中间件技术综述
中间件技术概述

中间件技术概述摘要:中间件是一类连接软件组件和应用的计算机软件,它包括一组服务,以便于运行在一台或多台机器上的多个软件通过网络进行交互。
该技术所提供的互操作性,推动了一致分布式体系架构的演进。
中间件技术屏蔽了底层分布式环境的复杂性和异构性,简化了分布式应用程序的开发,使分布式应用程序的健壮性、可扩展性、可用性更好。
该架构通常用于支持分布式应用程序并简化其复杂度,它包括web服务器、事务监控器和消息队列软件。
关键词:中间件;应用程序;分布式体系;架构目录1. 引言 (2)2. 中间件分类 (3)3. 研究现状 (5)3.1. 技术现状 (6)3.2. 产品与市场现状 (10)3.3. 现状分析 (11)4. 发展趋势 (12)5. 思考与探讨 (13)5.1. 关于中间件发展驱动力的思考 (13)5.2. 关于中间件未来趋势的探讨 (16)6. 总结 (17)1.引言一般说来,中间件有两层含义。
从狭义的角度,中间件意指Middleware,它是表示网络环境下处于操作系统等系统软件和应用软件之间的一种起连接作用的分布式软件,通过API的形式提供一组软件服务,可使得网络环境下的若干进程、程序或应用可以方便的交流信息和有效的进行交互与协同。
简言之,中间件主要解决异构网络环境下分布式应用软件的通信、互操作和协同问题,它可屏蔽并发控制、事务管理和网络通信等各种实现细节,提高应用系统的易移植性、适应性和可靠性。
从广义的角度,中间件在某种意义上可以理解为中间层软件,通常是指处于系统软件和应用软件之间的中间层次的软件,其主要目的是对应用软件的开发提供更为直接和有效的支撑。
中间件(Middleware)是处于操作系统和应用程序之间的软件,也有人认为它应该属于操作系统中的一部分。
人们在使用中间件时,往往是一组中间件集成在一起,构成一个平台(包括开发平台和运行平台),但在这组中间件中必需要有一个通信中间件,即中间件=平台+通信,这个定义也限定了只有用于分布式系统中才能称为中间件,同时还可以把它与支撑软件和实用软件区分开来,如图1所示。
中间件技术的综述
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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 R P C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 R P C应用分 为两 个 部分 : s e r v e r 和c l i e n t s e f v e r 提供 一个 或 多个 远程 过 程 ; c l i e n t向 s e r 、 『 e r 发出远程调用 s e r v e r 和c l i e n t 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 它们通 过网络 进行通讯 相应 的 s t u b 和运行 支持提供数据转换和通讯服务 . 从而屏 蔽不 同的操作系统和网络协议 在这里 R P C通讯是同步的 采用线程 可 以进行异步调用 在R P C模型 中 . c l i e n t 和s e r v e r 只要具备 了相应 的 R P C接 口 . 并 且具有 R P C运行支持 . 就可以完成相应 的互操作 . 而不 必限制 于特定 的s e n r e r 因此 . R P C为 c l i e n t / s e r v e r 分布式计算提供了有力的支持。 同 时 .远 程过程 调用 R P C所 提供 的是 基 于过程 的服 务访 问 . c l i e n t 与 serve r 进行直接 连接 . 没有 中间机 构来处理请 求 . 因此也具有 一定 的 局限性 比如 . R P C通常需要一些 网络 细节以定位 s e r v e r : 在 c l i e n t 发 出请 求的同时 . 要求 s e w e r 必须是活动的等等 2 ) 面 向 消 息 的 中 间件 M O M指 的是利用高效可靠 的消息传递机制进行平台无关 的数据 交流 . 并基于数据通信来进行 分布式 系统 的集成 通过提供消息传递 和消息排 队模 型 . 它可在分布环境下扩 展进程 间的通信 . 并支持 多通 讯协议 、 语言 、 应 用程序 、 硬件和软件平 台。 目 前 流行 的 MO M 中间件
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。
中间件技术的简介

