面向普适计算构件化中间件
面向构件的中间件平台——EOSTM
面向构件的中间件平台——EOSTM
李拥军
【期刊名称】《电子政务》
【年(卷),期】2006(000)003
【摘要】普元EOSTM是真正针对不断变化的需求而设计的面向构件的中间件平台。
它将构件技术、XML企业总线技术和可视化开发技术完美结合，通过图形化的构件单元作为应用系统的基本组成元素，使应用系统可以快速高质量地搭建．同时拥有最强的需求变化响应能力，并通过构件积累来持续积累软件知识财富。
【总页数】6页(P49-54)
【作者】李拥军
【作者单位】普元信息技术有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TP31
【相关文献】
1.FRCA:面向构件重构的平台中间件设计 [J], 黄万伟;黄惠群;汪斌强
2.面向构件"即插即用"式复用的平台设计 [J], 黄万伟;汪斌强;贾学东
3.跨应用中间件平台的虚拟中间件设计与研究 [J], 李小平;杨建刚;于曦
4.推出面向构件的中间件 [J], 黄柳青
5.广东移动、广东电信、湖北联通选择普元面向构件中间件搭建企业系统 [J],
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面向普适环境的上下文感知中间件研究
平 台的上下 文获取层 能 够封装 各类 感知 器捕 获 的资 源信 息 ， 中间 处理 层 负责信 息的 管理 、 推理 和聚 合 ， 于 门面 基 模 式 的上 下文 访 问层提 供 同步和异 步相结合 的上下文信 息 统一 访 问入 １。通过 实验 测试 了平 台的时 间损耗 ， ： ２ 表 明该 中间件 可提 供通 用 的上下 文感知服 务 且具 有较好 的 系统性 能。
张青 川 ， 曾广平
（ 京科技 大 学 计算机 与通 信 ．程 学院 ， 北 Ｙ － 北京 １０８ ） ００ ３
摘 要 ：针对 普适环 境 下上 下文感知 计算 需求 ， 引入 广 义模 型化 理论 ， 立 了一 种 面 向通 用环 境 资 源的 上 下文 建
信 息数据 模型 ； 此基础 上 ， 出了上 下文 感知 中 间件 体 系框 架 ， 在 提 并详 细 阐述 了其 构件 化的 实施 方案 。该 中间件
关键 词 ：上下 文感知 ； 适计 算 ； 下文建模 ；中间件 普 上
中图分类 号 ：Ｔ ３ １ Ｐ １ 文献标 志码 ：Ａ 文章编 号 ：１０ —６ ５ ２ １ ） ５ １４ —４ ０ １３９ （０２ ０ —７７０
ｄ ｉ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １０ — ６ ５ ２ １ ． ５ ０ ９ ｏ ：０ ３ ６ ／ ． ｓ ．０ １３ ９ ． ０ ２ ０ ．３ ｓ
普适计算综述PPT最终版1
普适计算产生背景（3）
这种背景下，1988年初，以Mark Weiser 为首的PARC计算机科学实验室(CSL)开始 了普存计算(Ubiquitous Computing，简 称UC，普遍存在的计算)的研究。现在又称 为普适计算(Pervasive Computing)。后来 Weiser博士成为PARC的首席技术专家。 PARC的UC计划，最初只是想回答个人计 算机(PC)所存在的一些根本问题，这些问 题如下：
普适计算产生背景（2）
不可见地散布到整个环境中。当时PARC的一 些人类学专家观察到：人们真正利用技术 的做法并非是他们自己所声称的利用技术 的方法。例如计算机：有些技术人员往往 很少去考虑诸如存储器、像素数、频率等 计算机的特性，而更多的是考虑具体情景 下计算机的利用，特别是计算机如何嵌入 到复杂的社会日常活动框架中，计算机如 何与真实世界交互作用等。
普适计算产生背景（5）
该系统不但可以识别设备名字；还可以识别 每个设备的位置、态势、使用连接和所有 者。人们只需无意识地使用普适设备就可 以完成相关的工作。PARC的UC计划可以看 作是普适计算环境的一个原型．该系统在 计算机科学的一个独立领域内产生了许多 基础性专利和论文。包括物理传输、网络 协议、操作系统、视窗系统、文件系统、 用户接口、能源管理和输入方法。
普适计算产生背景（4）
过分复杂而难以使用；过分要求人的注意 力；过分隔绝于他人和现实活动；过分的 支配作用使我们的桌面和生活犹如殖民地。 UC希望把计算机放回到它应有位置，重新 定位于环境这一背景。更多集中于人与人 的交互，而不是人与机器的交互。1992年 PARC完成了第一个“ubi—comp”实验系统。 实际上实现了对后PC机时代重新定义人类、 工作、技术的全部关系。
面向构件的中间件平台——EOS TM
１ 基础计算构件库
基 础计Hale Waihona Puke 构件库 是 Ｅ Ｓ 提 供的与系 Ｏ
统 ，大大提高 软件可复 用度 提高 开发效 统基 础应用相关 的一组构件 包 ．能够 完成
率 ．同时通过 对构件 的管理可以建立 一套 应用系统最基本的具体操作 （ 】 计算 层次的 义 的工作流构件库 。 针对构件 的生产 、改进 、管理 沉淀和发展 功能 ，如数据库操 作、日期时 间操作 、Ｘ ＭＬ ５ 页面标签 库
图４Ｅ Ｓ Ｏ 开发环境
ＥＳ Ｏ 架构底层操作Ａ Ｉ Ｐ 接口． 便于用户在
封装 自开发构件中调用 另外 ｖ 也提供 了 广泛使用的业 务构件模块 ．减少 了用户
的开发工作量。 Ｏ Ｓ ｖｒ Ｅ Ｓ ￣ ｅ作为一个完整
图５Ｅ Ｓｓ ｖ Ｏ 架构
的构件运行平台 提供了对 ｓ ｖ 本身与构 的完整软件 管理机制 ，使得软件企 业组织 节点操作 、字符串处理 、数 学运算等等 。 件运行状况进行管理监控功能。ＥＳ ｅ Ｏ Ｔ Ｓｗ 级的软件知识 沉淀可 以通 过构件库 的形式 Ｍ 有着 良好 的可管理 性 通过 控制台可 以对 得以实现和发展 。 Ｓｒｅ作方便 全面 的管理 。 ｅ ｒ ｖ ２ 基础业务构件库 基础业 务构件库 中预 制了一套快速 开
在构件化生产方面 ，ＥＳ 提供了上述 件运行管理环境 ， ＯＴ Ｍ 构件开发环境 构件库和
６ 类构件在生产 运行和管理的整个构件 业务引擎 （ 参见图３ ｝
在应 用实现 方面 ．ＥＳ 完全基于互联 生命周期的支持和服务， ＯＴ Ｍ 包括构件的 可视 网应用 的实现需要 ．定义 了 ６种构件 类型 化定义、组装 、发布，构件运行引擎、构件 二 、面 向构 件的开发环境 包括 ：数据构件、运算构件 、逻辑构件、展 库管理、构件 库资 源访问 等。 基于Ｅ Ｓ Ｏ 构
【计算机科学】_软件建模_期刊发文热词逐年推荐_20140724
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科研热词 建模 web服务 角色 有限状态机 验证 面向方面软件体系结构 面向方面 面向图的建模 非功能属性 需求建模 需求工程 集群 集成测试 道义规范 运行时交互 过程模型 软件老化 软件测试 软件模型检测 软件架构 软件失效模式和影响分析 软件可靠性工程学 软件再生 软件体系结构设计决策 软件体系结构设计 软件体系结构建模 软件体系结构 谓词抽象 设计模式 计算机辅助设计 视点集成 视点 规范 范畴论 自适应中间件 系统级软件fmea 程序模型检查 生命周期 状态图 演化 源程序验证 测试用例 测试准则 测试 流体随机petri网 模板 模型转换规则 模型检测 模型检查 模型抽取 框架元模型 架构描述语言
基于反射原理的服务发现中间件SLRM研究
基于反射原理的服务发现中间件SLRM研究
车海宁
【期刊名称】《武汉理工大学学报（信息与管理工程版）》
【年(卷),期】2009(031)001
【摘要】针对普适计算环境下设备的多样性和环境的异构性日益突出的问题,利用反射技术来实现具有高度自适应性和可配置性的中间件,结合普适计算的特点,设计了一种新型的基于反射原理的服务发现反射中间件框架SLRM,以构件方式构造了SLRM的服务发现及绑定模型,并通过反射策略实现服务的动态重配置,讨论了基于CORBA的SLRM实现关键技术.研究结果表明,SLRM能较好地适应动态变化的分布式环境和应用需求,在反射类型、反射的触发及平台构件化等方面具有特色.【总页数】4页(P47-50)
【作者】车海宁
【作者单位】武汉理工大学,现代教育技术中心,湖北,武汉,430070
【正文语种】中文
【中图分类】F284
【相关文献】
1.一种基于反射中间件的计算方法改进研究 [J], 易连结;胡双炎;游新娥
2.基于反射式中间件的多业务医疗自助终端的研究 [J], 崔丽;李茜
3.基于QoS的反射中间件重配置机制研究 [J], 朱跃龙;陈巍;冯钧;张鹏程
4.基于动态优先级的数据复制反射式中间件研究 [J], 徐丽萍;卢炎生;袁刚;刘钧
5.基于服务能力的VANET协同服务发现中间件 [J], 罗娟;曾琼钰;杨倩;金鑫;钟涛
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普适计算下的上下文感知中间件研究的开题报告
普适计算下的上下文感知中间件研究的开题报告一、研究背景及意义随着普适计算的发展，人们越来越需要在多个设备和环境中进行信息交互和服务使用。
在这种环境下，上下文感知中间件的研究和开发变得越来越重要。
上下文感知中间件可以获取用户的位置、时间、行为、偏好等上下文信息，结合应用需要，提供定制化的服务，提高普适计算系统的智能化水平。
因此，研究上下文感知中间件在普适计算系统中的应用，具有重要的理论和实践意义。
二、研究现状目前，上下文感知中间件已经成为普适计算研究的热点之一，相关研究涉及到多个领域，包括机器学习、数据挖掘、智能推荐、位置服务等。
已有的研究主要从以下几个方面展开。
1、上下文数据采集通过多种传感器和数据采集技术获取用户的位置、活动、偏好等上下文信息。
2、上下文数据处理通过数据挖掘、关联规则、深度学习等技术对上下文数据进行处理，提取出有用的信息。
3、上下文感知服务设计通过将上下文信息与应用需求相结合，设计出符合用户需求的普适计算服务。
4、中间件架构设计设计合理的中间件架构，实现不同计算节点之间的数据传输和共享，提高系统的响应速度和稳定性。
三、研究内容及方法本研究将从上下文数据采集、上下文数据处理、上下文感知服务设计和中间件架构设计四个方面展开研究。
具体内容如下：1、上下文数据采集探索多种传感器和数据采集技术获取上下文信息的可行性，比较不同技术的优劣，选择最适合的采集方案。
2、上下文数据处理研究数据挖掘、关联规则、深度学习等技术在上下文数据处理中的应用，提取出有用的信息，为后续服务设计提供支持。
3、上下文感知服务设计基于上下文数据处理结果，探索如何将上下文信息与应用需求相结合，设计出符合用户需求的普适计算服务。
4、中间件架构设计研究合理的中间件架构，实现不同计算节点之间的数据传输和共享，提高系统的响应速度和稳定性。
本研究采用实验研究和理论研究相结合的方法，通过对不同方案的实验和对比，对研究结论进行验证和探索。
面向普适计算的自适应中间件研究
关键 词 ： 下 文感知 ； 上 普适计 算 ； 自适应 中间件 ； 自适应 策略
中图分类号 ： Ｐ １ Ｔ３１ 文 献标识 码 ： Ａ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ａ ｔｖ ｉ ｄ ｅ ｒ ｏ ｅ ｖ ｓｖ ｍ ｐ ｔｎ ｓ ａ ｃ ｎ Ａｄ ｐ ｉ ｅ Ｍ ｄ ｌ ｗａ ｅ ｆ ｒ Ｐ ｒ ａ ｉ ｅ Ｃｏ ｕ ｉｇ
文章 编 号
１０ ００—５ ６ （ ０ ８ ０ ０ ９ ０ பைடு நூலகம் ２ ９ ２ ０ ） ６— ５ ２— ４
面 向普 适 计算 的 自适 应 中 间件 研 究
郭延辉 ， 李蜀瑜 ， 梁艳 华
（ 陕西师范大学 计算机科学学院 ， 陕西 西安 ７ ０６ ） １０２
摘 要： 针对 中间件技术用于普适计算下存在的问题 ， 自适应 中间件的体 系结构展 开研 究， 对 并 结合普适计算的特点 ， 以动 态性、 自治性为设计 目标 ， 出了一个适用于普适计算， 提 并具有上下文
第２ ５卷 第 ６期 ２０ ０ ８年 １ 月 １
贵州 大学学报 （ 自然科学版） Ｊｕｎｌ ｆ ｕｚｏ ｎ ｅｓｙ（ ａ ｒｌ ｃ ｎｅ） ｏ ｒａ ｏ ｉ ｕＵ ｉ ｒｉ Ｎ ｔ ａ Ｓｉ ｃｓ Ｇ ｈ ｖ ｔ ｕ ｅ
Ｖｏ．２ ．６ １ ５ Ｎｏ
ＮＯ ． ２ ０８ Ｖ ０
Ａｂ ｔ ａ ｔ：Ｔｏ ｓ ｌｅ ｔ ｕ ｓｉｎ ｆｍｉ ｄ ｅ ｒ ｅ ｈｎ ｌ ｇ ｏ ｅ ｖ ｓｖ ｏ ｕ ｉ ｇ ｅ ｖ ｒｎｍｅ ｔ ，ｒ — ｓｒ ｃ ｏ ｖ ｈｅ ｑ ｅ ｔ ｓｏ ｄ ｌｗａ ｅ ｔｃ ｏｏ ｙ ｆ ｒｐ ｒ ａ ｉｅ ｃ ｍｐ ｔｎ ｎ ｉｏ ｏ ｎ ｓ ｅ ｓ ａｃ ｎ ｔ ｅ ａ ｃ ｔ ｃｕ ｅ ｏ ｄ ｐ ｉｅ ｍｉ ｄ ｅ ｒ ｓｉ ｔｏ ｕ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｈ ｒ ｈｉ ｔ ｒ ｆａ ａ ｔｖ ｄ ｌｗａ ｅｉ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ．Ａｉ ｎ ｔｔ ｅ ｄ ｎａ ｃ ａ ｈ ｕｔｎ — ｅ ｍｉ ｇ ａ ｙ ｍｉ ｎｄ ｔ ｅ ａ ｏ ｏ ｈ ｍｙ ｉ ｈ ｅ ｉｎ，ａ ｃ ｎｔｘ —ｗａ ｅ ａ ｄ ａ ａ ｔ ｅｍｉ ｄ ｅ ｒ ｄ ｌｉ ｒ ｓ ｎ ｅ ｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔ ｅ ｃ ａ ａ — ｎ ｔｅ ｄ ｓｇ ｏ ｅ ｔａ ｒ ｎ ｄ ｐｉ ｄ ｌｗａｅ ｍｏ ｅ ｓｐ ｅ ｅ ｔ ｄ ａ ｃ ｒ ｉ ｇｔ ｈ ｈ ｒ ｃ ｖ
构件化软件及中间件的研究
构件化软件及中间件的研究摘要:随着构件复用研究的深入和中间件应用领域的扩大,构件技术及中间件成为目前研究的热点。
本文分析构件化软件及中间件的本质,探讨了构件与中间件之间的联系,为构件化软件指导中间件开发提供一条可行途径。
关键词:构件化软件中间件复用随着计算机技术的飞速发展,计算机的应用范围越来越广泛,软件的规模不断扩大,系统组织形式由以往的集中式逐渐向分布式转变。
软件开发面临着两类问题,其一,提高软件生产率与质量、降低系统开发周期与成本、增强系统灵活性与可维护性的问题;其二,解决在分布异构环境下不同类型、不同地理位置的软、硬件系统之间的通信、集成问题。
基于此,构件技术及中间件成为目前研究的热点。
1 构件化软件本文将构件分成六个层:语义层描述构件具体实现功能,是构件价值的体现;基约层用来描述构件实体提供或需求服务的接口,负责构件之间的通信,连接包括一组参数;技术层描述构件适应具体的操作平台、兼容语言等;契约层即行为交互层,描述构件之间及构件与环境之间的行为交互,包括消息的顺序、消息的同步、消息的异步及消息堵塞等条件;服务层描述构件非功能属性,主要指构件的服务质量;构件是可在一定的范围内,有限制的修改以达到提高复用目的,同时构件多次复用具有持久性,即构件多次复用的结果是一致的,修改后的构件独立于原构件。
根据以上的分析,本文从复用观点出发,认为构件是具有相对独立的功能,显示且严格的接口描述,具体的语境依赖,特定的契约约束,相对明确的服务指标,可被限制性修改且能多次复用、易于组装的软件单元。
2 中间件“中间件”这一术语最早出现在20世纪80年代后期,用于描述网络连接管理软件。
90年代中期,随着网络技术的发展,中间件的概念日益普及,学术界和工业界都对此做了大量的研究。
尽管目前尚没有统一的中间件的定义,但对中间件的内涵各个研究组织已有相同认识:中间支撑机制。
从狭义角度看,中间件是指网络环境下处于操作系统和应用软件之间的一种分布式软件,它将系统软件和应用软件很好地连接起来,使得网络环境下的各个进程可以方便的交流信息。
普适环境下基于中间件的身份验证模型
普适环境下基于中间件的身份验证模型
孙立镌;杨月甫
【期刊名称】《计算机应用研究》
【年(卷),期】2009(026)011
【摘要】为了更好地保证普适计算环境中计算资源的安全性,减少人为的非正常破坏,提出了普适环境下应用的身份验证需求,即验证不仅要随时随地,而且可以随着用户的移动在异构设备和计算环境中移动,让移动中的用户能够体验到不间断的计算.提出了基于移动代理的普适计算中间件ValidateAgent,并结合情境感知技术, 给出了验证模型、算法及原理.此研究对于普适计算在协同设计领域中的应用有重要意义.
