基于中间件技术的分布式专家系统研究与设计

（ ． 川 理 工 学 院 网络 管 理 中心 ，四 川 自贡 ６ ３ ０ ； ． 山 师 范 学 院 计 算 机 科 学 学 院 ，四 川 ｆ 山 ６４ ０ ） １四 ４００ ２ 乐 ｔ ． １０ ０
摘 要 ：首 先 分 析 了 中 间件 技 术 、 布 式 系统 产 生 的原 因 以 及 它 们 的优 点 ， 后 根 据 新 型 专 家 系统 的要 求 并 针 对 传 统 分 然
分 复 杂 ， 如 繁 杂 的 网络 程 序 设 计 、 理 ， 据 分散 处 理 带 来 例 管 数 的不一致 性问题 、 能和效 率 、 全 ， 杂多变 的网络环 境 。 性 安 复 操作 系统的多样性等口 这必然导致开发人 员面临诸多 困难。 １ ，
上 述 困 难 虽 然 同用 户 的业 务ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ没 有 直 接 关 系 ． 不 解 决 又 无 法 但
构 只 有 向多 层 分 布 式 系统 转 变 。 网 络 的 飞 速 发 展 、 及 以及 普
的范畴ｐ １ 这个定义来看 。 。从 中间 件 是 一 种 位 于 操 作 系 统 软 件 和 用 户 软 件 之 间 的 软 件 。 中 间 件 位 于 操 作 系 统 、 络 和 数 据 网
库 系 统 之 上 ， 于 应 用 软 件 之 下 ． 作 用 是 为 处 于 其 上 层 的 处 其
第 １ ９卷 第 ２ ３期
Ｖ０ ．９ １１
Ｎｏ２３ ．
电子设计 工 程
Ｅ ｅ ｔ ｎ ｃ Ｄｅ ｉｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ｇ ｌ ｃｒ ｉ ｓｇ ｇｎ ｅ ｉ ｏ ｎ
２１年 １ ０１ ２月
Ｄｅ ．２ ｌ ｃ ０１
基才中间件技 术的分布 式专家系统研 究与设计
陈 超 ．刘 才 铭
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｒｅ ｓ ｎ ｓ ｌ ａ ｒ ｓ ｉ ｈ ｍｉ ｄ ｅ ａ ｅ ｔｃ ｎ ｌｇ ｎ ｉ ｒ ｕｉ ｎ ｌ ｙ ｔｍ ｒ ｄ ｃ ｒ ｎ ｌｚ ｄ Ａｃ ｏ ｄｎ ｓ ｒ ｃ ： ａ ｏ ｓａ ｌ ｓ ｉ ｃ ｄ ｌ ｗ ｒ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｄ ｄ ｓ ｉ ｔ ａ ｓｅ ｐ ｏ ｕ ｅｗｅ ｅａ ａｙ ｅ ． ｃ ｒ ｉ ｇ ｗｅ ｍｅ ｔ ｗｈ ｅ ｔｂ ｏ ｓ ｔ ｅ ｕ ｓｓｏ ｅ ｘ ｅ ｓ ｓｅ ｏｒ ｑ ｅ ｔ ｆｎ ｗ ｅ ｐ ￣ ｙ ｔ ｍ，ａ ｋ ｎ ｆ ｉｗｐ ｉ ｔ ｈ ｔｉｔｏ ｕ ｅ ｄ ｌｗａ ｅｔ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｏ ｓ ｓｅ ｓｒ ｃ ｕ ｅｏ ａ ｉ ｏ ｉ ｄ ｏ ｅ ｏ ｎ ａ ｒ ｄ ｃ ｓｍｉｄ ｅ ｒ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｉ ｔ ｙ ｔ ｍ ｔｕ ｔ ｒ ｆｔ ｄ ｔ ｎ ｖ ｔ ｎ ｒ ｉ ｅ ｐ ｒ ｓ ｓｅ ｗａ ｒ ｐ ｓ ｄ ｉ ｉｗ ｆｔ ｄ ｔ ｎ ｅ ｐ ｒ ｙ ｔ ｍ ｈ ｒ ｏ ｎ ｓ ｏ ｔ ａ ｒ ｄｔ ｎ ｌ ｘ ｅ ｙ ｔｍ ｓｔ ｎ ｆｒ ｄ ｘ ｅ ｔ ｙ ｔｍ ｓｐ ｏ ｏ ｅ ｎ ｖｅ ｏ ａ ｉ ｏ ｘ ｅ ｓ ｓｅ ｓ ｏ ｔ ｍｉ ｇ ，ｓ ｔ ａ ｉ ｏ ａ ｐ ｒ ｓ ｓ ｒ ｉ ｔ ｃ ｈ ｔ ｉ ｅ ｔ ｅ ｗａ ａ ｓ ｍｅ ｒ ｏ ｉ ｔ ｉ ｄ ｏ ｅ ｘ ｅ ｙ ｔ ｍ－ ｉｔ ｂ ｔ ｎ ｌ ｘ ｅ ｙ ｔｍ． ｎ ｏａｋ ｎ ｆ ｗ ｅ ｐ ｒ ｓ ｓｅ ｄ ｓｒ ｕ ｉ ａ ｐ ｒ ｓ ｓ ｎ ｔ ｉ ｏ ｅ ｔ ｅ
中 间 件 技 术 的 产 生 ， 一 步 助 长 了 多 层 分 布 式 系 统 的 兴起 。 进 在 多 层 分 布 式 系 统 中 ． 户 端 和 数 据 库 服 务 器 之 间 增 加 客
一
层 或 多 层 基 于 中 间件 的 应用 服 务 程 序 ． 种 应 用 服 务 程 序 这
Ｃ ＨＥ Ｃ ａ Ｉ Ｃａ— ｎ ２ Ｎ ｈ ｏ ，Ｌ Ｕ ｉｍｉ ｇ
（． ｅ ｏｋＭａａｅ ｅ ｔ ｅｔｒ Ｓｃ ｕｎＵ ｉ ｒｉ ｅ ｈｏｏｙ＆Ｅ ｇｎ ｅｉ ， ｉ ｎ ４ ０ ０ Ｃ ｉａ １ Ｎ ｔ ｒ ｎｇｍ ｎ Ｃ ｎｅ， ｉ ａ ｎｖ ｓｙｏ ｃ ｎｌ ｗ ｈ ｅ ｔ ｆＴ ｇ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｚｇ ｇ６ ３ ０ ， ｈｎ ； ｎ ｏ ２ Ｄ ｐ ｒ ｎ ｏ Ｃ ｍ ｕｅ ｃｅｃ ， ｅｈ ｏｍ ｌＵ ｉ ｒ ｔ， ｅｈ １０ ０ Ｃ ｉａ ． ｅ ａｔ ｔ ｏ ｐ ｔｒ ｉ ｅ Ｌ ｓａ Ｎ ｒ ａ ｎｖ ｓｙ Ｌ ｓａ ６４ ０ ， ｈｎ ） ｅ ｆ ｍ Ｓ ｎ ｎ ｅｉ ｎ
一
１— ３
《 电子设计 工程 ） ｏ １年 第 ２ ２ｌ ３期
服 务 器 上 ） 改 就 可 满 足 要 求 ， 不 必 费 尽 心 思 去 修 改 众 多 修 而 客 户 端 应 用 程 序 。这 样 就 可 以让 开 发 者 专 注 于 系统 核 心 业 务 逻 辑 的 分 析 、 计 和 开 发 ， 很 大 程 度 简 化 了 企 业 系 统 的 开 设 也 发 、 新 和 升 级 工 作 ， 大 增 强 了 系统 的灵 活 性 和 伸 缩 性 ， 更 极 并 且还有助于系统容错能力和负载平衡能力的提升。 １ ． 分 布 式 系统 的 优 点 ２ 分 布 式 系 统 具 有很 多 内 在 的 优 点 ． 其 是 与 集 中 式 系 统 尤 相 比较 而 言 。 且 ， 些 应 用 程 序 本 质 上 就 是 分 布 式 的 。 般 而 有 一 来 说 ， 布式 系 统 ： 分 １产 生 较 高 的 性 能 ； ） ２提供较高的可靠性 ； ） ３ 允 许 递 增 的发 展 。分 布 式计 算 比 单个 中 央 处理 器 提 供 ） 的返 回率 高 ；
