Elosztott objektumok használata Tihanyi Sándor 1999. december.

Az előadások a következő témára: "Elosztott objektumok használata Tihanyi Sándor 1999. december."— Előadás másolata:

1 Elosztott objektumok használata Tihanyi Sándor 1999. december

2 Tihanyi Sándor2 Tartalom •CORBA szabvány •CORBA részei –komponensek •Objektumok elérése –Naming Service használata •CORBA termékek, példák

3 1999. decemberTihanyi Sándor3 Mi is az a CORBA? •Elosztott számítógépes alkalmazások –korábban csak UNIX világban •RPC, socket programozás (rugalmatlan, nehezen átlátható kód) –Új gondolat: általános keretrendszer •szabványos •objektum-orientált •rendszerfüggetlen •programozási nyelvtől független

4 1999. decemberTihanyi Sándor4 Történeti áttekintés •Object Management Group (OMG) –keretrendszer kidolgozása (1989-től) –http://www.omg.org •Object Management Architecture (OMA) –az OMG által szabványosított architektúra –legalacsonyabb szintje a CORBA •Common Object Request Broker Architechture (CORBA) –2.0-ás változat 1995-ben –3.0-s változat folyamatban

5 1999. decemberTihanyi Sándor5 Az általános keretrendszer –Szabványos: •Object Management Architecture az OMG-től –Objektum-orientált •CORBA-objektumok megfeleltethetők a nyelvi objektumoknak –Rendszerfüggetlen: •a szabvány megfogalmazza a megkívánt funkciókat –Programozási nyelvtől független: •az IDL (Interface Definition Language) biztosítja

6 1999. decemberTihanyi Sándor6 Object Management Architecture •CORBA-objektumok és alkalmazás- objektumok •Object Request Brokers (ORBs) •csatorna az objektumok eléréséhez •CORBAservices •szolgáltatások az objektumok kezeléséhez •CORBAfacilities •szolgáltatások az alkalmazásnak

7 1999. decemberTihanyi Sándor7 CORBA 2.0 ORB struktúra Dynamic Invocation Interface Client IDL Stub ORB Interface ORB Interface Static IDL Skeleton Dynamic Skeleton Interface Object Adapter Interface Repository Implem. Repository ClientObject Impl. ORB Core

8 1999. decemberTihanyi Sándor8 Object Adapter •CORBA 2.0-ban a Basic Object Adaptert (BOA) definiálták –alap funkcionalitás –nagy szabadságfok a gyártóknak • ez a hordozhatóságot és az együttműködés rovására megy •CORBA 3.0-ban: Portable Object Adapter –nem a BOA javítása, hanem teljesen új –még kidolgozás alatt

9 1999. decemberTihanyi Sándor9 CORBA komponensek •Kliens oldal (objektum felhasználó rész) •Szerver oldal (objektumot implementáló rész) –Más összefüggésben lehet kliens is •Bármelyik komponens bármilyen nyelven implementálható •Transzparens hálózati kommunikáció az ORB-n keresztül

10 1999. decemberTihanyi Sándor10 CORBA komponensek

11 1999. decemberTihanyi Sándor11 A rendszer működése •Kliens hozzáférése az objektumokhoz •proxyn keresztül •Proxy feladata •kérés továbbítása a szerver oldali objektum- implementáció felé •visszatérő érték visszaadása

12 1999. decemberTihanyi Sándor12 Távoli objektum használata 2. gép Szerver 1. gép KliensProxy Függvényhívás Visszatérő érték visszaadása Függvényhívás továbbítása Visszatérő érték visszaadása Valódi objektum

13 1999. decemberTihanyi Sándor13 Kapcsolat az ORB-k között Client Stub Object Skel Object Skel Client Stub ORB 1ORB 2 Inter-ORB protocols