中间件技术的简介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。
中间件技术的综述

1什么是中间件为解决分布异构问题,人们提出了中间件(middleware)的概念。
中间件是位于平台(硬件和操作系统)和应用之间的通用服务,如图1所示,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。
图1中间件也许很难给中间件一个严格的定义,但中间件应具有如下的一些特点:1)满足大量应用的需要2)运行于多种硬件和OS 平台3)支持分布计算,提供跨网络、硬件和OS 平台的透明性的应用或服务的交互4)支持标准的协议5)支持标准的接口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。
2主要中间件的分类中间件所包括的范围十分广泛,针对不同的应用需求涌现出多种各具特色的中间件产品。
但至今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。
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:1)远程过程调用(Remote Procedure Call)2)面向消息的中间件(Message-Oriented Middleware)3)对象请求代理(Object Request Brokers)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、广播等等,在这些基本的通讯平台之上,可构筑各种框架,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、对象事务管理器OTM 等。
中间件技术概述
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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。
软件开发中的中间件技术研究
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软件开发中的中间件技术研究现代软件开发中的中间件技术已经成为了不可或缺的一部分。
这是不仅因为软件系统越来越复杂,而且因为这种技术带来了更可靠、更高效的解决方案。
本文将从介绍中间件技术的基本概念出发,探讨它的核心特性和各种应用场景,并对其未来的发展进行一些展望。
一、中间件技术的基本概念中间件技术是软件系统中的一种特定软件,它的作用是在应用层与操作系统之间提供服务,并且它们还可以用于数据传输、数据存储和处理。
中间件技术的本质就是抽象出一层中间层,用于连接各种类型、各种操作系统的软件系统,使它们可以互相协同工作。
这样的中间件技术可以处理在物理层面无法解决的问题,如异构系统之间的数据交换和协作。
二、中间件技术的核心特性1. 可重用性中间件技术的可重用性非常高,因为它们可以被多个应用程序同时使用。
这意味着开发者可以将它们与其他应用程序整合在一起,并建立自己的软件系统。
2. 互操作性中间件技术在解决异构系统之间的数据交换和协作时发挥着重要作用。
它们可以帮助解决不同操作系统、不同平台之间的数据交互问题,并且还可以管理不同类型、不同供应商的中间件产品。
3. 可靠性和安全性中间件技术在保障软件系统的可靠性和安全性方面具有独特的优势。
它们在应用程序与操作系统之间构建了一道防线,能够防止恶意软件和攻击程序对系统进行破坏和攻击。
三、中间件技术的应用场景中间件技术具有广泛的应用场景,包括:1. 企业应用企业应用通常采用分布式和异构技术,这就使得它们需要中间件技术来实现各个应用程序之间的集成。
中间件技术可以帮助企业实现多种企业级应用程序的协作和整合。
2. 数据库管理中间件技术还可以用于数据库管理。
它们可以实现数据的集中管理、数据存储和数据访问的安全管理。
3. IoT应用IoT应用通常需要将物联网设备连接到互联网上,实现设备之间的数据交换和互联。
这就需要中间件技术来实现设备之间的通信和协作。
四、中间件技术的未来中间件技术在未来还将继续发挥重要作用,尤其是在以下领域:1. 微服务微服务是构建应用程序的一种新兴方式,它将应用程序分解为多个小型服务,每个服务都运行在独立的进程中。
中间件综述
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中间件综述[摘要]:介绍中间件的起源、概念及主要研究内容;借鉴国内外经验,谈中间件的研发、测试和评估方法;最后,结合中间件在近年来遇到的问题展望其未来。