【总页数】3页(P4306-4308)
【作者】孙立镌;杨月甫
【作者单位】哈尔滨理工大学,计算机科学与技术学院,哈尔滨,150080;哈尔滨理工大学,计算机科学与技术学院,哈尔滨,150080
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.基于普适环境下的智能协作学习模型研究 [J], 张晓健
2.普适环境下基于域模型的跨域资源控制机制 [J], 贺樑;杨静;吴珂
3.普适环境下的基于信任度的动态模糊访问控制模型 [J], 杨升;郭磊
4.面向普适环境的上下文感知中间件研究 [J], 张青川;曾广平
5.一种普适医疗环境下的上下文感知中间件 [J], 程洁;饶若楠
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CORBA分布式构件
CORBA分布式构件摘要：corba是由对象管理组（omg）所制定的构件软件和分布式中间件方面的工业标准。
本文研究中间件和构件方面的基本概念、理论和结构，重点介绍corba中间件基础设施和构件模型。
关键词：中间件构件 corba中图分类号：tp311.52 文献标识码：a 文章编号：1007-9416(2011)12-0156-011、介绍随着软件的应用领域变得更加广泛，软件也随之变得更加庞大和复杂，软件开发过程呈现出不可控制的迹象。
研究人员一直在探索新的开发方法，以提高软件的开发效率和软件质量。
通过组装由不同开发商提供的商业现货，基于构件的软件开发（cbd）的目标在于支持大规模软件重用。
分布式和嵌入式是当前主流的计算模式，中间件在当前的计算模式中扮演着非常重要的角色。
中间件是系统层的软件，帮助应用开发者解决分布式计算所涉及的非常复杂的问题。
corba是由对象管理组（omg）所制定的构件软件和分布式中间件方面的工业标准，对基础软件产生了非常重要的影响。
本文研究中间件和构件方面的基本概念、理论和结构，重点介绍corba中间件基础设施和构件模型。
2、基本概念软件构件最有影响的定义由文献[1]给出，已经被大量的文献引用。
“软件构件是具有约束的接口和显式的上下文依赖的合成单元，构件能独立部署且接受第三方合成。
”构件帮助克服软件复杂性、管理软件变化和有利于软件重用。
构件必须遵循特定的接口、连接、版本控制和部署标准。
构件可以由第三方开发并自由部署，构件自身是完整的，构件装配部署的配置信息中规定了构件对外提供的接口和构件需要的接口。
代表性的构件标准或产品包括com、ejb和ccm。
中间件是位于操作系统层和应用层之间的系统软件。
为避免重复调用操作系统提供的基本操作，中间件层将分布式计算中的一些可重用的共性提取出来（包括数据格式、通信机制等），作为公共服务供应用层调用，从而为开发分布式复杂应用屏蔽繁琐的实现细节。
一种面向普适计算的适应性软件体系结构风格
ISSN 1000-9825, CODEN RUXUEW E-mail: jos@Journal of Software, Vol.20, Supplement, December 2009, pp.113−122 © by Institute of Software, the Chinese Academy of Sciences. All rights reserved. Tel/Fax: +86-10-62562563∗一种面向普适计算的适应性软件体系结构风格丁博+, 王怀民, 史殿习(国防科学技术大学计算机学院,湖南长沙 410073)An Adaptive Software Architecture Style for Pervasive ComputingDING Bo+, WANG Huai-Min, SHI Dian-Xi(School of Computer, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China)+ Corresponding author: dingbo@Ding B, Wang HM, Shi DX. An adaptive software architecture style for pervasive computing. Journal ofSoftware, 2009,20(Suppl.):113−122./1000-9825/09014.htmAbstract: Pervasive computing software has to adapt itself to the dynamically changing execution environmentsand user requirements. This feature complicates software implementation significantly, which makes it necessary toadopt software reuse means on the design level, such as software architecture style, in its development. Based on anadaptive abstract model of pervasive computing space, this paper proposes a software architecture style forpervasive computing, UbiArch, and details it in its concept view, runtime view and development view. UbiArchsupports a novel behavior pattern of software entities, i.e., dynamically joining applications according to userrequirements and actively adapting itself to the execution environment. As a result, architectural-level can beachieved reuse for software adaptabilities. Besides, this architecture style is based on mature software techniques,such as component technology, which ensure its practicability. A software platform to support this architecture aswell as several UbiArch-based applications has been developed to validate the effectiveness and generality ofUbiArch.Key words: pervasive computing; adaptability; software architecture摘 要: 普适计算软件需要适应用户需求和运行环境的动态变化.这一特点使得软件复杂度空前增加,迫切需要以软件体系结构为代表的架构/设计层面重用手段来支持其高效开发.在以适应性为中心的普适计算空间抽象模型基础上,提出了一种面向普适计算的软件体系结构风格UbiArch,并从概念视图、运行视图和开发视图这3个维度对该软件体系结构风格进行了阐述.UbiArch支持软件实体按需加入应用、主动适应环境的行为模式,实现了软件适应能力的高层次重用,同时与构件等成熟软件技术的紧密结合也保证了其可实践性.支撑该体系结构风格的软件平台原型系统及其上的应用验证了UbiArch的有效性和通用性.关键词: 普适计算;适应性;软件体系结构普适计算具备泛在性、便捷性、适应性的特点[1].泛在性在物理维度上表现为各种各样的计算设备、广泛存在的环境感知和无处不在的网络接入;便捷性在应用维度上表现为用户以最自然甚至不觉察方式享受丰富∗ Supported by the National High-Tech Research and Development Plan of China under Grant No.2006AA01Z198 (国家高技术研究发展计划(863)); the National Basic Research Program of China under Grant No.2005CB321800 (国家重点基础研究发展计划(973)); theNational Science Fund for Outstanding Youths of China under Grant No.60625203 (国家杰出青年科学基金)Received 2008-09-20; Accepted 2009-04-09114 Journal of Software软件学报 V ol.20, Supplement, December 2009的计算服务;适应性在系统维度上表现为软件可感知上下文(情境)并适应其变化.