所有CORBA對象以一種方式被描述，僅僅需要一個由本地語言（C/C++、CORBA、Java）到IDL的“橋樑”。CORBA對象的互連信要以對象請求解析器（Object Request Broker）為中介，這種互連可以在多種流行通訊協定之上（如TCP/IP或是IPX/SPX）實現。在TCP/IP上，來自於不同開發商的ORB用InternetInter-Orb協議（IIOP）進行通訊，這是CORBA2.0標準（最新的版本）的一部分。
目前，對於較為流行的程式設計語言（包括C＋＋，Smalltalk，Java和Ada95），已經有了許多第三方的ORB。隨著其他語言的逐漸流行，CORBA開發商毫無疑問地要做出相應的ORB來支援它們。
5.3.1  CORBA簡介
最初，OMG在1990年制訂了對象管理體系（ObjectManagementArchitecture），即OMA，來描述應用程式如何?互操作。作為其中的一部分，需要有一個標準規範應用程式片段即對象的互操作──這導致了CORBA的誕生。OMA定義了組成CORBA的四個主要部分。（圖1.1）

圖1.1  OMG的CORBA參考模型
l    Object Request Broker，ORB作為對象互連訊的軟匯流排。
l    Object Services，定義加入ORB的系統級服務，如安全性、命名和交易處理。
l    Common Facilities定義應用程式級服務，如複合文檔等。
l    Application Interface 定義現實世界的對象和應用，如飛機或銀行帳戶。
1．ObjectRequestBroker詳述
OMA最重要的部分就是ORB。為了建立一個遵從CORBA規範的應用程式，ORB是CORBA四大部分中唯一必須提供的。許多ORB版本根本不帶CORBAServices或是CORBAFacilities，你可以自製（或購買）商用對象。但是，沒有ORB，CORBA應用程式絕對無法工作。（圖5.2）

圖5-.2 單個ORB的體繫結構
CORB ORB最顯見的功能，是對你的應用程式或是其它ORB的請求予以響應。在CORBA應用程式運行期間，你的ORB可能被請求做許多不同的事情，包括：
l    尋找並調用遠端電腦上的對象
l    負責不同程式設計語言之間的參數轉換（如C＋＋到Java）
l    可超越本機界限的安全管理
l    為其它的ORB收集並發布本機物件的metadata
l    用下載的代碼（stub）中描述的靜態方法調用去擊活遠程對象中的方法
l    用動態方法引動過程擊活遠程對象
l    自動擊活一個當前沒有裝入記憶體啟動並執行對象。
l    將回調方法導引向其管理之下的本機物件
實現細節對軟體開發人員的透明性，是ORB的一個傑出的特性。使用者只須在代碼中提供相應的hooks，用於初始化ORB並向ORB登記該應用程式，就可以將該應用程式和大量分布式對象建立聯絡。
2．用IDL描述對象
為了保持CORBA的商業中立性和語言中立性，必須有一個中介，存在於象C＋＋CORBA伺服器代碼和JavaCORBA客戶機這樣的實體之間。這就是IDL。一個底層對象的若干相關方法和屬性被IDL集入一個單一介面。一旦IDL介面定義完成，它可以以stub碼或架構代碼（skeletoncode）的形式編譯成你選用的語言。在所有的ORB中都有IDL編譯器。例如，VisigenicVisiBrokerforJavaORB中就含有Java/IDL編譯器，而VisigenicVisiBrokerforC++ORB則提供了C＋＋/IDL編譯器。
有一點值得注意的是IDL不同於其它的物件導向程式設計語言，我們不能用它指定它所定義的類或是方法的具體實現。因此，將它僅僅作為一種定義底層對象介面的語言要好得多。
就象在Java中將屬性和方法封裝到相關的類中一樣，上述各項均包含在IDL的模組之中。在一個模組之中可以定義一個或多個介面。表一中的簡單IDL模組名為TheModule，它含有一個稱為TheInterface的基本介面。該介面僅有一個定義為整型的簡單變數（即TheVariable）。
5.3.2  用Java做CORBA開發執行個體
為了建立一個分布式的Java小應用，並讓它用CORBA訪問伺服器對象，我們利用一個流行的商用ORB，並用IDL定義對象介面。在樣本小應用中，我們選用了Visigenic VisiBroker for Java。這種ORB已經經過Oracle、Netscape和Novell等公司的認證，並已被納入NetscapeNavigator4.0。
注意：你可以在非NetscapeNavigator4.0的瀏覽器中運行這個小應用。由於它首先要從別處下載一些Java類檔案，啟動速度可能會稍慢一些。
