第一章：中间件技术介绍
中间件技术
中间件技术定义：中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源。
中间件位于客户机/ 服务器的操作系统之上，管理计算机资源和网络通讯，是连接两个独立应用程序或独立系统的软件。
相连接的系统，即使它们具有不同的接口，但通过中间件相互之间仍能交换信息。
执行中间件的一个关键途径是信息传递。
通过中间件，应用程序可以工作于多平台或 OS 环境。
中间件处于操作系统软件与用户的应用软件的中间。
中间件在操作系统、网络和数据库之上，应用软件的下层，总的作用是为处于自己上层的应用软件提供运行与开发的环境，帮助用户灵活、高效地开发和集成复杂的应用软件。
中间件特点：•满足大量应用的需要；•运行于多种硬件和OS平台；•支持分布式计算，提供跨网络、硬件和OS平台的透明性的应用或服务的交互功能；•支持标准的协议；•支持标准的接口。
由于中间件需要屏蔽分布环境中异构的操作系统和网络协议，它必须能够提供分布环境下的通讯服务，我们将这种通讯服务称之为平台。
基于目的和实现机制的不同，我们将平台分为以下主要几类：•远程过程调用中间件（Remote Procedure Call）•面向消息的中间件（MesSAge-Oriented Middleware）•对象请求代理中间件（object RequeST Brokers）•事务处理监控（Transaction processing monitors）1、远程过程调用远程过程调用是一种广泛使用的分布式应用程序处理方法。
一个应用程序使用RPC来“远程”执行一个位于不同地址空间里的过程，并且从效果上看和执行本地调用相同。
事实上，一个RPC应用分为两个部分：server和client。
server 提供一个或多个远程过程；client向server发出远程调用。
server和client 可以位于同一台计算机，也可以位于不同的计算机，甚至运行在不同的操作系统之上。
中间件技术综述
中间件技术综述摘要：介绍了中间件的产生与发展，详细阐述了中间件的定义、分类以及功能与作用。
指出了中间件的优缺点，并分析了中间件技术的现状，最后介绍了中间件的应用前景和发展趋势。
关键词：统一软件开发平台、中间件技术1 引言随着Internet网络应用技术的发展，基于客户机/服务器(Client/Server)模式的系统设计方法己被广泛地应用于各种类型软件系统的设计与开发中。
其编程方式改变了传统的应用程序设计和系统实现方式。
为此人们提出了一种介于客户端和服务器端的软件--中间件(Middleware)。
中间件是处于应用软件和系统软件之间的一类软件，是独立于硬件或数据库厂商(处于其产品的中间，实现其互连)的一类软件，是客户方与服务方之间的连接件，是需要进行二次开发的中间产品。
于是集软件复用、分布式对象计算、企业级应用开发等技术为一体的“基于中间件的软件开发”伴随产生，这种技术以软件架构为组装蓝图，以可复用软件构件为组装模块，支持组装式软件的复用，大大提高了软件生产效率和软件质量。
2 中间件技术2.1 中间件的分类由于中间件所包括的范围十分广泛，而目前对中间件还没有一个比较精确的定义。
因此，在不同的角度或不同的层次上，对中间件的分类也会有所不同。
基于不同中间件的目的和实现机制的不同，一般将中间件主要分为以下几类：远程过程调用中间件(remote procedure call middle-ware)；面向消息的中间件(message oriented middleware)；对象请求代理(object request broker)；事务处理监控(transaction processing monitor)；数据库中间件(database middleware)；专用中间件(proprietary middleware)。
其中，前3类中间件称为管道，它们可向上提供不同形式的通讯服务，包括同步、排队、订阅发布、广播等，在这些基本的通讯服务之上，可构筑各种平台，为应用程序提供不同领域内的服务，如事务处理监控器、分布数据访问等。
中间件技术介绍
中间件技术介绍中间件（middleware）是基础软件的一大类，属于可复用软件的范畴。
顾名思义，中间件处于操作系统软件与用户的应用软件的中间。
中间件在操作系统、网络和数据库之上，应用软件的下层，总的作用是为处于自己上层的应用软件提供运行与开发的环境，帮助用户灵活、高效地开发和集成复杂的应用软件。
在众多关于中间件的定义中，比较普遍被接受的是IDC 表述的：中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源，中间件位于客户机服务器的操作系统之上，管理计算资源和网络通信。
IDC对中间件的定义表明，中间件是一类软件，而非一种软件；中间件不仅仅实现互连，还要实现应用之间的互操作；中间件是基于分布式处理的软件，最突出的特点是其网络通信功能。
中科院软件所研究员仲萃豪形象地把中间件定义为：平台＋通信。
这个定义限定了只有用于分布式系统中的此类软件才能被称为中间件，同时此定义还可以把中间件与支撑软件和实用软件区分开来。