[关键词]:中间件;分布式系统;软件体系结构引言随着应用程序规模的扩大,网络的出现,计算机的应用范围更为广阔,许多应用程序需要在网络环境下的异构平台上运行。
在这种分布异构环境中,通常存在多种软、硬件平台。
对如何集成已有系统并能在新的程序开发中运用已有成果的思考与探索促进了中间件的产生。
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,我们并不比国外晚多少,甚至某些技术还处于世界先进水平。
1.中间件概念和分类1.1什么是中间件首先,中间件是一类软件;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,最突出的特点是其通信功能。
文献[1]给出了中间件的定义: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。
图1、中间件示意图世界著名咨询机构The Standish Group归纳了中间件的十大优越性。
简要地说:缩短开发周期,节约开发成本,提高开发质量,降低开发失败率,压缩系统初期建设成本,保证已有投资,简化应用集成,减少维护成本,保证技术连续性以求发展与突破,增强产品活力;具体地说:首先,从厂商和用户的角度上,中间件的引入不仅使得开发简便、周期缩短,也减少了系统的运行、管理和维护的工作量,更减少了总体费用(一半左右),这样就实现了厂商和用户的双赢。
其次,从技术发展的角度上,中间件屏蔽了底层操作系统的复杂性,使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,便于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。
中间件作为一个软件层,其重要作用是要将应用软件集成起来像一个整体协调工作,保证我们可以实现粒度相对更大的软件复用。
物联网中间件技术
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物联网中间件技术在当今科技飞速发展的时代,物联网(Internet of Things,简称IoT)已经成为了一个热门话题。
从智能家居到工业自动化,从智能交通到医疗保健,物联网的应用无处不在。
而在物联网的架构中,中间件技术扮演着至关重要的角色。
什么是物联网中间件技术呢?简单来说,它就像是一个桥梁,连接着物联网中的各种设备和应用程序,使得它们能够有效地协同工作。
想象一下,在一个智能家居系统中,有各种各样的设备,如智能灯泡、智能门锁、智能摄像头等等。
这些设备来自不同的制造商,使用不同的通信协议和数据格式。
如果没有中间件技术,要让这些设备相互通信和协调工作将是一项极其复杂的任务。
而中间件技术的出现,解决了这个问题。
物联网中间件技术具有多种功能。
首先,它能够实现设备的管理和控制。
中间件可以对连接到物联网的设备进行注册、认证和监控,确保设备的安全性和可靠性。
同时,它还可以对设备进行远程控制和配置,方便用户进行管理。
其次,数据的采集和处理也是中间件的重要职责。
物联网中的设备会产生大量的数据,这些数据的格式和类型各不相同。
中间件能够将这些数据进行收集、整合和转换,使其成为有意义、可分析的信息。
再者,中间件还支持通信协议的转换。
不同的物联网设备可能使用不同的通信协议,如 Zigbee、蓝牙、WiFi 等。
中间件可以在这些协议之间进行转换,使得设备之间能够无障碍地通信。
此外,中间件还具备应用程序接口(API)的提供功能。
这使得开发者能够更轻松地开发基于物联网的应用程序,无需了解底层设备的复杂细节。
在实际应用中,物联网中间件技术带来了许多好处。
对于企业来说,它可以提高生产效率,降低运营成本。
例如,在工业制造领域,通过中间件技术可以实现设备的实时监控和故障预警,及时进行维护和修理,避免生产中断。
在智能交通领域,中间件技术可以整合来自不同传感器和设备的数据,如车辆的位置、速度、路况信息等,为交通管理部门提供更全面、准确的决策依据,从而优化交通流量,减少拥堵。
中间件的研究综述
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中间件的研究综述计算机技术和网络技术的飞速发展,许多应用程序需在网络环境的异构平台上运行。
在这种分布异构环境中,通常存在多种硬件系统平台(如PC,工作站,小型机等),在硬件平台上又存在各种各样的系统软件(如不同的操作系统、数据库、语言编译器等),以及多种风格各异的用户界面,这些硬件系统平台还可能采用不同的网络协议和网络体系结构连接。