我們將用一個簡單的Java小應用調用一個使用CORBA的伺服器對象。為簡單起見，同樣用Java書寫伺服器對象。該伺服器對象用一個數組儲存有關各種CORBAORB開發商及他們產品的資訊。客戶小應用將調用該對象並查詢數組。一個更為完整的例子（仔細思考一下）是將ORB資訊儲存於關聯式資料庫中，利用JDBC（或是別的資料庫存取方法）獲得相關資訊。這種方法將用CORBA產生一個真正的三層應用程式。
1．最簡單的IDL模組
Module TheModule
{
    interface TheInterface
    {
          long TheVariable;
    };
};
如果你用一個IDL到Java的編譯器編譯這個IDL模組（如Visigenic的idl2java），就會得到表1-2中的Java介面。
表1-2與TheModule相應的Java代碼
package TheModule;
public interface TheInterface
{
public int TheVariable;
}
2．ORBQuery小應用
這個用戶端的小應用含有標準的JavaGUI，並將調用一個遠程CORBA對象。一旦該對象被調用，就可以使用其方法獲得某一指定CORBA ORB的資訊。在伺服器端，為了獲得特定ORB的如下資訊：名稱（Name）、銷售商（Vendor）、作業系統（OperatingSystem）、語言（Languages）和URL，我們必須定義五個方法。因此，必須在IDL介面中定義這五種方法才能擷取相應資訊。表1-3定義了這個名為ORBInfo的介面：
表1-3:ORBInfoIDL介面
module ORBQuery
{
    interface ORBInfo
    {
          string GetName(in long index);
          string GetVendor(in long  index);
          string GetOS(in long index);
          string GetLanguages(in long  index);
          string GetURL(in long  index);
    };
};VisiBroker安裝中含有一個IDL編譯器──idl2java，你可以用它產生實現該介面必需的Java代碼。軟體安裝完成之後，只要執行如下命令即可產生代碼：
idl2javaORBInfo.idl
這步操作將建立一個名為ORBQuery的子目錄（與ORBQueryJava包相對應）。在該目錄內有8個檔案：ORBInfo.java,ORBInfoHolder.java、ORBInfoHelper.java、_st_ORBInfo.java，_sk_ORBInfo.java、ORBInfoOperations.java、_tie_ORBInfo.java和_example_ORBInfo.java。你可能已經猜到，ORBInfo.java檔案含有定義ORBInfo介面的Java源檔案，但其它的Java類又怎樣呢？
ORBInfoHolder.java檔案內含有一個傳遞參數時使用的主類（holderclass），而ORBInfo-Helper類則定義了各種實用函數。_st_ORBInfo類定義了客戶stub，_sk_ORBInfo定義了伺服器架構類（skeletonclass）。   
ORBInfoOperations和_tie_ORBInfo類用於實現一種捆綁機制，這是VisiBroker的一個特性，它使得實作類別能夠繼承架構類之外的類。在樣本中，我們不會直接使用這幾個類。最後，_example_ORBInfo含有一個樣本伺服器對象，對它加以擴充就可建立一個伺服器應用程式。
通過IDL編譯器產生的這八個Java類，我們可以構建一個架構，由一個介面（interface）、一個stub、一個skeleton和幾個協助類，我們可以用Java建立自己的客戶機/伺服器模式的CORBA應用程式。
3．建立伺服器應用程式
下面，我們需要建立一個向伺服器ORB登記ORBInfo對象的伺服器應用程式。這個新對象將擴充架構類（skeletonclass）並實現ORBInfo介面。因此，該伺服器共需兩個新類：一個用於定義伺服器對象並實現ORBInfo介面，另一個向伺服器ORB登記該對象。ORBQuery類包含的標準Java代碼負責取回數組中的指定元素。Server類中含有CORBA特有的功能。
接下來的例子中，開始是初始化ORB。然後，用“ORBInfo”字串向ORB登記類，客戶機利用這個字串檢索一個對象。所有的操作完成後，調用boa.obj_is_ready()，通知ORB一切準備就緒。
表1-4是Server類，它向ORB登記了ORBInfo對象。
表1-4　伺服器類
public class Server {
  public static void main(String[] args) {
    try {
      // Initialize the ORB.