适应性是普适计算软件实现技术的核心,使得软件可以对运行环境及用户需求的变化做出适当响应,从而在泛在运行环境之上表现出便捷应用模式.适应性也同时极大地增加了软件的复杂度,迫切需要有效的软件重用手段来支持其高效开发.然而,传统的软件工程方法大多针对封闭环境下、具备静态结构的软件系统,往往只使用诸如异常、容错协议等语言和算法层面的硬编码机制来实现软件的适应能力[2].软件架构/设计层面适应能力重用机制的缺乏使得普适计算软件难以开发和演化.软件体系结构是指以构件、构件之间的关系、构件与环境之间的关系为内容的某一系统的基本组织结构,以及指导上述内容设计与演化的原则[3].软件体系结构的研究可以被划分为多个层次,包括软件体系结构风格、软件体系结构模式、平台体系结构、领域体系结构和应用体系结构等[4].其中,由一类应用所共享的软件体系结构风格/惯用模式[5]是软件设计思想的重要重用手段,同时基于体系结构的方法也被认为是实现软件适应的有效途径[6].因此,有必要开展面向普适计算的适应性软件体系结构研究.普适计算软件体系结构研究已经存在一些初步成果.Garlan等人早期即指出普适计算将在资源占用、灵活性、用户移动等方面为软件体系结构研究带来新的挑战[7];Cheng等人将普适计算系统分为运行层、模型层和任务层,通过基于体系结构的方法实现软件适应[8];ISAM体系结构面向分布式移动应用,通过多层协同来实现适应过程[9];Gaia拓展了传统软件的MVC模型,将应用分成4个部分:模型、控制器、表示和元层的协调者[10];PCOM[11],AMUN[12],One.world[13]等普适计算软件平台原型系统也分别提出了所支持的上层应用软件架构,它们均基于对现有的构件技术、Agent技术或者面向服务的体系结构(SOA )的扩展.然而,现有研究大多均处于探索阶段,仍然缺乏统一、完备的软件体系结构[14],尤其缺乏对适应性进行内在抽象和全面支持的工作.针对普适计算的需求及现有研究不足,本文在对计算空间进行适应性抽象建模的基础上,提出了一种面向普适计算的软件体系结构风格UbiArch.UbiArch支持软件实体的按需加入应用、主动适应环境的行为模式,实现了软件适应能力的高层重用.同时,与构件等现有成熟软件技术的紧密结合保证了UbiArch的可实践性.本文首先以适应性为中心建立普适计算空间抽象模型,然后将该抽象模型映射到构件等成熟软件技术之上,通过对已有技术的扩展来实现集中体现适应性的Join/Adapt操作语义.在从概念视图、运行视图和开发视图3个维度对UbiArch软件体系结构风格进行详细阐述后,本文构建了支撑该体系结构风格的软件平台原型系统,并通过其上的应用实例验证了该体系结构风格的有效性和通用性.1 以适应性为中心的普适计算空间抽象建模抽象模型可以为普适计算系统的设计和实现提供系统化的方法论指导.已有的一些知名工作包括:美国国家标准与技术研究院参考网络OSI七层模型提出了普适计算概念模型LPC(layered pervasive computing),增加了用户模型、环境和意图层[15];Banavar等人提出了以“设备是门户、软件即任务、物理设施即计算环境”为基本理念的普适计算应用模型[16];Debashis等人给出了由设备、网络、中间件和应用组成的普适计算模型[17];Gaia 的活动空间(active space)模型由一个具有良定义边界的物理空间及其上软件基础设施组成[10].区别于上述工作,本节将适应性放在首位,基于所引入的自主单元概念对普适计算空间进行建模,从而为适应性软件体系结构风格UbiArch奠定基础.1.1 基于自主单元的普适计算空间抽象模型诸如桌面应用、SOA服务等传统软件实体均采用手动静态部署、被动提供服务的行为模式,这一模式基于如下假定:软件运行过程中环境和需求不会发生变化,仅仅需要对用户或其他软件实体的调用请求做出响应.然而,普适计算环境下的软件需要能够主动适应用户需求和运行环境的变化,上述行为模式将无法再被沿用.因此,我们在普适计算空间中引入了自主单元的概念:自主单元是普适计算设备/资源的具有适应能力的软件抽象,能够按需聚合为不同应用服务,并在提供服务过程中对环境的变化做出适当响应.自主单元的适应能力集中体现在其所具备的Join/Adapt两类操作语义上:Join操作语义是指自主单元在运行时可以按需加入或退出应用系统,遵守不同的行为准则,与其他自主单元实现动态聚合和协同;Adapt操作语丁博 等:一种面向普适计算的适应性软件体系结构风格 115 义是指自主单元在提供服务过程中能够根据当前上下文进行主动决策,实施适应性动作或修改自身行为方式,从而对物理空间或计算空间的变化做出适当响应.自主单元的适应能力来源于其基于反射的内部结构(如图1(a)所示).它由上下文感知部件、行为执行部件、行为驱动引擎和应用加入部件组成,其中上下文感知部件和行为执行部件是基层计算实体,分别负责收集感兴趣的上下文和实现具体的业务逻辑;应用加入部件和行为驱动引擎是元层计算实体,为Join 和Adapt 操作语义提供基础设施:前者负责动态获取应用相关的基层计算实体和元层行为规则,后者依据上下文感知部件所收集的上下文进行决策并进而驱动行为执行部件. Behavior-DrivenEngine ContextCollectors Behavior Executors Application Joining EnginePhysical/Computing EnvironmentAutonomic UnitsApplicationCollecting Context Executing Behavior MakingdecisionDynamic aggregation Incarnate user requirements into computing space Dealing with Concrete Task by Coordination (Micro-level)User Requirement Adaptation (Macro-level )Adaptation process in abstract model(a) 自主单元内部结构 (b) 普适计算空间 (c) 抽象模型中的适应过程Fig.1 Pervasive computing space model based on autonomic units图1 基于自主单元的普适计算空间模型普适计算设备/资源均被抽象为自主单元,因而普适计算空间可被视为若干自主单元所组成的集合.这些自主单元根据用户需求动态聚合成被称为应用系统的群体(如图1(b)所示),在群体内部通过协同完成指定的任务.聚合过程包括需求捕获、应用映射和动态加入3个阶段,由被称为发起者的一类特殊自主单元所引导:发起者有能力捕获用户需求,且可以根据普适计算空间当前状态决定满足用户需求的应用系统需要哪些自主单元参与,然后这些自主单元借助其应用加入部件从发起者处动态获取应用相关的部件,包括基层计算实体和元层行为规则,从而为它们协同完成指定任务奠定基础.1.2 适应性在普适计算空间抽象模型中的体现系统科学中的复杂适应系统(CAS)理论[18]指出,自然界中具备适应性的复杂系统由大量具备个体适应能力的节点组成,这些节点进一步通过动态建立关联关系展现出集体层面的适应性,典型的示例包括人类社会中的人与组织、生物界中的蚂蚁与蚁群等.基于自主单元的普适计算模型借鉴了这一理论的思想:微观层面上,每个软件节点(自主单元)通过Adapt 语义对其周围的运行环境(如网络带宽、物理位置等)进行适应;宏观层面上,节点间在发起者引导下,通过Join 语义实现动态聚合和协同,以适应用户需求的变化.图1(c)中的两个回路保证了基于自主单元的普适计算空间模型内在的适应性.2 UbiArch 软件体系结构风格概述本文后续内容关注如何以现有软件技术为基石,通过完整的软件体系结构风格的设计为前述抽象模型提供参考实现,尤其是如何实现集中体现适应性的Join/Adapt 操作语义.构件技术已经被公认为是提高软件开发效率、质量和灵活性的有效途径[19].但在现有构件模型中,容器仅仅被视为构件的运行环境[20,21],无法根据上下文的变化主动驱动和管理构件.从反射技术的角度而言,容器与构件分别运行在元层与基层,这一关系使得通过内部反馈控制回路实现具备主动行为能力的自主单元成为可能.基于上述思路,UbiArch 对传统构件技术进行了扩展,采用“基层构件+元层容器”架构来实现自主单元(如图2所示).我们首先对构件进行细分,提出了行为构件与感知构件模型.其次,我们对传统的构件容器进行扩充,通过增加策略、行为驱动引擎、应用加入等部件来增强其元层功能.其中,策略是一组行为规则,描述了“何时干什么”,是开发者和管理人员指定和约束自主单元适应能力的方式.行为驱动引擎解释和执行策略,依据从感知构件处获取的上下文信息驱动行为构件运转、调整和管理构件间交互、完成构件生命周期管理等,实现Adapt 语116 ent, December 2009 Journal of Software 软件学报 V ol.20, Supplem 义;应用加入部件动态获取当前所加入应用的元层策略和基层构件,为Join 语义的实现奠定基础.