如何把这些系统集成起来并开发新的应用是一个现实而困难的问题,于是“中间件”技术就应运而生。
中间件是一种独立的系统软件或服务程序,位于应用与操作系统之间,屏蔽底层操作系统、网络以及数据库的异构性和复杂性,简化网络分布应用的开发、管理和维护,实现了应用逻辑与系统服务关注点的分离。
1 中间件的定义为了解决分布异构问题,提出了中间件的概念。
中间件是位于平台(硬件和操作系统)和应用之间的通用服务,如图中间件示意图1所示,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。
IDC(互联网数据中心)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。
国外学术界给中间件的定义:中间件是一种软件,它能使处于应用层中的各应用成分之间实现跨网络的协同工作(也就是互操作)这时允许各应用成分之下所涉及的“系统结构、操作系统、通信协议、数据库和其他应用服务”各不相同。
这一定义可形象地表示成如图中间件示意图22中间件的分类2.1 数据访问中间件数据访问中间件是指一切连接应用程序和数据库的软件。
面向数据库的中间件允许开发人员通过单一的、定义良好的API访问另一台计算机上的资源,数据访问中间件的使用是解决异质平台、异质环境、异质数据库的统一访问、统一存取的最佳方案。
在分布式系统中,重要的数据都集存放在数据服务器中,它们可以是关系型、复合文档型、具有各种存放格式的多媒体型,或者是经过加密或者压缩存放,数据访问中间件是在这种系统中建立数据应用资源互操作的模式,实现异构环境下的数据库联接或文件系统联接的中间件,从而为在网络上虚拟缓冲存取、格式转换、解压等带来方便。
物联网中间件研究综述

物联网中间件研究综述在如今这个科技飞速发展的时代,物联网就像是一个神奇的魔法盒子,不断给我们的生活带来惊喜和改变。
而在物联网的世界里,有一个不太起眼但却至关重要的角色——物联网中间件。
记得有一次,我去参观一家智能工厂。
一进入车间,各种自动化设备有序运转,机器人灵活地操作着生产流程。
当时我就好奇,这么多不同类型的设备和系统,是怎么做到高效协同工作的呢?后来了解到,这背后的功臣之一就是物联网中间件。
那到底什么是物联网中间件呢?简单来说,它就像是一个翻译官,能够让不同的物联网设备和系统“听懂”彼此的语言,实现无缝的通信和数据交换。
比如说,一个传感器采集到的温度数据,需要通过中间件进行处理和转换,才能被其他设备或者系统理解和使用。
物联网中间件的功能可不少。
它能够进行数据的采集和预处理,把那些杂乱无章的数据整理得井井有条。
想象一下,就像是把一堆乱七八糟的衣服分类叠好放进衣柜里,方便我们随时找到和使用。
同时,它还能提供设备管理的功能,就像一个尽职尽责的管家,时刻关注着设备的运行状态,一旦有设备出现故障,能迅速发出警报并采取相应的措施。
在实际应用中,物联网中间件的类型也是多种多样的。
有的是专门针对智能家居领域的,能让家里的各种智能设备互联互通,比如让你的手机可以远程控制家里的灯光和窗帘;有的则专注于工业物联网,助力工厂提高生产效率和质量。
随着技术的不断进步,物联网中间件也在不断发展和完善。
现在,越来越多的中间件开始采用云计算和边缘计算的技术。
云计算就像是一个强大的大脑,能够处理海量的数据和复杂的计算任务;而边缘计算则像是分布在身体各处的神经末梢,能够在靠近设备的地方进行快速的处理和响应,大大减少了数据传输的延迟。
不过,物联网中间件的发展也并非一帆风顺。
比如说,在安全性方面就面临着不小的挑战。
毕竟,物联网涉及到大量的敏感数据,如果中间件的安全防护不够严密,就可能会被黑客攻击,导致数据泄露。
还有就是兼容性的问题,不同厂家生产的设备往往遵循不同的标准和协议,要让中间件能够兼容各种各样的设备,可不是一件容易的事情。
第1章中间件技术介绍
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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。
中间件技术发展概述
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中间件技术发展概述中间件技术主要用来支撑分布式软件的开发,在大型分布式软件系统中中间件技术发挥着极其重要的作用。
但是中间件技术也并不是一夜成名的,像任何其他技术一样它的发展也是经历了一个比较漫长的过程的,本文将带你走进中间件技术的世界,让你了解中间件技术的发展过程,以及为什么要使用中间件?为什么会出现中间件集群?希望本文能够让你体会到中间件技术的魅力。