      org.omg.CORBA.ORB orb = org.omg.CORBA.ORB.init();
      // Initialize the BOA.
      org.omg.CORBA.BOA boa = orb.BOA_init();
      // Create the ORBQuery.
      ORBQuery serverQuery = new ORBQuery("ORBInfo");
      // Export the newly create object.
      boa.obj_is_ready(serverQuery);
      System.out.println(serverQuery + " is ready.");
      // Wait for incoming requests
      boa.impl_is_ready();
    }
    catch(org.omg.CORBA.SystemException e) {
      System.err.println(e);
    }
  }
}

表1-5給出了ORBQuery類，它實現了介面及五個協助方法。
表1-5:ORBQuery類
import java.util.*;
class ORBQuery extends ORBQuery._sk_ORBInfo {
  String[][] ORBVendors =
      {{"PowerBroker","Orbix","VisiBroker","ComponentBroker","
                    Solaris NEO"},
      {"Expersoft Corp.","Iona Technologies","Visigenic Software",
                    "IBM","Sun"},
      {"OLE and ActiveX Bridges; Windows95/NT;
                    Solaris; HP-UX; AIX; JDK 1.0.2",
      "Windows95/NT, MVS, OS/2, QNX, VxWorks, Solaris, HP-UX,
                    Irix, AIX, Digital UNIX, OLE Bridge",
      "Windows95/NT, Sun OS, Solaris, HP-UX, AIX, Irix",
      "Windows95/NT, Solaris, HP-UX, AIX, OS/390, OS/2, AS/400",
      "Solaris (Client & Server), Windows95/NT (client), JDK 1.0.2"},
      {"C++, Java", "Java, Smalltalk, Ada95, C++", "Java, C++",
                    "Java, C++", "Java, C++"},
      {"http://www.expersoft.com", "http://www.iona.com",
                    "http://www.visigenic.com",
      "http://www.software.ibm.com/ad/cb", "http://www.sun.com/solaris/neo/solaris_neo/index.html"}};
  ORBQuery(String name) {
    super(name);
  }
  public java.lang.String GetName(int index)
  {
    String Name;
    Name = ORBVendors[index][0];
    return Name;
  }
  public java.lang.String GetVendor(int index)
  {
    String Vendor;
    Vendor = ORBVendors[index][1];
    return Vendor;
  }

  public java.lang.String GetOS(int index)
  {
    String OS;
    OS = ORBVendors[index][2];
    return OS;
  }

  public java.lang.String GetLanguages(int index)
  {
    String Languages;
    Languages = ORBVendors[index][3];
    return Languages;
  }

  public java.lang.String GetURL(int index)
  {
    String URL;
    URL = ORBVendors[index][4];
    return URL;