对于第1节中所提及的聚合过程的需求捕获、应用映射和动态加入3个阶段,UbiArch 均提供了相应的实现.对于后两个阶段,UbiArch 设计了基于资源描述的应用映射机制和3种不同的自主单元加入模型:前者通过资源发现和匹配将应用动态映射到普适计算空间中,从而决定需要哪些自主单元来完成指定的任务;后者包括主动加入模型、邀请加入模型和混合模型,它们定义了自主单元在加入过程中与发起者之间的交互协议.需求捕获阶段目前则仅通过用户选择所要启动的应用这一原始方式实现,但UbiArch 的设计并未排除使用诸如意图推导[22]等其他方式的可能性.图3以UML 标记法给出了UbiArch 软件体系结构风格中重要的概念及它们之间的关系,它们将会在第3节中予以详细阐述. Behavior Component Behavior Component Behavior Component ...Meta-Level Autonomic Unit ComponentAUCore Policy Connector AUShell <<persistent>>Autonomic Unit (AU)ApplicationInstantiaing <<trace>>Instantiating 1..* 1..*1..* 1..*1..**Condition Service Base-level Modification LifecycleManagementInvocation1..*Realizing1..**Running AUCore 1..****1Supported by 1InitiatorEvent 1..*Context Component BehaviorComponent1..*2..*Meta-level Running TimeDeveloping time***ApplicationPackageAction *Fig.3 Meta-Model of UbiArch software architecture style图3 UbiArch 软件体系结构风格元模型3 UbiArch 软件体系结构多视图模型多视图模型被广泛用来描述软件体系结构[23],例如Kruchten 等人所提出的“4+1”视图模型[24]、RM-ODP 的5类视图框架[25]等.但现有的多视图模型描述对象往往是具体应用体系结构,而非一类应用所共有的体系结构风格.因此在本节中我们并未沿用已有工作,而是从概念、运行和开发3个视图对UbiArch 软件体系结构风格进行阐述:概念视图定义UbiArch 体系结构风格下自主单元和应用系统的静态结构,运行视图说明自主单元是如何动态聚合的,开发视图则给出UbiArch 体系结构风格下的软件开发方法.Fig.2 Component-Based autonomic unit 图2 自主单元的构件化实现 Policies Behavior-driven J oining Components Runtime S upport Context Component Context Component Context Component ...丁博 等:一种面向普适计算的适应性软件体系结构风格1173.1 概念视图:自主单元的构件化实现 在UbiArch 中,自主单元通过扩展传统“构件+容器”架构实现,包括对基层构件模型的扩展和对元层容器功能的扩展两个方面.(1) 对基层构件模型的扩展在介绍UbiArch 对构件模型所做扩展之前,我们需要对上下文的相关概念进行定义:定义1(上下文和上下文事件). 上下文c 可定义为二元组,name type 〈〉,其中是所提供的上下文名称,是该上下文的类型;上下文的值被记为;上下文事件被定义为三元组name type c v ec 12,,c v v 〈〉,代表上下文值从变化到,其中c 1v 2v type c v type v type .)()(21==.在UbiArch 构件模型中,构件被细分为感知构件和行为构件.区分感知构件与行为构件的原因在于二者在构件语义[26]上的差异:前者封装上下文获取、聚合等的处理过程,并以上下文事件方式将之提供给元层容器;后者则沿续一般意义上封装业务逻辑的构件的语义.定义2(感知构件和行为构件). 感知构件CComp 是上下文的提供者,可定义为三元组.其中 ,,CPp CPr S S F 〈〉CPp S 是所提供的上下文接口集合,它以上下文事件的方式输出上下文,则是所依赖的上下文接口集合; 定义了感知构件的功能,其中是的运行环境;行为构件是业务逻辑的实现者,可定义为四元组.其中是所提供的业务接口集合,CPr S :()CPr CPp F S E CComp S ∪→)(CComp E CComp BComp ,,,Ip Ir CPr S S S f 〈〉Ip S Ir S 是所依赖业务接口集合,是直接依赖的上下文的集合;CPr S :Ir CPr Ip ()f S S S E BComp ∪→∪定义了行为构件功能.上述定义中的业务接口是指传统意义上提供方法和属性的普通接口,区别于以上下文事件方式输出的上下文接口.连接子在UbiArch 体系结构风格中是一阶实体,其定义如下:定义3(连接子). 设为感知与行为构件集合,连接子Comps ()(Comps CP I Con m Comps m Comps )∈∪,其中定义了上下文接口依赖关系,:{|and .}{|and .}CP r r CPr p p CPp m CP C Comps CP C S CP C Comps CP C S ∃∈∈→∃∈∈:{|and .}{|and .}I r r Ir p p Ip m I C Comps I C S I C Comps I C S ∃∈∈→∃∈∈定义了业务接口依赖关系.(2) 对元层容器功能的扩展UbiArch 将扩展了元层功能的构件容器称为自主单元壳(shell).自主单元壳与传统构件容器的区别在两个方面:可通过感知构件获取上下文,动态解释和执行“何时做什么”的策略;能随设备/资源启动而启动,动态加入应用系统,获取应用系统相关的自主单元核(core).定义4(策略). 策略是在构件集合上使用ECA 模式Comps P Comps [11]定义的行为规则,表现形式是三元组,其中是所要匹配的上下文事件集合;是上下文值所要符合的条件集合;是在事件发生且条件满足前提下要实施的动作集合,其元素可以是中构件业务接口的调用、构件生命周期管理或某一个中的连接子的修改动作.,,events conditions actions 〈〉}{ec events =conditions actions Comps Comps Con 定义5(自主单元核和自主单元壳). 自主单元核是自主单元中应用相关的部分,可被定义为五元组AUCore **,,,,BComps CComps BComps CComps R BComps CComps Con P ∪∪〈〉,其中R 是运行所需的资源描述,是行为 AUCore BComps 构件集合,是感知构件集合;自主单元壳是自主单元中应用无关的部分,可被定义为一个四元组CComps AUShell ,,,R D J E 〈〉,R 是所封装的资源,是负责解释和执行策略的行为驱动引擎,是动态获取自主单元核的应用加入部件,AUShell D J E 是传统意义上的构件运行环境.定义6(自主单元). 自主单元是一个二元组AU *,AUCore AUShell 〈〉.自主单元所提供的服务.{|.and .}AU p p Ip Service I Comp AU AUCore I Comp S =∃∈∈在定义６中,自主单元由一个壳和零到多个核组成,也即自主单元可以处于无核的等待加入应用的状态,此时对外不提供任何服务;自主单元壳也可以被多个核所复用;自主单元对外所能提供的服务也随其当前核不同而不同.定义7(应用系统). 应用系统是一组为完成指定任务而在运行时动态聚合而成的自主单元集合,该集合中所有依赖的上下文接口和业务接口均已找到相应的提供者. App118 Journal of Software 软件学报 V ol.20, Supplement, December 2009 }3.2 运行视图:从自主单元到普适计算空间尽管我们已给出了应用系统的定义,但未涉及自主单元是如何动态聚合的.运行视图将详细阐述这一过程.如前所述,聚合过程的需求捕获阶段在UbiArch 中是通过直接让用户选择所需启动的应用方式实现的,而其他阶段的实现则涉及如下两个方面:(1) 基于资源描述的应用映射机制如前所述,自主单元随设备/资源的启动而启动,在加入应用前处于无核的等待状态,因此我们可以将普适计算空间定义如下:定义8(普适计算空间). 具有确定边界的普适计算空间PS ={AUShell |AUShell .R 位于该空间内}.尽管边界是确定的,定义8所给集合的中元素仍随时间变化而变化,可能不断有设备因为能源、物理移动、故障等因素加入或退出这个集合.定义9(应用系统包). 开发完毕的基于UbiArch 体系结构风格的普适计算应用被称为应用系统包.