14 1999. decemberTihanyi Sándor14 CORBA 2.0 Inter-ORB architektúra CORBA IDL General Inter-ORB Protocol (GIOP) Internet Inter- ORB Protocol (IIOP) TCP/IP felett mások OSI, IPX/SPX Enviroment Specific Inter- ORB Protocols (ESIOP) DCE/ESIOP DCE RPC TCP/IP felett DCE RCP OSI felett Internet... Transzport Átviteli és üzenet szintaktika Objektum kérés szemantikája CORBA 2.0-ban szerepelOpcionális

15 1999. decemberTihanyi Sándor15 Statikus hozzárendelés •A kliens az adott referencia alapján elkészíti a proxyt •A szerver oldalon is statikus az implementáció és az ORB kapcsolata Client Stub Object Skel ORB

16 1999. decemberTihanyi Sándor16 Dinamikus hozzárendelés •A felhasználó beilleszthet a kliens- programjába újabb elemeket ~ www-böngésző plugin –keresés pl. objektum böngésző segítségével •Szerver oldalon: –implementáció példányosítása igény szerint

17 1999. decemberTihanyi Sándor17 CORBAservices (5/1) •Lifecycle Service: –objektumok létrehozása, törlése, másolása, mozgatása •Relationship Service: –objektumok közti kapcsolatokat írja le –típusok, szerepek, a kapcsolat számossága, szemantikája •Persistent Object Service, Externalization Service: –interfész, protokoll definíció az objektumok elmentéséhez és visszaállításához

18 1999. decemberTihanyi Sándor18 CORBAservices (5/2) •Event Service: –az események megfelelő helyekre eljuttatása •Object Properties Service: –objektumokhoz tulajdonságok rendelhetők, ezek kezelése (Any típus) •Security Service: –Elosztott biztonsági szolgáltatások •Licensing Service: –licensz jogok kezelése

19 1999. decemberTihanyi Sándor19 CORBAservices (5/3) •Object Transaction Service: –műveletek csoportosítása, commit-rollback protokoll •Concurency Control Service: –több felhasználó esetén az adatbázisokban fellépő konkurencia kezelése •Object Query Service: –Objektumok, OO és relációs adatbázisok összekapcsolhatóak egyetlen adatbázisba, ezek lekérdezése

20 1999. decemberTihanyi Sándor20 CORBAservices (5/4) •Naming Service: –az objektumok azonosítása megnevezés alapján •relatív név az ún. Naming Context-hez képest •összetett név, a részek: –id: megnevezés –kind: fajta »pl.: object_code, c_source, executable,... »nem kell névkonvenció (pl. *.o = UNIX obj. file) –csak név  OR összerendelés –API szinten –bind, resolve,... –név konvertálás általános formátumra (pl. Space = %20)

21 1999. decemberTihanyi Sándor21 CORBAservices (5/5) •Trader Service : –az objektumok „tartalom” szerinti megkeresése –néven kívül más tulajdonságok is kereshetők •bármi  OR összerendelés –„yellow pages” –alkalmazási mód miatt nem API, hanem alkalmazás szinten implementált •Objektum böngésző

22 1999. decemberTihanyi Sándor22 CORBAfacilities –Vertical CORBAfacilities •üzleti szegmens specifikus alkalmazások támogatása •meglévő üzleti szabványok átültetése –egészségügy, pénzügy, telekommunikáció,... ~ elemzési minták –Horizontal CORBAfacilities •Általános funkciók –felhasználói interfész, menedzsment (info, rendszer, folyamat),... •első: Compound Document

23 1999. decemberTihanyi Sándor23 ORB megvalósítások •Kötelező részek a szabványból: –CORBA Core •CORBA objektum modell •CORBA architechtúra •OMG IDL szintaktika és szemantika értelmezése –CORBA Interoperability •Internet-Inter-ORB-Protocol (IIOP - TCP/IP felett)