1. 分布式软件的三层/多层结构:最早的分布式软件主要是基于两层结构的,所谓的两层结构指的是整个软件的系统架构只分为客户端和服务端(C/S)两层,在两层结构中,简单地将软件系统划分为服务器层和客户层,服务器层又称为数据层。
在服务器层,一般放置一个数据库服务器,上面安装一个数据库管理系统,存放系统用到的持久数据。
而客户层则实现系统的主要业务功能,实现时需要访问数据库中存放的数据,一般会有多个客户端同时访问数据库服务。
这时的系统结构比较简单,就是多个客户端程序共享一个数据库。
其结构图如下:两层结构下,客户程序直接访问数据库,并且用户界面代码和业务逻辑代码交织在一起,这些导致两层结构存在以下重要的缺陷:第一,客户端的负担比较重。
第二,客户端的可移植性不好。
第三,系统的可维护性不好。
第四,数据的安全性不好。
鉴于以上原因,人们提出了如下图所示的三层结构:三层结构中软件开发的主要工作量在中间层,中间层包括除用户界面代码与持久数据之外的几乎所有系统代码,是整个软件系统的核心。
在三层结构中,客户层和数据层已被严格定义,但中间层并未明确定义。
中间层可以包括所有与应用程序的界面和持久数据存储无关的处理。
假定将中间层划分成许多服务程序是符合逻辑的,那么将每一主要服务都视为独立的层,则三层结构就成为了n 层结构。
典型地,可将业务逻辑层分离出实现数据持久化操作的持久层,用于实现对于持久数据操作的封装,从而形成由客户层、业务逻辑层、持久层与数据层构成的四层结构。
2.构件技术的出现。
基于中间件技术的智能制造关键技术研究
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基于中间件技术的智能制造关键技术研究一、背景介绍随着物联网、云计算、机器学习等技术的快速发展,智能制造成为了制造业的一个重要趋势和发展方向。
智能制造通过数字化、网络化、智能化等技术手段,实现制造过程的智能化、优化化和灵活化。
为了实现智能制造,中间件技术是必不可少的关键技术之一。
二、中间件技术概述中间件技术是指处于应用程序和操作系统之间的软件,主要用来解决不同系统之间的通信和互操作问题,同时提高了系统可靠性、可扩展性和安全性等方面的性能。
常见的中间件技术包括消息队列、RPC、分布式缓存等。
1. 消息队列消息队列是一种用于不同系统之间异步通信的中间件技术,广泛应用于分布式系统之间的消息传递、任务分发等场景。
消息队列主要由生产者、消费者和消息中间件组成,生产者将消息发送到消息中间件,消息中间件将消息缓存起来,最后由消费者从消息中间件中获取消息。
通过消息队列,可以有效地解耦系统之间的依赖关系,提高系统的可靠性和性能。
2. RPCRPC(Remote Procedure Call,远程过程调用)是一种用于不同系统之间同步通信的中间件技术,主要用于远程调用服务。
RPC的实现方式包括基于Socket、HTTP等协议的实现。
通过RPC,不同系统之间可以像调用本地方法一样调用远程方法,从而降低开发复杂度,提高代码复用率。
3. 分布式缓存分布式缓存是一种用于解决系统之间高并发访问的中间件技术,主要用于提高系统的性能和可扩展性。
分布式缓存一般由多个节点组成,每个节点都可以缓存部分数据,缓存之间通过网络互相访问。
通过分布式缓存,可以有效地减轻数据库的压力,提高系统的性能。
三、中间件技术在智能制造中的应用中间件技术在智能制造中的应用主要包括消息传递、服务调用、数据共享等方面。
通过中间件技术,可以将不同的智能制造设备、传感器、商品等系统组合在一起,构建出一个智能化、高效化的制造过程。
1. 消息传递在智能制造过程中,不同的设备之间需要进行大量的信息交换和协作。
中间件消息通信技术概要
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中间件消息通信技术概要一、中间件中间件,就是介于应用系统与系统软件之间的一类软件,它使用系统软件所提供的基础功能,衔接于应用系统的不同部分,能够达到资源共享和功能共享的目的。
消息中间件,是中间件众多产品分类中一个重要部分。
它能够适用于任何需要进行网络通信的系统,负责建立网络通信的通道,进行数据或文件发送。
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服务。
二、几种通信技术的比较1、CPI-CCPI-C是一种同步对话通信模式。
参加通信的一方发起一次对话,同时控制信息流动。
数据既可以由发送者传递到接受者,也可以反向流动。