应用系统包{,ra AppPackage AUCores Ext RequiredServices =,其中是一组自主单元核的集合, ExtraRequiredService 则是所依赖但未被本应用系统包中自主单元所实现的服务集合.AUCores 定义10(映射). 应用系统包的资源需求}|.{AppPackage AUCore R AUCore R AppPackage ∈=,普适计算空间的资源状态}|.{PS AUShell R AUShell R PS ∈=.应用系统包AppPackage 到普适计算空间的映射是一个函数,对于每一个,皆有可满足所描述的需求.PS AppPackage R R mapping →:2)(1R R mapping =2R 1R 映射过程将应用系统包动态映射到普适计算空间,一方面使得应用系统包可以与具体普适计算空间解耦,另一方面使得自主单元动态聚合成为可能.映射过程由发起者完成,是Join 语义的重要实现环节,其基本算法如下所示,其中第2行和第9行可基于现有的资源发现技术实现[27].算法1. 应用系统包到普适计算空间的映射.1. //自主单元核到自主单元壳的映射2. find a resource matching function mapping for application package APP in current pervasivecomputing space;3. for each AUCore in APP.AUCores4. notify AUShell that encapsulatesmapping (AUCore.R) to join P; 5. wait for AUShell to download AUCore;6. end for7. //额外需要的服务到已运行的自主单元的映射8. for each ExtraRequiredServcie in P.ExtraRequiredServices9. find an existing Adaptive Unit which implement ExtraRequiredService;10. end for(2) 自主单元加入模型自主单元加入模型定义了自主单元与发起者之间的交互协议.针对不同的应用场景,UbiArch 支持3种不同的自主单元加入模型:1) 主动加入模型,即自主单元拥有发起者的地址,主动向发起者发出加入请求,下载元层策略和基层构件,从而加入到指定应用之中.它不涉及到映射本身,优点是简单、可预期性好,适用于专用设备且发起者地址固定的场合;2) 邀请加入模型,即发起者根据应用系统包的资源需求,查找符合需求的自主单元,并发出加入邀请.自主单元在收到邀请加入的请求后,到发起者处下载对应的元层策略和基层构件,加入到指定应用之中.该模型具有较佳的灵活性,但可能会出现无法成功映射等问题;3) 混合模型,即在同一个应用系统映射过程中部分自主单元核采用主动加入模型,部分采用邀请加入模型.在上述机制和模型的基础上,UbiArch 体系结构风格下自主单元动态聚合过程如图4所示.图中同时给出了这一过程与抽象模型中聚合过程3个阶段的对应关系,以及发起者与一般自主单元在这一过程中的分工.丁博 等:一种面向普适计算的适应性软件体系结构风格119Fig.4 Dynamic aggregation process of autonomic units图4 自主单元动态聚合过程3.3 开发视图:继承成熟的构件开发方法UbiArch 最大程度继承了成熟的构件化软件开发方法,以保证其可实践性和应用开发者较低的学习成本.UbiArch 开发视图可以分为构件开发和应用系统开发两个部份:前者的目的是获得用于搭建自主单元的行为构件和感知构件,其具体流程与传统构件开发方法无异;后者目的是获得应用系统包,包括组装、可选的策略指定及打包3个阶段.4 UbiArch 支撑环境与应用验证软件体系结构往往需要运行时框架的支撑[28].为支持基于UbiArch 软件体系结构风格的应用程序,我们开发了自适应软件平台UbiStar,进而在其上构建了一系列应用实例来验证UbiArch 的有效性和通用性.4.1 支持UbiArch 的软件平台原型软件平台是普适计算环境下的基础软件之一,知名项目包括以展露上下文变化、鼓励自主组合、缺省数据共享为设计理念的One.world [13];基于活动空间模型,由核心和应用程序框架组成的Gaia [10];在设计理念上强调软硬件各层的主动性与自调整的Aura [29];面向普适计算的构件中间件PCOM [11]等.这些软件平台往往支持某种特定的上层应用体系结构,为该体系结构提供可重用的软件基础设施,从而使具备普适计算特点的应用得以快捷高效的开发和运行[1].UbiStar 以支持适应性软件体系结构风格UbiArch 为目标,其设计如图5所示.各层功能依次如下: (1) 自适应通信层:提供网络抽象,实现在不同网络间的互操作及网络间自适应漫游和切换;(2) 自主单元壳:直接为UbiArch 软件体系结构风格提供运行时支撑.该层可进一步细分为微内核层、行为决策层和行为执行层,分别负责核心功能、自主决策和支撑动作实施.微内核设计模式[30]的采用使得UbiStar 软件平台自身能够适应资源受限的计算设备;(3) 软件复用层:以可复用构件和通用服务自主单元两种形式为基于UbiArch 体系结构风格的应用提供各种公共服务,如上下文聚合、上下文敏感的数据管理、资源发现等;Self-adaptive Communication Layer AUShell Micro-kernel Application Joining Behavior-driven Engine Behavior decision Supports Mechanisms for Behavior and Context Components Behavior Execution Software Reuse layer Reusable Components Common Service AUs Pervasive Applications Resource Discovery Component Binding Fig.5 Architecture of UbiStar Platform 图5 UbiStar 平台基本架构。
以人为中心——普适计算带来的应用变革
以人为中心普适计算带来的应用变革20年前，计算机还是贵重的科学仪器，安装在洁净的机房并有专人负责管理。
如果要上机，你需要换上白大褂和拖鞋，小心翼翼地敲键盘输入程序代码，然后耐心地等待运行结果。
10年前，PC的普及使计算机的应用迈进了一大步，我们可以在办公室、在家里、甚至在旅途中使用计算机。
但这离人类的理想还有很大的距离，我们仍然是在主动地“使用”计算机，必须去安装、配置和管理它们，基本上，计算机还是一种生产工具，与我们的生活还存在很大的距离。
今天，社会信息化的飞速发展已经使我们的工作和生活发生了深刻的变化，工作、学习、甚至日常生活都与计算机紧密相连。
看看典型的都市白领装扮：手里拎着笔记本电脑、包里带着“商务通”和手机，用计算机工作、上网、玩游戏已经成为日常生活中不可或缺的部分。
但这还远远不够，人类的理想是让计算机无处不在，成为能自觉、主动地为人们服务的“仆人”，这就是普适计算要解决的问题。
作为新一代计算模式，普适计算面临着许多新技术的挑战。
本期专题从普适计算要解决的关键问题入手，介绍普适计算模式涉及的各种研究课题、面临的问题、目前的研究状况以及未来的发展。
除此之外，本期专题还特别介绍了普适计算对未来人类生活的影响。
本期专题由清华大学计算机系人机交互与媒体集成研究所的专家们撰写，该研究所是国内较早开展普适计算研究的单位，并且取得了一定的成果。
本期专题由以下四篇文章组成：1．普适计算——下一代计算模式2．普遍访问——让信息“唾手”可得3．无缝移动——为您提供永不间断的服务4．未来的幸福生活——普适计算时代的“智能家居”生活1、普适计算——下一代计算模式计算模式（Computing Paradigm）对计算技术的发展有着至关重要的作用。
综观计算机进入人类社会的历史，我们可以清楚地发现，计算模式已经经历了主机计算（Mainframe Computing）和桌面计算（Desktop Computing）两个时代。
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一种面向OSGi的构件化软件再工程方法
一种面向OSGi的构件化软件再工程方法
王焘;魏峻
【期刊名称】《计算机科学与探索》
【年(卷),期】2009(003)006
【摘要】面向服务的构件模型可以解决当前大型软件系统难于管理、维护困难和缺乏动态性等问题,而OSGi框架为基于构件系统的服务化开发提供了有力支持.把OSGi作为基础框架对遗留软件系统进行再工程,设计了OSGi化软件的总体框架,提出了软件系统构件化方法,并针对再工程过程中普遍存在的问题给出了相应的解决方案.最后,通过对Web容器再工程的实例研究,验证了面向OSGi的构件化软件再工程方法的有效性.
