1 / 25

Standardy w zakresie systemów rozproszonych i baz danych

Standardy w zakresie systemów rozproszonych i baz danych. Wykład 3: Wprowadzenie do OMG CORBA. Kazimierz Subieta Polsko-Japońska Wyższa Szkoła Technik Komputerowych, Warszawa. IDL: typy konstruowane, typy wzorcowe. constructed types, template types. Typy konstruowane:.

mckile
Download Presentation

Standardy w zakresie systemów rozproszonych i baz danych

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Standardy w zakresie systemów rozproszonych i baz danych Wykład 3: Wprowadzenie do OMG CORBA Kazimierz Subieta Polsko-Japońska Wyższa Szkoła Technik Komputerowych, Warszawa

  2. IDL: typy konstruowane, typy wzorcowe constructed types, template types Typy konstruowane: struct - agregacja danych podobna do struct w C/C++ union - rozłączna unia typów, j.w., ewentualnie z dyskryminatorem umożliwiającym dynamiczne rozróżnienie typu wartości. Pojęcie unii jest identyczne z podobnym pojęciem w C/C++. Typy wzorcowe: string i wstring - typy stringowe i stringowe z rozszerzonym zakresem znaków string<10> - ograniczenie do 10-ciu znaków string - brak ograniczenia długości sequence - liniowy kontener o ograniczonej lub nieograniczonej długości. Typ elementu i ograniczenie - w nawiasach trójkątnych, np. sequence<Factory> - dowolnie długa sekwencja referencji do obiektów Factory, sequence<string,10> - sekwencja stringów ograniczona do max 10-ciu

  3. IDL: typy referencji do obiektów Operacja find_factories jest jedną ze standardowych operacji w ramach OMG Common Object Services Lifecycle Specification //OMG IDL interface FactoryFinder { // definicja sekwencji referencji do obiektów Factory typedef sequence<Factory> FactorySeq; FactorySeq find_factories ( in string interface_name ); }; FactorySeq - nieograniczona sekwencja referencji do obiektów Factory find_factories - operacja, która bierze jako parametr nieograniczony string i zwraca jako rezultat taką sekwencję referencji

  4. IDL: dziedziczenie interfejsów interface inheritance //OMG IDL interface Factory { Object create(); }; interface Spreadsheet; // Pominięto resztę specyfikacji // SpreadsheetFactory jest definiowana na podstawie Factory: interface SpreadsheetFactory : Factory { Spreadsheet create_spreadsheet(); }; CORBA wprowadza specjalny interfejs Object z którego automatycznie dziedziczą wszystkie inne interfejsy. SpreadsheetFactory dziedziczy z Factory; czyli obiekt, którego interfejs jest określony poprzez SpreadsheetFactory zapewnia dwie operacje: - create, odziedziczoną od Factory - create_spreadsheet, zdefiniowaną w SpreadsheetFactory

  5. Zasady związane z dziedziczeniem Zasada Otwarte-Zamknięte (Open-Close): otwarte dla rozszerzeń zamknięte dla modyfikacji Np. Można zamknąć i skompilować klasę Osoba, a następnie wprowadzić nową specjalizowaną klasę Student dziedziczącą z klasy Osoba. Zasada zamienialności (substitutability): referencja do obiektu specjalizowanego może być użyta wszędzie tam, gdzie może być użyta referencja do obiektu bazowego. Np. obiekt Student może być użyty wszędzie tam, gdzie może być użyty obiekt Osoba.

  6. IDL: struktury i unie struct - pozwala na grupowanie wartości różnych typów (podobnie do C/C++). module Bank { struct DaneKlienta { string imię, nazwisko; short wiek; }; interface Konto { DaneKlienta pobierzDane Właściciela(); ... }; }; union - pozwala na definiowanie alternatywnych struktur. struct SData {short dzień, miesiąc, rok;}; union Data switch (short) { case 1 : string formatNapisu; case 2 : long formatCyfrowy; default : SData formatStruktury; };