目前，中间件发展很快，已经与操作系统、数据库并列为三大基础软件。
中间件主要分为以下几类：1.通信处理（消息）中间件此类中间件能在不同平台之间通信，实现分布式系统中可靠的、高效的、实时的跨平台数据传输（如Tong LINK、BEAe Link、IBM的MQ Series等）。
这是中间件中唯一不可缺少的，是销售额最大的中间件产品。
2.交易中间件在分布式事务处理系统中要处理大量事务，常常在系统中要同时做上万笔事务。
例如在北京市就要设置各种运载汽车，完成日常的运载，同时要随时监视汽车运行，出现故障时，要有排除措施，发生堵塞时要进行调度。
在联机事务处理系统（OLTP）中，每笔事务常常要多台服务器上的程序顺序地协调完成，一旦中间发生某种故障时，不但要完成恢复工作，而且要自动切换系统，达到系统永不停机，实现高可靠性运行；同时要使大量事务在多台应用服务器能实时并发运行，并进行负载平衡地调度，实现昂贵的可靠性机和大型计算机系统同等的功能，为了实现这个目标，要求系统具有监视和调度整个系统的功能。
中间件技术概述
中间件技术概述李瑞轩华中科技大学计算机学院Overview of Middleware Technology 2006-3-7 2内容概要1. 分布式计算技术发展背景2. 中间件技术基础3. 中间件定义及特点4. 中间件的分类5. 中间件的发展趋势2006-3-7 31. 分布式计算技术发展背景M assivelyparallelprocessorM ultimediaO bject orientedO pen systemN etworks高速、低价和宽频带的数字通讯成熟的网络技术和面向对象技术发展迅速的先进微处理器采用微内核和多线程等技术的现代操作系统几乎完全无序的超大规模的异构网络互连环境M2O2N时代的来临2006-3-7 4分布对象技术应运而生新形式的软件危机升级的绞索开发的噩梦新一代的分布式计算技术分布对象技术=面向对象技术+网络通讯技术面向对象的多层客户/服务器软件开发的革命：产业化、标准化、集约化2006-3-7 5螺旋上升的发展道路分布对象技术传送对象传送请求——取得结果数据典型客户/服务器传送数据PC ——LAN的网络计算框架传送程序主机——终端的集中计算框架2006-3-7 6下一代分布式计算技术与Internet技术结合WWW从Hypertext Web、InteractiveWeb 到Semantic Web丰富的对象资源更有效的对象访问技术智能、主动的Agent技术向智能化、小型化和标准融合的方向发展2006-3-7 7实现分布式计算的技术路线80年代——理想的技术路线：试图在互连的计算机硬件上部署全新的分布式操作系统，全面管理系统中各自独立的计算机，呈现给用户单一的系统视图。
90年代——现实的技术路线：在网络计算平台上部署分布计算环境（也称为中间件），提供开发工具和公共服务，支持分布式应用，实现资源共享和协同工作。
当前人们所说的分布计算技术是指在网络计算平台上开发、部署、管理和维护以资源共享和协同工作为主要应用目标的分布式应用系统。
《中间件技术》课件
中间件技术分类
消息传递中间件
消息传递中间件支持进程间通信和分布式系 统通信。
缓存中间件
缓存中间件提高了对数据、应用程序和网站 的访问速度。
企业服务总线
企业服务总线使企业资源可用、可访问和可 重用。
事务中间件
事务中间件提供了协调、管理和控制分布式 应用程序事务的机制。
中间件技术特点
1
可靠性
中间件技术必须保证数据的可靠传输和处理。
优化
中间件技术通过负载均衡、缓存和路由等机制，优化了系统的性能和可扩展性。
中间件技术的发展趋势和挑战
云计算
云计算、Serverless等新技术正 在改变中间件的发展和应用方 式。
安全性
随着网络环境的复杂性和数据 安全风险的增加，中间件面临 严峻的安全挑战。
人工智能
中间件技术需要与人工智能、 大数据等技术深度融合，以应 对未来的需求。
中间件技术在大数据和云计算中的应用
1
Hadoop生态
中间件技术在Hadoop生态中，支持分布式存储和处理海量数据。
2
Spark平台
中间件技术在Spark平台中，支持实时计算和流式处理。
3
虚拟化技术
中间件技术通过虚拟化技术，支持在云环境中进行高效、灵活的资源管理。
总结和展望
1 总结
中间件技术是构建分布式应用系统的重要基础。
《中间件技术》PPT课件
探索中间件技术的本质和概念，以及如何在企业信息化建设中发挥关键作用。
什么是中间件技术？
定义
应用领域
中间件技术是一种软件系统， 将应用程序部署到网络环境中， 使它们在分布式网络上可靠地 共同工作。
中间件技术在智能城市、物联 网、金融、医疗等领域有广泛 的应用。
第1章中间件技术介绍
第1章中间件技术介绍中间件技术是现代计算机系统中常用的一种关键技术，用于支持各种应用程序之间的通信和交互。
中间件技术使得不同平台、不同语言、不同协议的应用程序能够无缝地进行数据传输和信息交换，提高了应用程序之间的互操作性和集成性。
中间件技术是在应用程序和操作系统之间的一个软件层，它位于底层操作系统和应用程序之间，用于屏蔽不同操作系统之间的差异和应用程序之间的复杂性。
中间件技术可以提供一系列的服务和功能，如消息传输、数据存储、分布式计算、事务管理等，以满足不同应用程序的需求。