参加通信的两个程序需要跟踪对话的状态,如果异常发生导致连接中断,则需要发送方重建并恢复这次通话。
通信双方既可以处于主从地位,也可以处于对等地位。
也就是说,CPI-C既支持客户端-服务器环境,也支持对等通信方式。
虽然CPI-C在一般情况下是一种同步通信类型,但是在一定环境中,如CIC S,可以通过“临时数据队列”实现一定程度的异步。
TCP/IP,SNA都支持CPI-C。
由于需要应用程序参与错误的检测与恢复,CPI-C的编程接口相当复杂。
2、RPCRPC,即远程过程调用,也是一种同步,对话方式的类型。
一个调用程序向服务器提成申请,该调用被负责通信的转接器发往远端系统。
调用者与被调用者关系是固定的,很难实现对等通信。
与CPI-C一样,通信错误需要应用程序自己维护。
另外在申请服务得到响应之前,服务申请者被阻隔,这不仅是应用的瓶颈所在,更有可能遭受拒绝式服务攻击。
3、MQI(Message Queue Interface)消息队列接口为程序提供了一种异步通信方式。
一个程序以一个队列作为中转与另一个程序相互通信,这个队列向对于该程序而言既可以是本地,也可以是远程。
当程序A与程序B进行通信时,A只需要将消息放入一条与B相通信的队列即可,至于消息何时,以何种协议,何种方式到达程序B与A没有关系。
中间件_1综述
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消息中间件
(Message-Oriented Middleware,
MOM)
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动机:RPC调用的缺点 (1)客户端与服务器端需要同时在线; (2)客户端需要知道服务器端的调用接口,若调用接口发生改
变,客户端需要做相应变化,如通过ODBC连接访问数据库,客户 端需要知道远程数据库的类型,若类型发生改变,还需要重新装 载相应的驱动程序。
( Coordiantor), 其 他 节 点 称 为 事 务 参 与 者 (Participants)。协调者掌握提交或撤消事务的决定 权,而其它参与者则各自负责本地数据的更新,并向协 调者提出撤消或提交子事务的意向。一般一个结点对应
一个子事务。
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常见的TPM产品有
BEA的Tuxedo Microsoft的MTS SUN的JTS OMG的OTS 东方通的TongLINK/TongEasy
结点或结点间通信的失效都可能导致分布式事务的失败。 因此,为了保证事务的完整性,分布式事务通常采用两 阶段提交协议(Two Phase Commitment Protocol,简称 2PC)来提交。 两阶段提交协议的思路是 TM向所有RM发出正式提交请 求之前,先询问所有RM是否已准备好提交,仅当所有的 RM都给出肯定的回答时,TM才发出提交的请求;如果其 中有一个RM给出否定地回答,TM就指示所有的RM进行回 卷。
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远程过程调用中间件
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本地过程调用的扩展,可透明地调用远地提供的服务 数据表示、可靠传递、服务定位等 分布式计算环境,DCE
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物联网中间件技术
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物联网中间件技术【正文】一、引言物联网中间件技术是连接物联网设备和应用程序的关键技术之一。
它提供了一种可靠、安全、高效的通信机制,使物联网的各个组件能够相互交互、共享数据和实现智能化操作。
本文将对物联网中间件技术进行详细介绍,并对其各个方面进行细化。
二、物联网中间件的定义和概念⒈物联网中间件的概念物联网中间件是一种位于物联网系统架构中的软件层,负责管理物联网设备和应用程序之间的通信。
它提供了一套通用接口和协议,使得不同类型的设备能够互相交互和共享数据。
⒉物联网中间件的作用和功能- 设备连接管理:物联网中间件提供了设册、发现、连接和管理的功能,可以管理大规模的设备网络。
- 数据传输和通信:物联网中间件支持不同的通信协议,包括物联网专用协议和标准协议,用于设备之间的数据传输和通信。