  7. IDL: tablice, synonimy, stałe IDL umożliwia definiowanie tablic elementów dowolnego typu IDL. Każdy element tablicy musi mieć ten sam typ. Tablice mogą być wielowymiarowe. module Bank { struct Klient { string nazwa; Konto konta[3]; } typedef string DaneWpłat[10][2]; /* synonim typu */ /* ostatnie 10 wpłat, data i nazwa wpłacającego */ interface Konto { readonly attribute DaneWpłat wpłaty; ... }; }; Stałe: const string AUTOR = “Jan Nowak”; const long MAX_ILOŚĆ_KONT = 10000;

  8. IDL: odwzorowania językowe language mappings IDL nie ma konstrukcji sterujących języków programowania, nie może być więc bezpośrednio użyty do implementacji rozproszonych aplikacji. Zamiast tego, odwzorowania językowe określają, jak cechy IDL mają być odwzorowane na cechy poszczególnych języków programowania. Dotychczas zdefiniowano odwzorowania dla C, C++, Smalltalk, ADA95, COBOL, Java, Unix Bourne shell; Perl, Eiffel, Modula-3 i inne języki - niezależnie od OMG. OMG IDL long, short,... any string, wstring sequence referencja do obiektu interface operation module C++ long, short,... any class char *, wchar_t * class wskaźnik lub obiekt class funkcja członkowska namespace Obiekty CORBA są implementowane jako obiekty języka programowania Przykładowe odwzorowanie IDL do C++:

  9. Repozytorium interfejsów Interface Repository Każda aplikacja oparta na CORBA wymaga dostępu do systemu typów zapisanych w OMG IDL oraz do odpowiednich interfejsów. Wiele aplikacji wymaga wyłącznie wiedzy statycznej, wykorzystywanej podczas kompilacji. Specyfikacja w OMG IDL jest kompilowana lub translowana w kod specyficzny dla danego języka programowania, w którym jest pisana aplikacja, zgodnie z odwzorowaniem językowym. Ten kod następnie jest wbudowany w aplikację. Zmiany w środowisku w zakresie obiektów przetwarzanych przez tę aplikację wymagają zmiany aplikacji. Istnieją aplikacje, dla których wiedza statyczna jest mało praktyczna. Np. aplikacje obce (np. oparte o Microsoft COM) chcą dostać się do obiektów CORBA. Ich zmiana i ponowna kompilacja po każdej zmianie specyfikacji w IDL spowodowałaby trudności. Alternatywą jest dynamiczny dostęp i wykorzystanie informacji o typie. CORBA IR (Interface Repository) pozwala na dostęp do typów zdefiniowanych w IDL podczas czasu wykonania. Dostęp jest hierarchiczny: np. po dostępie do modułu można iterować po definicjach znajdujących się wewnątrz tego modułu. Zastosowanie tego udogodnienia jest istotne dla wołań dynamicznych.

  10. Struktura repozytorium interfejsów AttributeDef OperationDef ExceptionDef TypedefDef ConstantDef Powiązane obiekty, zorganizowane tak, jak na poniższym rysunku. Każdy obiekt przechowuje informacje o odpowiednim elemencie wyrażenia IDL. Nawigacja od obiektu do obiektu - zgodnie ze strzałkami. Np. po nawigacji do InterfaceDef pewnego interfejsu można nawigować do AttributeDef zdefiniowanego w ramach tego interfejsu. Repository ModuleDef InterfaceDef

  11. Repozytorium implementacji Implementation Repository Repozytorium implementacji zawiera informację, która pozwala dla ORB zlokalizować i zaktywować implementację obiektów. Zazwyczaj, instalacja implementacji oraz sterowanie czynnościami aktywacji obiektów i wykonania związanych z nimi metod jest wykonywana poprzez repozytorium implementacji. Repozytorium implementacji jest podstawowe dla funkcjonowania ORB; jest ono także miejscem przechowywania dodatkowej informacji związanej z implementacją obiektów, np. informacji do testowania (debugging), kontroli administracyjnej, alokacji zasobów, bezpieczeństwa, itd.