中间件技术通常分为两类：基于消息传输的中间件和基于组件模型的中间件。
基于消息传输的中间件是一种通过消息传递来实现应用程序之间通信的技术。
它的基本原理是应用程序通过发送和接收消息进行交互，中间件负责将消息从发送方传递给接收方。
基于消息传输的中间件通常使用消息队列和发布/订阅模式来实现。
消息队列是一种存储消息的容器，发送方将消息发送到队列中，接收方从队列中获取消息并进行处理。
发布/订阅模式是一种将消息发布到主题或者订阅主题的订阅者进行接收的方式。
基于消息传输的中间件可以实现应用程序之间的解耦，提高系统的可伸缩性和可靠性。
基于组件模型的中间件是一种基于组件模型来实现应用程序之间通信的技术。
组件模型是一种将应用程序划分为独立的组件，并通过接口来定义组件之间的交互方式的模型。
基于组件模型的中间件通过提供组件容器、接口定义和消息传递等功能来实现应用程序之间的协作。
组件容器是一种运行时环境，用于加载和执行组件。
接口定义是一种描述组件提供的服务和属性的方式，用于组件之间的通信。
消息传递是一种通过消息来实现组件之间交互的方式。
基于组件模型的中间件可以实现组件的重用和组件之间的松耦合，提高系统的可维护性和可扩展性。
中间件技术在很多领域都有广泛的应用。
在企业应用开发中，中间件技术可以用于实现企业服务总线、分布式事务处理等功能。
在云计算和大数据领域，中间件技术可以用于实现分布式存储、分布式计算等功能。
中间件的技术及其应用
一、概述1、中间件的概念随着计算机技术的飞速发展，各种各样的应用软件需要在各种平台之间进行移植，或者一个平台需要支持多种应用软件和管理多种应用系统，软、硬件平台和应用系统之间需要可靠和高效的数据传递或转换，使系统的协同性得以保证。
这些，都需要一种构筑于软、硬件平台之上，同时对更上层的应用软件提供支持的软件系统，而中间件正是在这个环境下应孕而生。
由于中间件技术正处于发展过程之中，因此目前尚不能对它进行精确的定义。
比较流行的定义是：中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源。
中间件位于客户机/ 服务器的操作系统之上，管理计算资源和网络通讯。
从中间件的定义可以看出，中间件是一类软件，而非一种软件；中间件不仅仅实现互连，还要实现应用之间的互操作；中间件是基于分布式处理的软件，定义中特别强调了其网络通讯功能。
2、中间件特点及优势通常意义下，中间件应具有以下的一些特点：满足大量应用的需要；运行于多种硬件和OS平台；支持分布式计算，提供跨网络、硬件和OS平台的透明性的应用或服务的交互功能；支持标准的协议；支持标准的接口。
程序员通过调用中间件提供的大量API，实现异构环境的通讯，从而屏蔽异构系统中复杂的操作系统和网络协议。
中间件提供客户机与服务器之间的连接服务，这些服务具有标准的程序接口和协议。
针对不同的操作系统和硬件平台，它们可以有符合接口和协议规范的多种实现。
由于标准接口对于可移植性和标准协议对于互操作性的重要性，中间件已成为许多标准化工作的主要部分。
对于应用软件开发，中间件远比操作系统和网络服务更为重要，中间件提供的程序接口定义了一个相对稳定的高层应用环境，不管底层的计算机硬件和系统软件怎样更新换代，只要将中间件升级更新，并保持中间件对外的接口定义不变，应用软件几乎不需任何修改，从而保护了企业在应用软件开发和维护中的重大投资。
中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源。
中间件技术导论
广播方式把消息分发给系统的所有用户 发行/订阅方式可以指定哪种类型的用户可以接收哪 种类型的消息
பைடு நூலகம்
对象中间件
面向对象的中间件:提供一个标准的构件框架，能使不 同的厂家的软件通过不同的地址空间、网络和操作系 统互相交互访问。该构件的具体实现、位置及所依附 的操作系统对客户来说都是透明的。 面向对象的中间件技术的目标就是为软件用户及开发 者提供一种应用级的即插即用的互操作性，就像现在 使用集成块和扩展板一样。 对象中间件的标准 :
终端仿真/屏幕转换
用以实现客户机图形用户接口与已有的字符接口方式的服务器应 用程序之间的互操作。 它们应用于早期的大型机系统，主要功能是将终端机的字符界面 转换为图形界面，目前此类中间件在国内已没有应用市场。
数据访问中间件
为了建立数据应用资源互操作的模式，对异构环境下的数据库实 现联接或文件系统实现联接的中间件 如OGSA-DAI等
谢谢大家！
门户中间件
门户中间件指的是门户服务器（Portal Server）。门户服务器是 Web应用服务器上的“应用”。 portal是一种web应用，通常用来提供个性化、单次登录、聚集各 个信息源的内容，并作为信息系统表现层的宿主。 完整的Portal通常由Portal服务器、Portlet容器、Portlet构成。 Portal服务器是容纳Portlet容器，支持Portlet呈现的普通或者特殊 Web服务器 Portlet是一种基于WEB组件的JAVA技术, 由Portlet Container（即 Portlet容器）进行管理，处理请求并动态返回页面，可以作为