基 金 项 目 ： 川 省教 育 厅 科研 基 金 项 目（ １ Ｂ ９ ） 四 １Ｚ ０ ５ ；国家 自然科 学 基金 资助 项 目（ １０ ２ ９ ６ １３ ４ ） 作 者 简 介 ： 超 （９ ０ ） 男 ， 川 资 中人 ， 士 ， 师 。研 究 方 向 ： 陈 １８一 ， 四 硕 讲 网络 安 全技 术 及 应 用 、 联 网安 全 技 术 及 应 用 、 算智 能等 。 物 计
专 家 系统 的缺 点 ， 出 了一 种 在 传 统 专 家 系 统 的 体 系结 构 中 引入 中 间件 技 术 的 观 点 ， 而 把 传 统 的 专 家 系统 改 造 为 提 从
一
种 新 型 的 专 家 系统 一 基 于 中间 件 技 术 的 分 布 式 专 家 系统 。 一
关 键 词 ：中 间件 技 术 ；分 布 式 系统 ；专 家 系统 ；体 系结 构
技 术 把 传 统 计 算 机 体 系 两 层 结 构 扩 展 为 三 层 或 三层 以上 ． 此
时 就 产 生 了多 层 分 布 式 系 统 。
收 稿 日期 ： ０ １ １ 一 ６ ２ １—０Ｏ 稿 件 编 号 ：０ １０ ０ ２ １ １０ ９
情 况 下 ， 果 应 用 程 序 代 码 需 要 修 改 ， 么 仅 在 一 处 （ 间层 如 那 中
中 间 件 技 术 产 生 以 前 ． 发 人 员 都 是 在 操 作 系 统 、 据 开 数 库 管 理 系 统 、 件 以 及 网络 操 作 系 统 等 基 础 之 上 进 行 软 件 开 硬
１ 多层 分 布 式 系统
１１ 多层 分 布 式 系统 产 生 原 因 ．
发 。 然 而 ， 于操 作 系 统 、 件 等 处 于 计 算 机 系 统 最 底 层 ， 由 硬 十
４ ）构 建 由大 量 的 用 高 速 网 络 连 接 起 来 的 中央 处 理 器 组 成 的 系统 ， 可 行 又 易 行 ； 既
点 ， 以 利 用 分 布 式 技 术 ， 用 中 间 件 技 术 来 构 建 分 布 式 专 可 采 家系统 。 下 面 来 分 析 一 下 传 统 的专 家 系 统 结 构 中存 在 的 缺 陷 ． 传 统专家系统结构如图 １ 示。 所
中 图 分 类 号 ： Ｐ ０ Ｔ ３１
文献标识码 ： Ａ
文章 编 号 ：１７ — ２ ６２ １ ）３ ０ １— ３ ６ ４ ６ ３ （０ １２ — ０ ３ ０
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ａ ｓｇ ｎ ｉｔ ｉ ｕｔ ｄ ｅ ｐｅ ｔｓ ｓｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ｉ ｄｌｗａ ｅ ｔ ｃ ｎｏ ｏ ｙ ｓ ａ ｃ ｎｄ ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｄ ｓｒ ｂ ｅ ｘ ｒ ｙ ｔ ｍ ａ ｅ ｎ ｍ ｄ ｅ ｒ ｅ ｈ ｌ ｇ
专 袍
输入 茎
。 函
用 户 软 件 提 供 运 行 与 开 发 环 境 ，以 便 协 助 开 发 人 员 快 速 、 高 效 地 开 发 和 集 成 较 为 复 杂 的应 用 软 件 中间 件 技 术 的 出 现 。 促 使 计 算 机 体 系 结 构 发 生 了 巨 大 改 变 ， 户 可 以 采 用 中 间 件 用