【总页数】11页(P601-611)
【作者】王焘;魏峻
【作者单位】中国科学院软件研究所软件工程技术研究开发中心,北京100190;中国科学院软件研究所计算机科学国家重点实验室,北京100190;中国科学院研究生院,北京100049;中国科学院软件研究所软件工程技术研究开发中心,北京100190;中国科学院软件研究所计算机科学国家重点实验室,北京100190
【正文语种】中文
【中图分类】TP311.54
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1.基于OSGi面向智能电网的构件化应用开发模式 [J], 杨延
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3.面向 OSGi 框架的软件构件监控方法的设计与实现 [J], 李顺;王焘;宋云奎;胡呈炜;张文博
4.一种面向构件自动化组装的构件检索方法 [J], 边小凡;夏华轩
5.面向模式的软件再工程测试自动化的研究与实践 [J], 伍智平
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收稿 日期 ： ０ ２０— ５ ２ １ —８１ 基 金 项 目 ： 林 省 科 技 发 展 计 划 基 金 资 助 项 目 （０ ６ ３ ５ ；吉 林 省 自然 科 学 基 金 资 助 项 目 （０ ０ ５ ５ ；吉 林 省 教 育 厅 基 金 资 助 项 吉 ２０００ ） ２ １ １２ ） 目（ 教 科 合 字 第 ８ 吉 ５号 ）
化 面 向服 务 的普适 计 算 中间件 ， 绍 了构件 化 面 向服 务 的普 适计 算 中 间件 的微 内核 模 型 、 系 介 体
结构 以及 ０Ｓ 服 务 、 ＧＩ ＭＡＣ ＡＯ 服 务 、 普适 计算 应用 服务 的 实现 方法 。
关键 词 ：普 适计 算 ；中 间件 ；构件模 型 ； 内核 ；Ｏ Ｇｉ 微 Ｓ
ｃ ｍ ｐ ｉ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｓ ｒ ｉｅ ． ｏ ｕｔｎｇ ａ ｐｌｃ ｔｏ ｅ ｖ ｃ ｓ ．
Ｋｅ ｒ ｓ ｅ ｖ ｓ ｖ ｏ ｙ ｗｏ ｄ ：ｐ ｒ ａ ｉ ｅ ｃ ｍｐ ｔｎ ｕ ｉ ｇ；ｍｉ ｄ ｅ ｒ ；ｃ ｍｐ ｎ ｎ ｄ ｌ ｄ ｌ ｗａ ｅ ｏ ｏ ｅ ｔ ｍｏ ｅ ；Ｍ ｉｒ — ｒ ｅ ；ＯＳ ． ｃ ｏ Ｋｅ ｎ ｌ Ｇｉ
Ｖ ｏ ＿ ３ ＮＯ．５ ｌ３
０ｃ ．２ ２ ｔ Ｏ１
面 向普 适 计 算 构 件 化 中间件
胡 明
（ 春 工业 大 学 计 算 机 科 学 与 工 程 学 院 ，吉林 长 春 １ ０ １ ） 长 ３ ０ ２
摘 要 ：针对 普适 计 算对 构件 中间件 的要 求 与 挑 战 ， 出 了一种 采用 微 内核 方 式 的 构件 模 型 提
１ ＭＡ Ａ 中 间 件体 系 结构 Ｃ Ｏ
１ １ 基 本 概 念 ．
构 件及 接 口定 义 、 度 的动态 可配置 性 ， 高 并采用 了
基 于主动 连接 器 的组 装方 式 。它能 够实 现最基 本 的构 件加 载 与注 销 、 件 执行 、 件 管理 等 功 能 。 构 构
ＭＡＣ ＡＯ构件 模型 由 ３个 主 要模 块 组 成 ： 件 监 构 听器、 构件 容器 和构 件执行 器 。此外 ， 以对它 进 可
个服务 运行 平 台 ， 平 台规 范 提 供 了开 放 和 通 该
用 的架构 ， 服务提 供商 、 使 开发 人员 、 软件 提供商 、
设备 提供 商 以统一 的方式 开发 、 部署 和管 理服务 。 因此 ， 可 以作 为 部 署 软 件 服 务 的基 础 平 台 ， 它 而 ＯＳ 的 ｂ ｎ ｌ 实 质上就 是 能够对外 提 供服 务 的 Ｇｉ ｕ ｄｅ
迫 也非 常必要 个 方 面口 ］ 移 动 性 及 分 布性 、 ： 自适 应 性 、 下 文感 知 、 构性 和 互 操作 性 、 展 上 异 扩 性、 服务 动态 发现 、 开发 与部署 。 在设 计 实现 普适 计 算 中间 件 时 ， 一定 要 考 虑
立 部署 、 可组 装 的软 件实 体 ） ３个方 面 对 软件 构 件
进 行 了描 述 。
ＯＳ （ ｅ ｅ ｖｃ ｓ Ｇａｅ ｙ Ｉ ｉ ａｉｅ 是 Ｇｉ Ｏｐ ｎ Ｓ ｒ ｉｅ ｔ ｗａ ｎｔ ｔ ） ｉ ｖ
一
随着 对普 适计 算 的深 入 研究 ， 如何 设 计 并 实
现适 应普适 计算 环境 的中间件 就成 为一个 非常 急
Ｏ 引
综观计 算 机 技 术 的发 展历 史 ， 算 模 式经 历 计
了 四 代 发 展 ， 一 代 主 机 型 计 算 （ ｉｆａ 第 Ｍａｎｒｍｅ Ｃ ｍｐ ｔ ｇ 、 二 代 个 人 机 计 算 （ ｅｓ ｎ ｌ ｏ — ｏ ｕｉ ）第 ｎ Ｐ ｒｏ ａ Ｃ ｒ ｎ ｐ ｔ ｇ 、 三 代 网络 计 算 （ｎｅｎ ｔＣ ｍｐ ｔ ｇ ｕｉ ） 第 ｎ Ｉｔｒ ｅ ｏ ｕｉ ） ｎ
普适 计 算 环境 的移 动性 、 扩展 性 、 自适应 性 、 态 动
服 务发 现等 特 点 。从技 术 的角 度来 说 ， 理想 的方 案 就是使 用基 于构件 （ ｏ ｏ ｅ ｔ 的方 法 结合 面 Ｃ ｍｐ ｎ ｎ ）
向 服 务 （ ｅｖｃ— ｉ ｔｄ Ａｒｈｔｃｕｅ ＯＡ） Ｓ ｒ ｉ Ｏｒ ｎ ｅ ｃ ｉ ｔｒ ，Ｓ ｅ ｅ ｅ 的