第1章 中间件技术导论
李华飚 Washing_lhb@
什么是中间件技术
中间件技术以前的网络主要是客户端与服务器（C/S）结构或浏览器/服务器（B/S）形式的两层结构，随着企业信息的不断扩大，企业级应用不再满足于简单的两层系统，而是向着三层和多层体系结构发展。
中间件就是在其中加入一个中间层，以支持更多的功能和服务。
一、什么是中间件通常，中间件是位于硬件操作系统和软件之间的通用服务。
这些服务具有标准的程序接口和协议。
针对不同的操作系统和硬件平台，它们可以有符合接口和协议规范的多种实现。
通俗点说：中间件是为上层应用提供底层服务的软件。
它对用户是透明的，用户并不关心处理是怎样进行的，只要能顺利的完成事务处理获取所需消息即可。
由此可见，中间件是一种独立的服务程序，分布式应用软件借助中间件在不同技术之间共享资源。
并且，中间件位于服务器操作系统之上，和OS、DB并列为三大软件基础。
在金融、电信、交通、电子商务都有着广泛的应用。
二、中间件的分类1、数据库中间件（DM，Database Middleware）数据库中间件是在所有中间件中应用最广泛、最成熟的一种。
最典型的例子就是ODBC,ODBC是基于数据库的中间件标准，提供了一系列应用程序接口API,允许应用程序和数据库进行通信。
从经验上来看，我们在连接数据库时，至于要在ODBC中添加数据源，就可以连接数据库，而不用关心目标数据库的实现原理、机制。
Java同样通过JDBC数据库中间件，也可以实现同样的需求。
2、远程过程调用中间件（RPC ,Remote Procedure Call）远程调用在ITOO项目中应该是使用极为广泛了，实现远程调用的功臣为EJB不可。
同样EJB亦是远程过程调用中间件的一个代表。
启动远程调用，然后将运行结果返回到本地程序。
同样用户也无需EJB 远程调用中间件内部是如何实现调用的。
3、面向消息中间件（MOM, Message Oriented Middleware）消息中间件的有点在于能够在客户端和服务器之间提供同步和异步的连接，并且在任何时刻都可以将消息进行传递或存储、转发。
第一章：中间件技术介绍
第一章第一章：：中间件技术介绍中间件技术介绍1.1 两层结构与三层结构两层结构与三层结构长期以来，我们一直使用着"客户端/服务器"的两层结构，这种两层的结构曾让无数人为之兴奋和惊叹，即客户端提供用户界面、处理业务逻辑，数据库服务器接受客户端SQL 语句并对数据库进行查询，更新等操作，然后操作结果返回给客户端，如图所示。
在一个比较简单的计算机应用系统中，采用两层体系结构的确给人们带来了相当的灵活性。
但随着计算机应用水平的飞速发展、企业信息化水平的不断深入、企业客户的不断增加，以及新业务的不断出现，越来越多的用户对计算机应用系统提出了更高的要求：1． 要能够同时支持成千上万乃至更多用户的并发服务请求 2． 由单一的局域网向跨多个网络协议的广域网扩展3． 不仅要支持一般的信息管理，而且还要支持关键业务的联机交易处理 4． 从支持单一的系统平台和数据源转向支持异构的多系统平台和多数据源面对用户的新需求，二层结构的应用模式由于采用客户机与服务器直接联接的方式形成了其固有的一些缺陷： 1． 难以维护难以维护client/server 结构用户界面、业务逻辑和数据逻辑相互交错，通常在第一次部署的时候比较容易，但难于升级或改进，而且经常基于某种专有的协议（通常是某种数据库协议）。
它使得重用业务逻辑和界面逻辑变得非常困难。
2．难以扩展难以扩展随着系统的升级，系统复杂程度大大增加，难以扩展，另外它是一个封闭的系统，很难与其他的应用系统实现互操作。
3．安全性差安全性差客户端程序可以直接访问数据库，可通过编程语言或数据库提供的工具直接对数据库进行操作，不安全4. 4. 性能不好性能不好性能不好客户端直接与数据库建立连接，当有大量的并发用户存在时，会使数据库不堪重负，性能迅速下降，甚至当机。
三层结构三层结构为解决传统二层模式与应用需求日益突出的矛盾，以交易中间件为基础框架的三层应用模式应运而生，三层结构以中间层管理大量的客户端并为其联接、集成多种异构的服务器平台，通过有效的组织和管理，在极为宽广的范围内将客户机与服务器进行高效组合。
中间件技术概述第1讲精品PPT课件
• TongLINK/Q是面向消息的中间件。 TongLINK/Q的主要功能是在不同的网络协议、 不同的操作系统和不同的应用程序之间提供可 靠的消息传送。
layer
通过中间件技术实现了： （1）解决测试系统中硬件的 替换和升级需要庞大的软件 更新费用的问题； （2）实现仪器的可互换性和 提供测试程序的重用性； （3）为应用层提供了统一的 标准接口
System under m easurem ent
SU M layer
交易中间件在银行业务中的应用
银行等金融系统网络传输量大，金额等关键数据类较 多，各地网点总数多等，因此常常出现传输过程中交 易数据的丢失和改变，造成客户端与服务端的交易不 完整或数据不一致。通过交易中间件来控制数据的一 致性和完整性。
中间件技术
早期计算机系统的特点
• 大而昂贵 • 系统之间缺乏联系，系统间相互对立
技术革新
• 高性能微处理器的高速发展