  }
}
至此，我們已經寫好了所有伺服器方必需的代碼，下一步的工作是建立客戶小應用，初始化客戶ORB，進而擊活並調用剛剛產生的伺服器對象。
4．建立CORBA小應用
正如伺服器對象要向伺服器ORB登記一樣，用戶端小應用或應用程式需要向客戶機ORB登記。當要獲得遠程CORBA對象時，客戶機採用了一種間接的方法，它通知客戶機ORB其意圖，由ORB負責ORB到ORB的通訊。這種請求方式由下面兩行代碼實現（在VisiBrokerforJava中）：
    //初始化ORB(使用applet)
    org.omg.CORBA.ORBorb=org.omg.CORBA.ORB.init(this);
//檢索applet要調用的ORBInfo介面對象
ORBInfoQuery=ORBQuery.ORBInfoHelper.bind(orb,"ORBInfo");
執行了bind()方法調用之後，我們的ORBInfoQuery本地變數與伺服器的ORBInfo對象綁在一起。這一操作完成之後，我們就可以調用協助方法來實現用戶端小應用。記住，儘管樣本中我們完全使用了Java語言，但實際上，伺服器對象也可以用其他語言來實現，如：COBOL、C＋＋、Ada和Smalltalk。
5．編寫簡單的CORBA服務的一般流程    
（以Java2為例）：
l    編寫所需要的介面IDL檔案。
n    foo.idl
module foo{
    interface function{
        float square_root(in float number);
    }
}
l    用idltojava編譯idl檔案。
n    idltojava –fno-cpp foo.idl
l    用Javac編譯所產生的類。
n    javac ~/*.java
l    產生實作類別。
n    (functions.java) functinosImpl.java
l    產生實現伺服器。
n    fooServer.java
l    產生客戶機應用程式（或小程式）。
n    fooClient.java
l    編譯實現伺服器和客戶機代碼。
n    javac functionsImpl.java fooServer.java fooClient.java
l    啟動命名服務應用程式tnameserv。
n    tnameserv –ORBInitialPort 1080
l    啟動伺服器（用命名服務註冊）。
n    java fooServer –ORBInitialPort 1080
l    啟動客戶機。
n    java fooClient –ORBInitialPort 1080
6．結論
與單純的Java小應用相比，建立CORBAJava應用稍顯複雜。事實上，這同樣比用RMI建立純粹的Java分布式對象應用要難一些。但是，CORBA和Java的聯合，所建立的應用程式功能更為強大，更具可擴充性，這是單純用JDK開發所無法比擬的。另外，現實是企業界很少使用Java應用程式。CORBA是兩全其美的選擇，一方面它允許開發人員利用已有的代碼保護投資，另一方面又可以充分發揮Java程式設計語言的優勢。
5.4  JSP與CORBA技術的結合使用
若想實現Web上分布式客戶機/伺服器模式的應用程式，可以選擇多種不同的技術。但是，對於必須服務於大量使用者的應用，我們認為應該首選CORBA，因為它具有可擴充性和業界廣泛的支援。由於CORBA的強健性可以提高Java程式設計語言的效能，利用已有的基於標準的技術，Java開發人員可以編寫出功能強大的Web應用程式。
想要對已有的Web軟體資源加以利用，或是編寫真正功能強大的應用程式，使Internet/Intranet成為通訊主幹，所使用的技術必須具有以下特性：
·    支援現有的C、C＋＋和COBOL代碼
·    支援Java，以建立具有可移值性、平台獨立性的物件導向的應用程式
·    商業中立性，只有這樣，應用程式才易於維護，且不會被時間淘汰。
·    可擴充性，能夠支援大量使用者
·    它應該被多種平台所支援，而不是固定於某種平台之上。
·    開發模型應該是物件導向的（因為OOP有許多固有優勢）
·    端到端的安全性
·    廣泛的業界支援
這種技術便是以CORBA為最佳。
Servlets是JAVA 2.0中新增的一個全新功能，它是運行在請求/面向請求伺服器上的模組，比如一個Java-enabled 網頁伺服器, 和類似這樣的延伸場合. 例如, 一個servlet可以從一個HTML訂單表中擷取資料然後用一些商業上的演算法來更新公司相應的訂單資料庫。
也就是說：servlet能夠象CGI指令碼一樣擴充WEB伺服器功能，但是servlet佔用很少密集資源，有很多用CGI指令碼編製的一些網站由於訪問量劇增,效能迅速下降，這是CGI指令碼一個缺點。同時由於servlet是用java編寫的，因此是跨平台的。可以這樣說，實際servlet是電子商務真正的開始。
跨平台的Java Servlet與跨語言的corba的強強聯合，使得開發人員可以編寫出功能強大的Web應用程式。