- 数据处理和分析:物联网中间件可以对设备的数据进行处理和分析,提供实时监测、数据存储和分析报告等功能。
- 安全和权限管理:物联网中间件提供了安全认证、权限控制和数据加密等机制,保障物联网系统的安全性。
三、物联网中间件技术的分类⒈消息队列中间件消息队列中间件是一种基于消息传递的通信模式,它通过消息队列将设备和应用程序解耦,并提供了可靠的消息传递机制。
常见的消息队列中间件包括MQTT、AMQP等。
⒉远程过程调用(RPC)中间件RPC中间件是一种基于函数调用的通信模式,它允许应用程序通过网络调用远程的函数或方法。
RPC中间件可以实现设备和应用程序之间的高效通信,常见的RPC中间件包括gRPC、Thrift等。
⒊数据中心(DC)中间件DC中间件是一种用于管理大规模数据中心的中间件技术,它可以管理分布式的物联网设备和应用程序,并提供高可用、高可靠的数据服务。
常见的DC中间件包括Hadoop、Spark等。
四、物联网中间件技术的应用场景⒈工业物联网工业物联网中间件技术可以实现设备监测、设备管理、生产调度等功能,帮助企业提高生产效率和管理能力。
中间件技术概述第1讲精品PPT课件
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• 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
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程序员通过调用中间件提供的 API,实现异构环境的通信,从而屏蔽掉异构系统中复杂的操作系统和网络
ooo:中间件技术
5
中间件带给应用系统的不只是开发的简单、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。The Standish Group 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,从中间件获利的不只是 IT 厂 商,IT 用户同样是赢家,并且是更有把握的赢家。
2
概念
中间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。它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,但通过中间件的话,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。
ooo:中间件技术
3
中间件服务是被一些 API 和所支持的协议定义的,可以有多种符合它的接口和协议规范的实现方式。和许 多高层次的系统概念,中间件很难在技术上被精确地定义。然而中间件组件有几个确定的特性,就是要明确 组件是否是一个应用程序或特定于某一个平台的服务,其中包括它们运行于多个平台,它们是分布的,它们 支持标准接口和协议。 一个给定的服务是否被分类为中间件是可能会随着时间的推移而改变。一种目前视为一个平台的一部分的 设施,是可能在未来成为中间件,从而简化操作系统实现和使服务适用于所有平台。相反,中间件可以迁移 到平台,提高中间件的性能,增加平台的商业价值。 下面的组件有可能是中间件服务: 演示管理:表单管理器、图形管理器、超媒体链接、印刷管理器。 计算:排序、数学服务、国际化服务(对字符和字符串的操作) 、数据转换器、时间服务。 信息管理:目录管理器、日志管理器、文件管理器、记录管理器、关系数据库系统、面向对象数据库 系统、仓库管理器。 通信:端对端通讯、远程过程调用、消息队列、电子邮箱、电子数据交换。 控制:线程管理器、事务管理器、资源代理、细粒度请求调度、组力度作业调度。 系统管理:事件通知服务、会计服务、配置管理、软件安装管理器、故障检测、恢复协调、验证服务、 审计服务、加密服务、访问控制。 中间件服务的主要目的是帮助解决前面所讨论的许多问题。他们提供与平台无关的 API,因此应用程序将 运行在多个平台上。它们包括高层次的服务,掩盖大多数网络和分布式系统的复杂性。它们还分理出常用功 能的独立的组件,使之能够共享跨平台和软件环境。然而中间件服务并非是万能的。首先,原则和实践之间 存在一定的差距。许多流行的中间件服务使用专有的 API,通常是使应用程序依赖于一个单一供应商的产品, 或者使用未发表的协议,因此很难实现不同供应商的互操作。 2.2 框架
Supported by the Foundation of Nanjing University
作者简介 : ooo(1888- ),男 ,上海人 ,负担大学软件学院软件研究生在读 ,学生 ,主要研究领域为分布式计算 .