– 摩尔定律：集成电路上可容纳的晶体管数目， 约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升 一倍
• 网络的发明和发展
– 吉尔德定律：主干网的带宽将每6个月增加 一倍
结果
高性能微处理 器的高速发展
• 1995年，JAVA之父James Gosling发明JAVA语 言，JAVA提供了跨平台的通用的网络应用服 务，成为今天中间件的核心技术之一。
• 2001年，微软发布.NET，中间件演变为.NET 和JAVA两大技术阵营。
中间件产生的背景 计算环境：分布、异构、动态 应用需求：通信、协同、融合
中间件技术原理与应用初学者必看
中间件技术原理与应用初学者必看中间件技术是指位于客户端和服务器之间的一类软件技术，它可以提供一种可重用的、通用的、模块化的软件包，用于解决不同系统之间的通信和交互问题。
中间件技术的应用非常广泛，包括分布式系统、网络通信、消息传递等领域。
对于初学者来说，了解中间件技术的原理和应用是非常重要的。
1.远程过程调用（RPC）：RPC是一种实现方法调用的技术，它允许程序在不同的计算机上通过网络进行通信，类似于本地函数调用。
通过RPC，可以实现分布式系统中不同节点之间的函数调用和数据传输。
2. 消息队列（Message Queue）：消息队列是一种基于发布/订阅模式的通信机制，在消息队列中，消息的发送者将消息发布到队列中，而消息的接收者可以从队列中订阅并接收消息。
这种通信方式可以解耦消息的发送者和接收者，实现松耦合的系统设计。
3. 服务代理（Service Proxy）：服务代理是一种通过代理服务器实现远程服务访问的技术，通过服务代理，客户端可以像访问本地服务一样访问远程服务。
服务代理可以屏蔽底层具体的实现细节，使得客户端和服务器之间的通信更加简洁和高效。
4. 连接池（Connection Pool）：连接池是一种管理数据库连接的机制，通过连接池可以提高数据库的访问效率和并发性。
连接池可以预先创建一定数量的数据库连接，并将这些连接缓存在连接池中，当客户端需要访问数据库时，直接从连接池中获取连接，而不是每次都重新创建连接，从而减少了连接的创建和销毁的开销。
1.分布式系统：中间件技术可以帮助分布式系统实现节点之间的通信和协调，提供分布式系统的可靠性、扩展性和可管理性。
例如，分布式数据库系统、分布式缓存系统等都可以使用中间件技术来实现。
2.网络通信：中间件技术可以用于实现网络协议栈的各层功能，提供网络通信的基础设施。
例如，HTTP协议就是一种应用层的中间件，它提供了基于TCP/IP协议的高层抽象，使得应用程序可以简单地通过HTTP协议进行通信。
中间件技术简介
客户
2.调用方法debit()
转出帐户对象
1.begin()
转入帐户对象
3.登记资源
mit()
调用接口 交易监控器
7.prepare() mit()
事务协调者
20
常见的TPM产品有
BEA的Tuxedo Microsoft的MTS SUN的JTS OMG的OTS 东方通的TongEasy
15
分布式事务需要处理大量并发进程，涉及到操 作系统、文件系统、编程语言、数据通讯、数据 库系统、系统管理及应用软件，是一个相当艰巨 的任务。
通过事务处理中间件简化应用开发。由它来负 责处理联机交易过程中分布式交易的完整性、并 发控制、负载均衡以及出错恢复等。
16
X/Open DTP模型的组Tr事a成ns务a图cti管on示理 器 （
28
消息类型分为3种：
请求消息（Request）：除了发送数据，该消息要 求对方一定要应 答。
应答消息(Reply)：用于请求消息的回应。 通知消息(Report)：单向而不需要应答的消息。
29
消息的触发
分为每条消息触发、多条消息触发和有特定优先 级的消息触发 每条消息触发适合于很少到达但十分重要、需要 立即处理的消息 多条消息触发适合于能够批处理的消息 有特定优先级的消息触发适合于处理含有不同类 型、不同层次、不同级别的多种消息的消息队列
（1）通用数据库接口 JDBC（SUN） ODBC(Microsoft)
（2）数据库引擎
Borland公司开发，类似于ODBC，支持与数据库的 直接连接，效率较ODBC高
11
（3）数据库网关 用于分布式应用环境，无需在客户机
进行各种配置，如安装各种ODBC驱动、设 置ODBC 数据源等，使用网关来统一管理不 同数据库的访问
Python中间件技术
Python中间件技术一、前言随着互联网的快速发展，各种各样的Web应用日益增多，强大的Web框架也应运而生。
Web框架提供了一种结构和规范，帮助Web应用程序员快速开发应用程序。
然而，Web框架往往存在一些问题，如性能问题、安全问题等，这些问题需要解决。
中间件技术作为Web框架的一个重要组成部分，可以帮助解决这些问题。
二、什么是中间件技术中间件技术是指在Web服务器和Web应用程序之间的一层软件，用来提供额外的服务（如访问控制、日志记录、性能调优等），同时提高系统的可伸缩性和高可用性。
它可以协同工作，形成一个整体，并提供一些高层次的API，以便于Web开发人员进行定制化的配置和编程。
中间件既可以作为独立的单元运行，也可以嵌入到Web服务器中。
