基于CORBA 技术实现遗留系统的集成

基于CORBA技术实现遗留系统的集成蔡　苗1,余雄庆2(11南京航空航天大学计算机科学与工程系,江苏南京210016; 2.南京航空航天大学航空宇航学院,江苏南京210016)摘　要:C ORBA技术已成为重要的软件开发与集成技术。

以构造分布式多学科优化与设计平台为例,阐述如何运用C ORBA技术实现遗留系统的集成。

关键词:C ORBA;系统集成;优化中图法分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:100123695(2003)0120131202Integrating Lagacy Systems Based on CORBA T echnologyC AI Miao1,Y U X iong2qing2(1.Dept.o f Computer Science&Engineering,Nanjing University o f Aeronautics&Astronautics,Nanjing Jiangsu210016,China;21College o f Aerospace Engineering,Nanjing University o f Aeronautics&Astronautics,Nanjing Jiangsu210016,China)Abstract:T he techn ology of C OR BA is an im portant techn ology used in developing and integrating s oftware.In this article,a way to integrate lagacy systems using C OR BA techn ology is introduced.K ey w ords:C OR BA(C omm on Object Request Broker Architecture);System Integrating;Optimization1　引言111　目前现状随着计算机在各行各业广泛深入的应用,一般来说,用户已经积累了一批极具价值的系统,通常这些系统改造和重写的代价很高,所以在构造新系统时,用户希望能够利用这些资源。

因此,如何有效地将已有系统集成或移植到新系统中,并且在将来尽可能使它们不再成为“孤岛”系统,是用户应用开发中提出的迫切需求。

从另一方面说,已有系统的重用和集成可以有效地降低软件开发的成本,缩短开发周期,并可以提高软件的质量。

112　CORBA简介OMG组织成立不久就制定了OM A参考模型,目的是为了实现基于对象的软件在分布异构环境下具有良好可重用性、可移植性和互操作性,从而能够在多种主流硬件平台上运行多种操作系统构成的异构环境中方便地建立分布应用系统的目标。

ORB则是OM A(Object M anagement Architecture,对象管理体系结构)参考模型的核心部分。

针对ORB(Object Request Broker,对象代理中介),OMG组织制定了C ORBA(C omm on Object Request Bro2 ker Architecture,公共对象请求代理结构)规范,并于1991年颁布了C ORBA111版本。

后来又颁布了多个版本,对前面的内容进行了修改或增加了新的功能。

最新的版本C ORBA310版本在与Internet的集成、服务质量控制和C ORBA组件结构三方面有了很大改进。

C ORBA技术提供了一种很好的实现系统集成的方案,因此它具有这些特点:(1)引入了代理的概念;(2)实现客户方程序与服务方程序的完全分离;(3)将分布式计算与面向对象相结合;(4)提供了软件总线的机制;(5)分层的设计原则和实现方式。

2　基于CORBA技术实现集成的方法首先对C ORBA体系结构的工作原理进行介绍,以了解封装的原理及新系统的工作过程。

211　基于CORBA的体系结构的工作原理在一个基于C ORBA的系统中,一个应用由许多对象组成,通过对象间的交互来实现应用的功能,而对象间的交互则是通过ORB来传递的。

对于一个交互过程而言,有客户和服务器之分,这实际上是对客户/服务器结构的一种应用。

但这里的客户、服务器是完全分离的,服务器调用具体的对象实现并对客户提供服务,客户获得服务器提供的服务。

下面分别介绍它们的工作原理与实现步骤。

服务器端的工作原理:(1)初始化对象请求代理(ORB);(2)用所需策略创建一个可移植对象适配器(POA);(3)创建账户管理员的Servant;(4)激活Servant;(5)激活POA管理器(和POA);(6)等待接入的请求。

客户端:客户通过访问目标(服务)对象的对象引用来调用并执行目标(服务)对象的操作。

客户仅仅了解目标对象的逻辑结构———目标对象的接口及其参数,目标对象的实现方式对于客户而言都是透明的。

在单个ORB支撑的环境中,当一个客户要使用某个・131・第1期蔡　苗等:基于C ORBA技术实现遗留系统的集成 收稿日期:2002201201;修返日期:2002205228对象实现所提供的服务时,其操作步骤如下:①客户通过某种方式找到特定对象实现的对象引用,这些查询方式包括:使用ORB接口中提供的操作Resolve initial references;使用C ORBA对象服务中的名录服务;通过其它接口的输出或者返回值;通过ORB实现系统自身提供的特定的对象引用获取方法。