Ａｂ ｔａｃ ：Ｉ ｈ ｅ ｅ ｒ ｈ ｆｅｄ ｏ ｒ ｓｖ ｏｍｐｕ ｉ ｓ ｒ ｔ ｎ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｉ ｌ ｆ ｐｅ ｖａ ｉ ｅ ｃ ｔｎｇ，ａ ｍ ｉ ｔ ｔ ｅ ｉｅ ｎｔ ｎ ｈ ｌｅ ｅ ｎ ｉ ｎｇ ａ ｈｅ ｒ ｑｕ ｒ ｍｅ ｓ ａ ｄ ｃ ａ ｌ ｎｇ ｓ ｉ ｃ ｍｐｏ ｎ ｄ ｅ ｒ 。ｅ ｐｅ ｔ ｎ ｃ ｏｌ ｒ ｔ ｆ ｒ ｒ ＡＣＡＯ （ ｉｒ — ｒ ｌＡｒ ｈｉｅ ｔ ｒ ｉ ｇ ｏ ｎｅ ｔ ｍｉ ｄｌ ｗａ ｅ ｘ ｒ ｓ ａ ｄ ｓ ｈ ａ ｓ ｐｕ ｏ ｗａ ｄ Ｍ Ｍ ｃ ｏ Ｋｅ ｎｅ ｃ ｔ ｃ ｕ ｅ ｕｓｎ Ｃｏ ｐ ｅ — ｓ ｄ ａ ｒ ｉｅ Ｏｒｅ ａ ｅ ｐｒ ｃ 。－・ ｏｍｐｏ ｎｔ ｍｏｄ ｌｗｈｉｈ ｕ ｉ ｇ ｔ ｉｒ － ｍ ｏｎ ｎｔＢａ ｅ ｎｄ Ｓｅ ｖ ｃ － ｉ ｎｔ ｔ ｄ Ａｐ ｏａ ｈ）＿＿— — 。・ —ａ ｃ ＿＿ ・＿ ｎｅ ｅ ｃ ｓ ｎ ｈｅ Ｍ ｃ ｏ Ｋｅ ｎｅ ｒ ｌｍｏｄ ． Ｍ ＡＣＡ０ ｉ ｂ ｓ ｄ ｏｎ Ｃ Ｍ ｏｄ ｌ ｎｄ Ｓ ｅ Ｓ ａ ｅ ３ ｅ ａ ｉ ｐｒ ｖ ｄｅ ｗｉｈ ｏｉ ｄ ｔ ｗｅ ｌ ｏ ｌ ｃ ｍｐｏ ｎｔ ｎ ｉ ｅ ｆ ｅ ｎｅ ａ ｄ ｎｔ ｒ ａ ｅ ｄｅ ｉ ｔｏ ｆｎｉｉ ｎ， ｈｉ ｈｌ ｎａ ｉ ｏ ｆｇｕ ａ ｌｔ ． Ｔｈ ａ ｓ ｍ ｂｌ ｍｅ ｈ ｉ ｕ ｅ ｉ ｂ ｓ ｄ ｎ ｈｅ ｎｉｉｔｖ ｇ ｙ ｄｙ ｍ ｃ ｃ ｎ ｉ ｒ ｂｉｉｙ ｅ ｓｅ ｙ ｔ ｏｄ ｔ ｓ ｄ ｓ ａ ｅ ｏ ｔ ｉ ｔａ ｉ ｅ
Ｍ ＡＣＡｏ （Ｍ ｉｒ Ｋｅ ｎｅ Ａｒ ｈｉｅ ｔ ｒ ｕ ｉ ｇ Ｃｏ ｐ ｅ — ｃ ｏ— ｒ ｌ ｃ ｔｃ ｕ ｅ ｓｎ ｍ ｏｎ ｎｔＢａｓ ｄ ａ Ｓ ｒ ｃ 一 ｉ ｎ ａ ｅ ｅ ｎｄ ｅ ｖｉｅ ０ｒｅ ｔ ｔ ｄ
Ａｐ ｒａｈ 。ＭＡＣ ｐｏｃ） ＡＯ 以 ３ Ｃ模 型 为基 础 ， 有 良好 的构 件及 接 口定 义 、 度 的 动态 可 配置 性 ， 具 高 采用 了基 于 主动连 接 器 的组装 方 式 ， 结合 ＯＳ 框 架 实现 对服 务 的操 作 与 扩展 ， 出 了构 件 并 Ｇｉ 提
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长 春 工 业 大 学 学 报（ 自然 科 学 版 ）
第３ ３卷
以及 第 四 代 普 适 计 算 （ ｅｖ ｓ ｅ Ｃ ｍｐ ｔ ｇ 。 Ｐ ｒａｉ ｏ ｕｉ ） ｖ ｎ 普适 计算 已成 为 目前计算 机技 术研 究 的热点 。
约 指 定 ） 及 组 装 （ 语 境 有 明 显 依 赖 关 系 、 独 以 和 可
ｃ ｎ ｅ ｔ ｒ Ｍ ＡＣＡ０ ｍ ｂ ｄ ｅ ｈ Ｇｉｆ ａ ｅ ｒ ｏ ｎ ｃｏ ． ｅ ｏ ｉ ｄ ｔ ｅ ＯＳ ｒ ｍ ｗｏ ｋ，ａ ｃ ｉ ｅ ｈ ｅ ｖ ｃ ｐ ｒ ｔｏ ｎ ｘ ａ ｓｏ ｒ ｈ ｖ ｄ ｔ ｅ ｓ ｒ ｉｅ ｏ ｅ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｅ ｐ ｎ ｉ ｎ，
中 图分类 号 ： Ｐ ３ １ Ｔ １ 文献 标志 码 ： Ａ 文章编 号 ：１ ７ －３ ４ ２ １ ） ５０ ８ —８ ６ ４１ ７ （０ ２ ０ —４ １０
Ｃｏ ｐ ｎ ｔｂ ｓ ｉ ｄｌ ｗ ａ ｅ ｆ ｅｒ ａ ｉｅ ｃ ｍ ｐ ｔｎ ｍ ｏ ｅｎ — ａ ｅｄ ｍ ｄ ｅ ｒ ｏｒｐ ｖ ｓ ｖ ｏ ｕ ｉｇ
Ｈ Ｕ ｉｇ Ｍ ｎ
（ ｈ ｏ ｆＣｏ Ｓｃ ｏ ｌｏ ｍｐｕ ｅ ｃｅ ｃ ｔｒＳ ｉｎ ｅ＆ Ｅｎ ｉｅ ｒｎ ｇｎ ｅ ｉｇ，Ｃｈ ｎｇ ｈ ｉｅ ｓｔ ｆＴｅ ｈ ｏｏｇ ，Ｃｈａ ｇ ｈ ｎ １ ０ １ ａ ｃ ｕｎ Ｕｎｖ ｒ ｉｙｏ ｃ ｎ ｌ ｙ ｎ ｃ ｕ ３ ０ ２，Ｃｈｎ ） ｉａ
普适计 算 中间件 （ ｅｖ ｓ ｅＣ ｍｐ ｔ ｇＭｉ— Ｐ ｒａｉ ｏ ｕｉ ｄ ｖ ｎ
以构件 或服 务 的形 式进 行整合 ， 以保 证 其复用 性 、 可 扩展性 、 于维 护与 管理 。 易
针对 普适 计 算对 构 件 中间 件 的要 求 与 挑 战 ， 提 出 了 一 种 采 用 微 内 核 方 式 的 构 件 模 型 ＭＡ—
Ｃ ＡＯ。 ＭＡＣ ＡＯ 以 ３ 模 型 为 基 础 ， 有 良 好 的 Ｃ 具
ｒ ｉｅ ｍ ｐ ｅ — ｓ ｄ Ｓ ｒ ｃ － ｉ ｎ ｅ ｅ ｖａ ｉ ｅ ｃ ａｓ ｄ Ｃｏ ｏｎ ｎｔＢａ ｅ ｅ ｖｉｅ Ｏｒｅ ｔ ｄ ｐ ｒ ｓｖ ｏｍｐｕｔｎｇ ｍ ｉ ｄｌｗａ ｅ，ａ ｎ ｒ ｄｕｃ ｄ ｔ ｒ ｅ ｉ ｄ ｅ ｒ ｎｄ ｉ ｔ ｏ ｅ ｈｅ ｋｅ ｎ ｌ ｍ ｏ ｅ ，ａ ｃ ｔ ｃ ｕｒ ｏｆ ｈｅ ｏ ｐ ｅ — ｓ ｄ ｅ ｖ ｃ — ｒｅ ｅ ｐ ｒ ａ ｉ ｃ ｍｐｕｔｎｇ Ｉ ａ ｄｉｉ ｎ ｏ ｄ ｌ ｒ ｈｉｅ ｔ ｅ ｔ ｃ ｍ ｏｎ ｎｔｂａ ｅ ｓ ｒ ｉ ｅ ｏ ｉ ｎｔ ｄ ｅ ｖ ｓｖｅ ｏ ｉ ． ｎ ｄ ｔｏ ｔ ｔ ｓ ｈｅ ｅ，ｉ ａ ｓ ｄｅ ｃ ｉ ｅ ｔ ｅ ｍ ｐｌｍ ｅ ｍ ｅ ｈｏ ｏｆ ｔ ｌｏ ｓ ｒｂ ｄ ｈ ｉ ｅ ｎｔ ｔ ｄ ＯＳＧＩ ｅ ｖ ｃ ｓ ｒ ｉｅ， Ｍ ＡＣＡ０ ｓ ｒ ｉｅ， ａ ｄ ｅ ｖｃ ｎ ｐｅ ｖ ｓｖ ｒ ａ ｉｅ
１ ２ 微 内核 构 件 模 型 ．
方 式来 实现 。采用 面 向服务且 基 于构件 的软件 架 构 （ ｏｔ ａ ｅＡｒｈｔｃｕ ｅ 能更 好 地 实 现普 适 计 Ｓ ｆｗ ｒ ｃ ｉ ｔｒ ） ｅ
算 环境 的繁 杂性 和 异构 性 ， 普 适 计 算环 境 中常 将 用 的上 下文感 知 、 服务 动态发 现 、 动态演 化等 功能
第３ ３卷 第 ５期