在Web服务器中，中间件通常被称为“插件”或“模块”，它可以被动态加载/卸载，而不影响其他部分的工作。
这种灵活性和可扩展性为中间件的使用提供了更大的便利。
三、中间件技术的应用中间件技术可以应用于不同的Web开发场景，包括但不限于以下几个方面：1.认证和授权认证和授权是Web应用程序中最重要的安全问题之一。
中间件技术可以提供基于用户和角色的访问控制，保护应用程序的机密数据和资源。
这种方法将认证和授权机制从应用程序中解藕出来，使得应用程序更容易维护和升级。
2.缓存缓存是提高Web应用程序性能的一种重要方法。
中间件技术可以通过缓存重复请求的结果，避免每次都从数据库或其他数据源读取数据，从而提高应用程序的响应速度。
中间件技术还可以提供多级缓存，以满足不同场景下的缓存需求。
3.数据库连接池数据库连接是Web应用程序中的另一个性能瓶颈。
过度使用数据库连接会给服务器造成很大的负载压力。
中间件技术可以提供数据库连接池，以实现数据库连接的复用和管理。
这种方法可以有效降低数据库连接的开销，提高服务器的并发能力。
4.日志记录日志记录是Web应用程序中的重要安全和管理功能之一。
中间件技术可以捕捉应用程序的日志信息，并将其存储到文件或数据库中。
第一章 中间件技术导论
6
中间件的IDC（ Internet Data Center）定义： 中间件是一种独立的系统软件或服务程序， 分布式应用软件借助这种软件在不同的技术 之间共享资源，中间件位于客户机服务器的 操作系统之上，管理计算资源和网络通信。 ◦ 中间件是一类软件 ◦ 实现应用之间的互操作 ◦ 基于分布式处理的软件 ◦ 具有网络通信功能
按照IDC分类方法，将中间件分为六类：
◦ 终端仿真/屏幕转换 ◦ 数据访问中间件 ◦ 远程过程调用中间件 ◦ 消息中间件 ◦ 交易中间件 ◦ 对象中间件
中间件分类——数据访问：JDBC
•用于应用程序与数据源之间的互操作模型， • 客户端使用面向数据库的API以提请直接访
问基于服务器的数据源，实现分布式数据库， 支持存储过程。 •这类中间件大都基于SQL语句，并采用同步 通讯方式，使应用开发简单。 •缺点：透过广域网传输SQL语句及数据库操 作结果会带来效率问题，因为在低速网上来 回交互SQL语句会使通讯流量过大，同时对数 据压缩，加密带来不便。
中间件=平台&#务）
操作系统 硬件 操作系统 硬件
满足大量应用的需要 运行于多种硬件和OS平台 支持分布式计算，提供跨网络、硬件和 OS平台的透明性的应用或服务的交互功 能 支持标准的协议 支持标准的接口
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2013年6月21日星期五
计算机1 分布式应用
中间件介绍——JavaEE体系结构
浏览器
Applet
HTML
Web服务器
EJB服务器
JSP
EJB
小应用 程序容器 RMI/IIOP
Web容器
JavaMail JAF JavaMail JAF RMI/IIOP JDBC JNDI JMS JTA
中间件介绍(报告)
COBRAຫໍສະໝຸດ J2EE DNA2000现状下中间件技术的发展特点
技术多样化 产品平台化 应用普及化
应用需求的新特点与中间件技术走向
可成长性
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中间件在系统中的作用
中间件技术的优势
（1）应用开发 ） （2）系统运行 ） （3）开发周期 ） （4）减少项目开发风险 ） （5）合理运用资金 ） （6）应用集合 ） （7）系统维护 ） （8）质量 ） （9）技术革新 ） （10）增加产品吸引力 ）
优势
1） 能对软件开发者屏蔽底层的、复杂繁琐的、 ） 能对软件开发者屏蔽底层的、复杂繁琐的、 易出错的平台细节，减少应用开发的复杂性。 易出错的平台细节，减少应用开发的复杂性。 2） 能提供大批可复用的、构件化的服务，从而 ） 能提供大批可复用的、构件化的服务， 加快应用开发周期，降低开发成本。 加快应用开发周期，降低开发成本。 3） 能为应用提供一个面向网络的高层抽象的集 ） 合，这种一致的高层抽象能简化分布式系统的开 发。 4） 协调应用系统各部分之间的互联、互操作， ） 协调应用系统各部分之间的互联、互操作， 使得从小到组件模块， 使得从小到组件模块，大到企业应用实体所提供 的服务都能够相互集成， 的服务都能够相互集成，并使这种集成得到简化 。
三种主流中间件平台比较
平台
比较
OMG组织基于众多开放系统平 台厂商提交的分布对象互操作内 容的基础上制定的公共对象请求 代理体系规范。 提供平台无关的、可移植的、支持 并发访问和安全的，完全基于Java 的开发服务器端中间件的标准。 2000系列操作系统平台基础上，在 扩展了分布计算模型，以及改造 Back Office系列服务器端分布计算 产品后发布的新的分布计算体系结 构和规范。
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第一章：中间件技术介绍1.1两层结构与三层结构长期以来，我们一直使用着"客户端/服务器"的两层结构，这种两层的结构曾让无数人为之兴奋和惊叹，即客户端提供用户界面、处理业务逻辑，数据库服务器接受客户端SQL 语句并对数据库进行查询，更新等操作，然后操作结果返回给客户端，如图所示。