  12. Repozytoria interfejsów i implementacji Pniaki Szkielety Pniaki Szkielety Pniaki Szkielety Definicje w IDL Instalacja implementacji Repozytorium Interfejsów Repozytorium Implementacji Implementacja obiektów Klient

  13. Adaptery obiektów Adapter obiektu Obiekt Object Adapters Adapter obiektów skleja implementację obiektów CORBA z samym ORB. Taki adapter jest sam obiektem, który adoptuje interfejs innego obiektu do postaci, która jest akceptowalna dla wołającego. Interfejs A Interfejs X Wołający Adapter obiektu adoptuje interfejs X do interfejsu A Wołający oczekuje interfejsu A Obiekt zapewnia interfejs X

  14. Role adapterów obiektów Rejestracja obiektów: OA dostarcza operacji, które pozwalają zarejestrować byty języka programowania jako implementację obiektów CORBA. Szczegóły odnośnie tego, co jest rejestrowane i jak rejestracja jest zrealizowana zależą od języka programowania. Generacja referencji do obiektów CORBA. Aktywacja procesu na serwerze: Jeżeli trzeba, OA startuje procesy umożliwiające aktywację obiektów. Aktywacja obiektu: OA aktywuje obiekt, jeżeli nie jest on aktywny w momencie nadejścia zlecenia do tego obiektu. Odblokowanie połączeń: OA współpracuje z ORB celem zmiany połączenia w sytuacji, gdy uzyskane połączenie jest na czas dłuższy zablokowane. Wysyłanie wołań do obiektu zgodnie z jego interfejsem.

  15. BOA i POA Basic Object Adapter, Portable Object Adapter CORBA definiuje BOA, Basic Object Adapter. POA, Portable Object Adapter, jest nowszą wersją BOA, w której usunięto błędy i niedoróbki BOA. Mogą być inne adaptery obiektów, specyficzne dla języka programowania. • Generacja i interpretacja referencji do obiektów. • Autentyfikacja subiektu, który wywołał metodę • Aktywacja i deaktywacja implementacji • Aktywacja i deaktywacja indywidualnych obiektów • Wywołanie metod poprzez szkielety Funkcje BOA/POA: Metody Implementacja obiektów 1.Aktywacja implementacji 2.Rejestracja implementacji 3.Aktywacja obiektów 4. Wołanie metod 5.Dostęp do serwisów Szkielet BOA/POA Rdzeń ORB

  16. Co to są “osłony”? wrappers Inne terminy: adaptery klienta (client adapters) osłony serwera (server wrapper) Zadaniem osłon jest: • Hermetyzacja aplikacji: - istniejących aplikacji “spadkowych” (legacy) - komercyjnych aplikacji • Rozdzielenie aplikacji w zbiór usług, które są udostępnione z zewnątrz aplikacji • Zapewnienie dostępu do tych usług jako implementacji interfejsów CORBA. Osłony przystosowują aplikacje spadkowe do interfejsów standardu CORBA. Aplikacja spadkowa Osłona CORBA (ORB)

  17. Osłona: różne architektury Wielo-funkcyjna aplikacja spadkowa Osłona Serwer Serwer Serwer CORBA (ORB) Wielo-funkcyjna aplikacja spadkowa Osłona Aplikacja Osłona Serwer Serwer Serwer Klient CORBA (ORB) Aplikacja spadkowa w postaci wielu serwerów Aplikacja może być logicznie podzielona; aplikacja może być klientem i serwerem

  18. Osłona wewnętrzna i zewnętrzna Aplikacja spadkowa Baza danych Kod aplikacji Interfejs użytkownika inner and outer wrapper C O R B A Osłona zewnętrzna (często określona przez wymagania zewnętrznego interfejsu, np. charakter biznesu) Osłona wewnętrzna (specyficzna dla aplikacji) Dostęp do danych Dostęp do API Emulacja terminalu ekranowego

  19. Grupowanie implementacji w osłony Aplikacja może mieć jedną lub wiele osłon - jedną dla metody - jedną dla klasy - jedną dla grupy ściśle związanych implementacji - jedną dla aplikacji Powody różnych decyzji: - efektywność - konieczność posiadania wspólnego kodu lub stanu - potrzeba wspólnych zasobów - pakiety komercyjne