②如果该对象实现有相应的ID L桩,则客户可以通过该ID L桩向对象实现发出请求;否则,在接口库的协助下,客户可以使用动态调用接口来向对象实现发出请求。

③当对象调用请求通过ID L桩或动态调用接口到达ORB核心以后,ORB核心负责请求的传送,将其送给相应的对象适配器,其具体的请求传递方式由ORB的具体实现决定。

④对象适配器接到该请求后,判断一下所请求的对象是否ID L构架存在。

如果有,则对象适配器通过该ID L构架调用执行对象实现中的操作;否则,对象适配器将通过动态构架接口中的动态实现例程来调用对象实现中的操作。

⑤对象实现的特定操作方法执行完成后,结果将按照对象请求传递和执行路径逆向返回给客户对象。

至此,一个完整的对象请求调用便完成了。

212　对应用系统的封装及步骤在C ORBA环境中,对象实现的形式多种多样,可以是一个独立的服务器,可以是一个类库,也可以是被封装的一个应用系统。

在实际应用中可以进行如下考虑:首先对遗留的代码进行分析,根据它们所基于的编程语言将它们分为两类:①C ORBA规范中定义了OMG ID L与该语言的映射,用该语言设计的程序,如C,C++等语言的程序;②C ORBA OMG ID L与该语言的映射,用该语言设计的程序,如用FORTRAN语言设计的程序、W indows下的常用软件等。

对于前者,给它加上一个合适的接口封装之后可以作为一个组件直接插入软总线;对于后者,它们是面向过程的代码结构,将它们作为对象的一个方法,这个对象经过相应的接口封装之后方可插入软总线。

封装之后系统的框架如图1所示。

下面是封装的步骤:①将应用系统分成客户部分和服务器部分,并将两部分之间的通信联系(包括调用形式、调用参数、返回值和出错信息等)一一列出并分离出来。

②对每个需要封装的单位进行内层封装。

内层封装主要完成对该封装单位与外界交互时所发送或接收的住处进行统一的格式转换和语义分析,这样就可以保证封装单位之间交互的一致性。

③对每个封装单位进行外层封装。

由于封装单位的实现语言或运行环境的不同,它们相互之间的交互并不一定能够实施,需要对它们的交互过程用一种中性描述语言描述出来,因此外层封装是完成交互接口的ID L描述。

④完成两层封装的封装单位再通过ID L文件编译、联编或对象注册,就能依靠ORB实现交互,达到应用系统集成的目的。

3　应用实例多学科设计与优化领域中存在很多遗留软件,已经验证它们在性能和效率等方面很佳,因此,将这些遗留软件利用起来,并保证它们以后仍可利用则很有意义。

下面以多学科中的一个简单例子两个学科的优化来说明这一过程。

以往的应用系统一般以同一种语言开发,每个不同的应用需用不同的程序来实现,对某个程序的调用都是完全调用(是一种面向过程的结构)。

例如,在这个实例中总体优化用到C ONMIN优化器。

在这个应用中,根据其提供服务与否,将其分为四个部分: (1)总体优化中调用的C ONMIN优化器是NAS A早先发布的一个经典优化器,将它分离出来作为一个单独的服务;(2)C O1和C O2是两个不同学科内部的优化代码,将它们分别作为一个部分;(3)总体优化部分实际上是一个客户应用程序,它作为前面三个服务的一个客户端,同时为用户提供应用界面。

在这个优化过程中系统级优化需要得到各子系统即C O1,C O2的优化结果,进行系统级优化,当系统级优化未得到最终结果之前,系统级优化将参数再次返回给各子系统,进行优化,如此反复。

因此,可以确定子系统对象要将优化结果传出,并接收变量;而对C ONMIN而言,为了提高其通用性,将它的所有调用参数均作为对外的接口参数。

下一步就对它们进行内部封装:(1)对于C ONMIN有两个版本供选择,一个FORTRAN版的,一个C版的,由于OMG ID L对C有映射,暂时不作处理;(2)对于C O1和C O2,它们只有FORTRAN版的,于是用Java JNI方法将它封装。

例如:Obj C o1的一个方法exe2 cuteC o1(R,SW,AR,Q)就是对C o1的调用;同样对C o2进行封装,得到Obj Co2对象。

内层封装如图2所示。

然后对Obj C o1和Obj C o2两个对象进行外部封装,即写出它们相应的ID L接口文件,以便于以后插入软总线中。

Obj C o1对应的接口如下:m odule C o1App{exception g otNegativeFlag//若错误代码返回则检测异常{long errorN o;};interface aeroDrag{float getFinalC o1(in float R,in float SW,in float AR,in short Q)//操作raises(g otNegativeFlag);}; };例子以Visibroker作为C ORBA环境,用Java语言和C++语言作为开发工具。

Visibroker有两个版本,含有两个编译器,分别实现ID L到C++和Java语言的映射。

用Idl2java对接口进行编译之后生成了服务端的框架和其它一些辅助程序,在这些程序基础上进行编写代码,即对象Obj C o1的实现,在它的实现程序中对已进行内层封装的函数或方法进行相应调用。