在一个比较简单的计算机应用系统中，采用两层体系结构的确给人们带来了相当的灵活性。
但随着计算机应用水平的飞速发展、企业信息化水平的不断深入、企业客户的不断增加，以及新业务的不断出现，越来越多的用户对计算机应用系统提出了更高的要求：1.要能够同时支持成千上万乃至更多用户的并发服务请求2.由单一的局域网向跨多个网络协议的广域网扩展3.不仅要支持一般的信息管理，而且还要支持关键业务的联机交易处理4.从支持单一的系统平台和数据源转向支持异构的多系统平台和多数据源面对用户的新需求，二层结构的应用模式由于采用客户机与服务器直接联接的方式形成了其固有的一些缺陷：1.难以维护clie nt/server 结构用户界面、业务逻辑和数据逻辑相互交错，通常在第一次部署的时候比较容易，但难于升级或改进，而且经常基于某种专有的协议（通常是某种数据库协议）。
它使得重用业务逻辑和界面逻辑变得非常困难。
2 •难以扩展随着系统的升级，系统复杂程度大大增加，难以扩展，另外它是一个封闭的系统，很难与其他的应用系统实现互操作。
3.安全性差客户端程序可以直接访问数据库，可通过编程语言或数据库提供的工具直接对数据库进行操作，不安全4•性能不好客户端直接与数据库建立连接，当有大量的并发用户存在时，会使数据库不堪重负，性能迅速下降，甚至当机。
三层结构为解决传统二层模式与应用需求日益突出的矛盾，以交易中间件为基础框架的三层应用模式应运而生，三层结构以中间层管理大量的客户端并为其联接、集成多种异构的服务器平台，通过有效的组织和管理，在极为宽广的范围内将客户机与服务器进行高效组合。
同时中间件开创的以负载平衡、动态伸缩等功能为代表的管理模式，已被广泛证实为建立关键业务应用系统的最佳环境，使在二层模式下不可能实现的应用成为可能，并为应用提供了充分的扩展余地。
这种模式的成功应用已为许多国际大型企业在应用的开发和部署方面节省了大量的时间和金钱。
由此促使越来越多的系统开发商和用户采用三层结构模式开发和实施其应用。
三层客户机/服务器模式的核心概念是利用中间件将应用的用户界面、业务逻辑和数据逻辑分为三个不同的处理层，如图所示•1.表示层（用户界面）：它的主要功能是实现用户交互和数据表示，为以后的处理收集数据，向第二层的业务逻辑请求调用核心服务处理，并显示处理结果。
这一层通常采用VB, PB DELPHI等语言编写，或采用浏览器实现2.中间层（业务逻辑）：实现整个应用系统核心业务逻辑，通常把业务逻辑划分成一个个独立的模块，用中间件提供的API结合数据库提供的编程接口实现。
客户端通过调用这些模块实现相应的业务操作。
3.数据层（数据逻辑）：数据库负责管理整个应用系统的数据资源，完成数据操作。
中间层上应用程序在处理客户端的请求时，通常要存取数据库。
随着市场竞争的日益加剧和企业电子信息化建设的不断深入，高度灵活、能快速部署新服务和新应用的三层结构应用系统将成为企业信息化的必由之路。
采用以中间件为基础的三层结构来架构的应用系统不但具备了大型机系统稳定、安全和处理能力高等特性，同时拥有开放式系统成本低、可扩展性强、开发周期短等优点。
可以很好解决两层结构所面临的问题。
中间件作为构造三层结构应用系统的基础平台，在三层结构中起着关键的作用，下一节我们将对中间件技术做一个概括性的介绍。
1． 2 中间件技术简介什么是中间件随着计算机技术的发展， IT 厂商出于商业和技术利益的考虑，各自产品之间形成了差异，技术在不断进步，但差异却并没有因此减少。
计算机用户出于历史原因和降低风险的考虑，必然也无法避免多厂商产品并存的局面。
于是，如何屏蔽不同厂商产品之间的差异，如何减少应用软件开发与工作的复杂性，就成为技术不断进步之后，人们不能不面对的现实问题。
显然，由一个厂商去统一众多产品之间的差异是不可能的，而单独由计算机用户在自己的应用软件中去弥补其中的大片空档，由于技术深度和技术广度的要求，必然也是勉为其难。
于是，中间件应运而生。
中间件试图通过屏蔽各种复杂的技术细节使技术问题简单化。
在中间件产生以前，应用软件直接使用操作系统、网络协议和数据库等开发，这些都是计算机最底层的东西，越底层越复杂，开发者不得不面临许多很棘手的问题：1.一个应用系统可能跨越多种平台，如UNIX, NT,甚至大机，如何屏蔽这些平台之间的差异？2.如何处理复杂多变的网络环境，如何在脆弱的网络环境上实现可靠的数据传送？3.一笔交易可能会涉及多个数据库,如何保证数据的一致性和完整性？4.如何同时支持成千上万乃至更多用户的并发服务请求？5.如何提高系统的可靠性,实现故障自动恢复和故障迁移。
保证系统7*24*52 可用。
6.如何解决与已有应用系统的接口。
这些与用户的业务没有直接关系,但又必须解决,耗费了大量有限的时间和精力。
于是,有人提出能不能将应用软件所要面临的共性问题进行提炼、抽象,在操作系统之上再形成一个可复用的部分,供成千上万的应用软件重复使用。
这一技术思想最终构成了中间件这类的软件。