24 1999. decemberTihanyi Sándor24 ORB megvalósítások –ORB komponensek közül: •Dynamic Invocation Interface (DII) •Dynamics Skeleton Interface (DSI) •Interface Repository (IR) •az ORB interfész •Basic Object Adapter –IDL fordító legalább egy nyelvre •C, C++, Smalltalk, Java, Ada, COBOL •lehet több nyelv támogatása

25 1999. decemberTihanyi Sándor25 További lehetőségek –ORB-k közötti kapcsolat •IIOP mellett mások (pl. DCE ESIOP) –CORBAservice-k •Főleg a Lifecycle, Events, Naming és a Persistent Object Service-t valósítják meg •Pl. Transaction and Concurrency csak speciális gyártók CORBA-jában –CORBAfacility-k •Pl. Compound Document Management and Display

26 1999. decemberTihanyi Sándor26 ORBacus for C++ and Java •Object-Oriented Concepts, Inc. •http://www.ooc.com/ob •IDL fordító •C++ és Java nyelvre •HTML és RTF formátumra dokumentáláshoz •Windows 95/98/NT, UNIX, Linux rendszerekre •Egy- és többszálas programozás támogatása •többféle konkurrencia modell használható •Interface Repository •segítségével könnyen lehet IDL fordítókat írni más nyelvekre

27 1999. decemberTihanyi Sándor27 ORBacus for C++ and Java •Megvalósított CORBAservice-ek: –Naming, Event, Property •Saját kommunikációs protokoll beillesztése –Open Communications Interface (OCI) –pluggable protocols: •IIOP (TCP/IP), SSLIOP, ATM, ISDN, multicast UDP/IP •Dinamikus programozás –Dynamic Invocation Interface (DII), Dynamic Skeleton Interface(DSI) –DynAny típus •a fordítási időben ismeretlen objektumok kezelésére

28 1999. decemberTihanyi Sándor28 ORBacus for C++ and Java •Kiegészítő elemek, alkalmazások az OOC-től: –SSL •biztonságos kommunikáció •egy OCI pluginként írták meg –Trader •objektum kereső •Trader Service applikáció megvalósítás –Names •adminisztrációs GUI •applikációs segédeszköz a Naming Service használatához

29 1999. decemberTihanyi Sándor29 Trader screenshot

30 1999. decemberTihanyi Sándor30 ORBacus konkurrencia modellek •Egyszálas –blokkoló –reaktiválódó •Többszálas –Thread-per-Client Server –Thread-per-Request Server –Thread Pool Server

31 1999. decemberTihanyi Sándor31 Az IDL nyelv •Interface Definition Language •Feladata: –objektum felületének szabványos leírása •nyelvfüggetlen módon •architektúra független módon –pl. byte-sorrend, ábrázolás –objektum azonosítható az IDL leírása alapján •ORB részére •Object Browser és debugger funkciókhoz

32 1999. decemberTihanyi Sándor32 Az IDL nyelv •Részei –modul •több interfész összefogása –interface  C++ class –attribute, readonly attribute •egyszerű típusok, struktúrák –metódusok •in, out, inout argumentumokkal •oneway metódusok: aszinkron módon hívható –exception •kivétel-típus

33 1999. decemberTihanyi Sándor33 Interfész specifikáció leképzése obj.IDLobj.cppobj.hobj_skel.hobj_skel.cppobj_impl.hobj_impl.cppServer.cppClient.cpp mi írjuk generálódik

34 1999. decemberTihanyi Sándor34 Példa alkalmazás: Hello World! •IDL file: //IDL interface Hello { void hello(); }; Ebből az idl fordító a következőket generálja: hello.h, hello.cpp, hello_skel.h,hello_skel.cpp

35 1999. decemberTihanyi Sándor35 Hello World: szerver oldal •Hello_impl.h, Hello_impl.cpp –a Hello_skel osztályból örököltetjük az objektumot –itt írjuk meg a tényleges funkciókat •Server.cpp –ORB és BOA objektumok példányosítása –Hello_impl objektum példányosítása –objektumreferencia kiíratása fájlba az ORB objektum segítségével –a BOA elindítása: a szerver működik és várja a kéréseket