2 中图法分类号 : TP311 文献标识码 : A
Journal of Software
软件学报
2012,15(1)
1
引言
伴随着互联网技术的发展和全球经济一体化时代的来临,企业应用开始从局部自治的单业务种类、部门级
应用向企业级应用转变,并促进了企业应用集成、企业间动态电子商务等网络信息系统技术的发展。网络信 息系统的目标就是把分布在各处的多个局部自治的异构信息系统通过网络集成在一起,以实现信息资源的广 泛共享、集约化管理和协调工作,其中需要解决的一个关键问题就是如何将各局部自治的系统联合成为能够 发挥综合效能并能够不断成长的大系统,为此出现了对构建网络信息系统基础支撑平台的强烈需求。 传统的系统软件或工具软件在处理这些问题的时候已经力不从心,而中间件( Middleware )提供的程序接 口定义了一个相对稳定的高层应用环境。中间件的使用是在异构环境进行开发和应用更加方便和容易。 尽管中间件的概念很早就已经产生,但是中间件技术的广泛应用却是在最近 20 年中。在 20 世纪 80 年代 IBM 和 Tuxedo 等公司已有中间件产品出现,但由于分布式处理并没有获得很大的成功,因此在很长一段时 间内它只是实验室的产品。
4
Journal of Software
软件学报
2012,15(1)
Uniface 、Cognos、Focus) ,计算机辅助设计框架(如 Mentor Graphics 的 Falcon、Digital 的 Powerframe ) ,计 算机软件辅助软件工程工作台(如惠普的 SoftBench )和系统管理工作台(如惠普的 OpenView,IBM 的 NetView) 。 框架是一种中间件。为了清楚起见,因此我们使用术语“中间件服务”来描述底层的分布式系统服务和用 “中间件”来描述中间件服务和框架。框架的 API 可能是一些 API 对于一组中间件服务的配置文件,或者它 可能是简化了 API 的底层中间件服务的一个新的 API。 因为一个框架依赖于许多中间件服务,所以一个框架提供商是中间件服务的一个客户。同样的,一个依赖 于一个框架的应用程序是这个框架的一个客户,而且只是这个中间件服务间接的客户。框架可以有自己的用 户界面。 框架通常包括工具。这些工具是通用的应用程序,可以使框架更容易使用。工具可以是为最终用户设计的, 也可以是为程序员或系统管理员设计的。它们可能由框架供应商或其他供应商提供。它们可以是被设计用于 一个特定的框架或多种框架。如果一个工具是通过数据、控制或演示来继承的话,它就是一个框架的一部分。
摘
要 : 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。中间件带给应用系统是使开发更简单、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。中间件主要包括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 )等。国内外中间 件软件市场成长迅速,未来的发展十分令人期待。 关键词: 中间件; 分布式计算; RPC; MOM; ORB
+
Received 2012-xx-xx; Accepted 2012-xx-xx
Abstract:
Middleware is an independent system software or service program, with which distributed application
software to share resources between the different technologies. Middleware make the application system development easier, shorten the development cycle, reduce system maintenance, operation and management of workload, but also redu ces the computer’s overall cost. Middleware mainly include remote procedure call middleware (Remote Procedure Call), message-oriented middleware (Message-Oriented Middleware), and Object Request Broker middleware (Object Request Brokers). Middleware software market at home and abroad is growing rapidly, and the development of the future is very exciting. Key words: Middleware; Distributed Computing; RPC; MOM; ORB
1000-9825/2004/15(01)0000
©2012 Journal of Software
软 件 学 报
Vol.15, No.1
中间件技术
ooo1+
1
(负担大学 软件学院软件工程系,上海 20000)
Middleware Technology
ooo1+
1
(Department of Software Engineering, FuDan University, Shanghai 20000, China) Corresponding author: Phn +86-021-8888-8888, Fax +86-021-6666-6666, E-mail: xxxxxx@,
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中间件特点和优势
3.1 中间件特点 协议。 中间件提供客户机和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,他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。 3.2 优势 世界著名的咨询机构 The Standish Group 在一份研究报告中归纳了中间件的十大优越性: 减少应用开发费用 减少系统运行投入 缩短开发周期 减少项目开发风险 合理运用资金 应用系统群集 /集成 减少系统维护 提高质量 技术革新 增加产品吸引力 满足大量应用的需要 运行于多种硬件和 OS( Operating System)平台; 支持分布式计算, 提供跨网络、硬件平台和 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。