中间件( middleware )现在是与操作系统,数据库并列的 3 大基础软件之一,顾名思义,中间件处于操作系统软件与用户的应用软件的中间。
中间件在操作系统、网络和数据库之上,应用软件的下层,总的作用是为处于自己上层的应用软件提供运行与开发的环境,帮助用户灵活、高效地开发和集成复杂的应用软件。
在众多关于中间件的定义中,比较普遍被接受的是 IDC 的定义：中间件是一种独立的系统软件或服务程序,分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源,中间件位于客户机服务器的操作系统之上,管理计算资源和网络通信。
IDC 对中间件的定义表明,中间件是一类软件,而非一种软件；中间件不仅仅实现互连,还要实现应用之间的互操作；中间件是基于分布式处理的软件,最突出的特点是其网络通信功能。
最早具有中间件技术思想及功能的软件是IBM的CICS，但由于CICS不是分布式环境的产物，因此人们一般把 Tuxedo 作为第一个严格意义上的中间件产品。
Tuxedo 是 1984 年在当时属于 AT&&T 的贝尔实验室开发完成的, 但由于分布式处理当时并没有在商业应用上获得像今天一样的成功, Tuxedo 在很长一段时期里只是实验室产品,后来被 Novell 收购,在经过 Novell 并不成功的商业推广之后, 1995 年被现在的 BEA 公司收购。
尽管中间件的概念很早就已经产生, 但中间件技术的广泛运用却是在最近 10年之中。
BEA 公司 1 995年成立后收购 Tuxedo 才成为一个真正的中间件厂商, IBM 的中间件 MQSeries 也是 90年代的产品,其它许多中间件产品也都是最近几年才成熟起来。
国内在中间件领域的起步阶段正是整个世界范围内中间件的初创时期。
东方通科技早在 1992 年就开始中间件的研究与开发, 1993 年推出第一个产品 TongLINK/Q 。
可以说,在中间件领域国内的起步时间并不比国外晚多少。
中间件的作用：具体地说，中间件屏蔽了底层操作系统的复杂性，使程序开发人员面对一个简单而统一的开发环境，减少程序设计的复杂性，将注意力集中在自己的业务上，不必再为程序在不同系统软件上的移植而重复工作，从而大大减少了技术上的负担。
中间件带给应用系统的，不只是开发的简便、开发周期的缩短，也减少了系统的维护、运行和管理的工作量，还减少了计算机总体费用的投入。
Standish的调查报告显示，由于采用了中间件技术，应用系统的总建设费用可以减少50%左右。
在网络经济大发展、电子商务大发展的今天，从中间件获得利益的不只是IT厂商，IT用户同样是赢家，并且是更有把握的赢家。
其次，中间件作为新层次的基础软件，其重要作用是将不同时期、在不同操作系统上开发应用软件集成起来，彼此像一个天衣无缝的整体协调工作，这是操作系统、数据库管理系统本身做不了的。
中间件的这一作用，使得在技术不断发展之后，我们以往在应用软件上的劳动成果仍然物有所用，节约了大量的人力、财力投入。
中间件的分类：中间件技术已经日渐成熟，并且出现了不同层次、不同类型的中间件产品。
大致可分为以下几类：消息中间件(Message Orient middleware: MOM)将数据从一个应用程序发送到另一个应用程序，这就是消息中间件的主要功能。
它要负责建立网络通信的通道，进行数据的可靠传送。
保证数据不重发，不丢失，消息中间件的一个重要作用是可以实现跨平台操作，为不同操作系统上的应用软件集成提供数据传送服务。
它适用于进行非实时的数据交换，如银行间结算数据的传送•主要的产品有：IBM MQSeries BEA MessageQ BEA Tuxedo /Q Microsoft MSMQ 东方通科技 tonglink/q。
交易中间件(Transaction Processing: TP)交易中间件也和消息中间件一样具有跨平台，跨网络的能力，但它的主要功能是管理分布于不同计算机上的数据的一致性，协调数据库处理分布式事务，保障整个系统的性能和可靠性。
交易中间件所遵循的主要标准是x/open dtp模型。
它适用于联机交易处理系统，如银行的ATM系统, 电信的计费营收系统•主要产品有:BEA TUXEDO, IBM CICS,东方通科技tongeasy对象中间件(Object Momitor)对象中间件也叫 Object TP Momitor,它一般也具有交易中间件的功能，但它是按面向对象的模式来组织体系结构的，在线的电子交易很适合采用这种中间件类型•因为这种类型的应用会被频繁的修改，面向对象的体系结构可以保持足够的弹性来应付这种改动•提到面向对象的中间件，就不得不提到对象请求代理 (Object Request Brokers: ORBs),现在有3种对象请求代理体系结构 ,CORBA,EJB,COM+,ORBs 是一组协议或是标准，现在的对象中间件都是按照上面三种体系结构的某一种来构造的.如：Borland VisiBroker,MicroSoft Transaction Server,IONA orbix,IBM componentbroker,东方通科技 tongbroker应用服务器(Application Server)应用服务器主要用来构造基于WEB的应用，是企业实施电子商务的基础平台。