36 1999. decemberTihanyi Sándor36 Hello World: kliens oldal •Client: –ORB objektum példányosítása –a szerver által fájlba kiírt objektum-referencia beolvasása, majd CORBA objektummá konvertálása –az előbb kapott CORBA objektumból a hello objektum elkészítése (a proxy objektum) –ezek után az objektum úgy használható, mint ha a sajátunk volna •pl. hello->hello(); hívás

37 1999. decemberTihanyi Sándor37 Hello World: osztályhierarchia CORBA_Object Hello Hello_skel Hello_impl CORBA_Object_skel Server Client

38 1999. decemberTihanyi Sándor38 Objektumok elérése •Objektum referencia •hostname, port number, object key •stringgé alakítható és vissza •Referencia felhasználása –referencia-string beolvasás fájlból •Hello World! példában is ez szerepelt •szükséges a fájl megosztása –URL-en keresztül •pl. http://www.corbaserver/object.ref

39 1999. decemberTihanyi Sándor39 Objektumok elérése –Applet paraméterként •referencia-string a HTML kódba •a paraméter feldolgozása –felhasználás mint a fájlból olvasáskor –Névszerverhez kapcsolódás •Általános ORB: –get_inet_object/3 függvénnyel –Initial Services beolvasása (parancssori megadás) •ORBacus specifikus: –iiop://hostname:port/object-name

40 1999. decemberTihanyi Sándor40 További objektumok elérése •Factory-mintával •Így csak a B-t kell elérni az előbbi módszerekkel //IDL interface A { }; interface B { A getA(); };

41 1999. decemberTihanyi Sándor41 Naming Service használata ORBacus-szal •Naming szerver funkció elindítása egy adott porton • nameserv -i -OAport 10000 > nameserv.ref • java com.ooc.CosNaming.Server -i Oaport 10000\ > nameserv.ref •NT Registry: service regisztrálás • ntnameservice -i • ntnameservice -u (leállítás)

42 1999. decemberTihanyi Sándor42 Naming Service használata ORBacus-szal •Kliens kapcsolódása a Naming szerverhez –A default NameContext beállítása •java MyClient -ORBservice NameService `cat\ nameserv.ref` •java MyClient -ORBconfig orb.cfg –az orb.cfg tartalmazza a beállításokat •Műveletek a Naming szerverrel •bind, bind_context, new_context, bind_new_context, unbind •resolve, list (iterator)

43 1999. decemberTihanyi Sándor43 Más lehetőségek a CORBA használatára •SUN: –Java IDL •JDK 1.2 része •Csak alapszintű CORBA: –jidl/idltojava –BOA, DII, DSI, Naming Service •tnameserv -ORBInitialPort=1050 •Más gyártók javasolják a csomagok lecserélését a sajátjukra a bővebb funkciók használata érdekében

44 1999. decemberTihanyi Sándor44 Más lehetőségek a CORBA használatára •IONA Technologies –Orbix (C++), OrbixWeb (JAVA) •GNU –MICO –ORBit •ORBit-perl, ORBit-C++, ORBit-Eiffel •GNU Ada CORBA Kit (GNACK) •Torb: Tcl/CORBA interfész

45 1999. decemberTihanyi Sándor45 Címjegyzék –Siegel, Jon: CORBA Fundamentals and Programming, 1996 –Orfall, Robert & Harkey, Dan: Client/Server Programming with JAVA and CORBA, 1998 –OMG: http://www.omg.org

46 1999. decemberTihanyi Sándor46 Termékek –http://www.ooc.com/ob –http://java.sun.com/products/jdk/idl –http://www.iona.com/orbix –http://www.iona.com/orbixweb –http://www.labs.redhat.com/orbit –http://www.mico.org