Ｋｅ ｒ ｓ ｍｉ ｄ ｅ ａ ｅ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ；ｄ ｓｒ ｕ ｅ ｙ ｔｍ ；ｅ ｐ ｒ ｓ ｓｅ ；ｓ ｓｅ ａ ｃ ｉ ｃ ｕ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ： ｄ ｌ ｗ ｒ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｉｔ ｂ ｔ ｄ ｓ ｓ ｉ ｅ ｘ ｅｔ ｙ ｔｍ ｙ ｔｍ ｒ ｈ ｔ ｔ ｒ ｅ
完 成 用 户 业 务 ， 大 大 浪 费 了开 发 人 员 的 大 量 宝 贵 时 间 和 精 这
力 。在 这 种 情 况 下 ． 究 者提 出 一 个 疑 问 ： 否 将 软 件 开发 时 研 能
服 务 器 的性 能 急 剧 降 低 ： 果 应 用 需 求 发 生 改 变 ， 于 客 户 如 处 端 和 服 务 器 端 之 间 的应 用 程 序 逻 辑 必 须 进 行 相 应 地 修 改 ， 这
样 就 造 成 系 统 维 护 成 本 的 大 幅 增 加 ， 时 也 给 系 统 升 级 产 生 同
面对 的 诸 多 的 共 性 问 题 进 行 提 炼 、 象 ， 便 在 紧 邻 操 作 系 抽 以
统 处 形 成 一 个 可 复 用 的部 分 ， 而 为 开 发 时 提 供 复 用 。 在 这 从
在 传 统 计 算 机 系 统 ＣＳ结 构 中 ， 用 程 序 逻 辑 一 般 位 于 ， 应 客 户 端 和数 据库 服 务 器 端 之 间 ， 户 端 负 责 发 送 数 据 资 源访 客 问 请 求 给 数 据 库 服务 器端 ， 而数 据 库 服 务 器 端 负 责 将 最 终 请 求 结 果 返 回客 户 端 。 此种 系 统 结 构 缺 点 如 下 ： 着 客 户 端 数 随 目 的不 断 增 加 ， 统 将 无 法 进 行 负 载 均 衡 ， 而 导 致 数 据 库 系 从
一
技 术 构 想 的驱 动下 ， 中间 件 技 术 应 运 而 生 ［ ２ １ 。 中 间 件 （ ｉｄｅ ａｅ 是 一 类 基 础 软 件 ， 于 可 复 用 软 件 ｍｄ ｌｗ ｒ） 属
极 大 阻 力 ； 果 传 输 的 数 据 量 较 大 ， 会 加 重 网络 和 数 据 库 如 就 的 负 担 ， 易 使 数 据 在 传 输 时 出 现 不 完 整 、 一 致 甚 至 丢 失 容 不 的 情 况 。 为 了解 决上 述 ＣＳ结 构 的 不 足 ， 层 计 算 机 体 系结 ／ 两
称 为 “ 用 服 务 器 ”Ａ ｐｉ ｔｎＳｒｅ） 开发 者 可 以把 应 用 应 （ ｐ ｌａｉ ｅｖｒ。 ｃ ｏ 程 序 逻 辑 放 于 中 间 层 服 务 器 ． 它 们 脱 离 客 户 端 ， 而 在 确 使 从 保 客 户端 功 能 的前 提下 ， 用 户 提 供 一 个 精 简 的 界 面同 在 此 为 。