  20. Scenariusz zarządzania obiektami (1) Obiekty są manipulowane poprzez metody wewnątrz implementacji obiektów Obiekty są tworzone przez warstwę implementacji obiektów lub już istnieją w pewnych repozytoriach na zewnątrz CORBA. Obiekty (np. konta, pojazdy, pracownicy, akcje) mogą być: - chwilowymi obiektami lub zmiennymi, utworzonymi w pamięci operacyjnej, - krotkami w relacyjnej bazie danych, - obiektami w obiektowej bazie danych. CORBA traktuje wszystkie takie sytuacje jednakowo. Warstwa implementacji obiektów tworzy unikalne referencje do obiektów. CORBA tym się nie zajmuje. Sposób tworzenia referencji i jej budowa jest sprawą dostawcy ORB-u lub klienta. Każdy obiekt obsługiwany przez CORBA musi mieć referencję. Obiekty pracowników Referencje do obiektów Implementacja obiektów Kowalski referencja1 Nowak referencja2 odsyła do

  21. Scenariusz zarządzania obiektami (2) 1. Warstwa implementacji obiektów czyni publicznymi referencje do obiektów. 2. Klienci kolekcjonują i zapamiętują referencje. 3. Klienci wysyłają zlecenia do obiektów używając ich referencji. Obiekty nie są przesyłane pomiędzy klientem i serwerem poprzez mechanizmy CORBA; zamiast tego, używane i przesyłane są referencje. 1. ORB lokalizuje implementację obiektu związaną z referencją do obiektu. 2. Adapter obiektu aktywuje obiekt w jego warstwie implementacyjnej. 3. Adapter obiektu przekazuje zlecenie (przydziela metodę) do obiektu. Metody znajdujące się w warstwie implementacji obiektu dokonują odpowiednich manipulacji obiektami przydziela metodę PodajZarobekPrac Adapter obiektu ORB Znajduje właściwą implementację Kowalski aktywuje

  22. Scenariusz zarządzania obiektami (3) Metody wewnątrz warstwy implementacji obiektów wykonują potrzebną manipulację i zwracają rezultaty i wartości parametrów wyjściowych. ORB zwraca te rezultaty i wartości parametrów wyjściowych z powrotem do klienta. Implementacja obiektu wynik 3000 PLN ORB Klient PodajZarobekPrac Kowalski

  23. Referencje Referencje do obiektu nie są tym samym co OID: - mogą nie być unikalne - OID wymaga centralnego zarządzania (rozstrzyganie unikalności), co może powodować wąskie gardła - OID nie jest wygodny dla zastosowań spadkowych Budowa referencji (efektywnie unikalna): Id interfejsu Dane referencyjne Id implementacji Z punktu widzenia klienta, obiekt jest dostępny poprzez ORB z użyciem referencji Pojedyńczy obiekt może mieć wiele referencji (nie zalecane). Porównanie referencji nie jest zdefiniowane i nie jest zalecane. Referencja może być NULL Referencja jest nieczytelna (opaque), ale można dokonać konwersji na string i spowrotem Dane referencyjne (klucz relacji, Pesel, etc.) są sekwencją do 1024 bajtów. Wyszukiwanie referencji - np. poprzez serwis nazwowy.

  24. Statyczne vs. dynamiczne wołania metod Zalety statycznego wołania metod: Łatwiejsze do programowania: odległa metoda jest wołana w programie tak samo jak metoda lokalna, z taką samą techniką określania parametrów. Jest to naturalna forma programowania. Skuteczna kontrola typu: jest wykonywana podczas czasu kompilacji. Dobra wydajność: analiza składniowa, kontrola typu i wiązanie są wykonane podczas czasu kompilacji, nie muszą one być wykonywane dynamicznie. Samo-dokumentacja: programy są czytelne i łatwo zrozumiałe. Zalety dynamicznego wołania metod: Elastyczność: możliwość reakcji na dynamiczne zmiany w środowisku obiektów, np. dodanie nowego interfejsu. Generyczność: możliwość programowania aplikacji ogólnych, działających na dowolnym środowisku obiektów i interfejsów, takich jak. np. przeglądarka obiektów.

  25. Mechanizm refleksji Możliwość dynamicznego ustalenia (podczas działania programu) jego meta-danych. Np. można dynamicznie dowiedzieć się jaki jest typ danej zmiennej, mozna ustalić jakie typy lub interfejsy są obecnie zdefiniowane w systemie, itd. Możliwość dynamicznego użycia tych informacji w programie, np. skomponowania fragmentu programu (np. w postaci stringu) i następnie wykonanie go w tym samym programie reflection Wołania dynamiczne są oparte o mechanizm określany jako refleksja. Refleksja posiada dwa aspekty: Refleksja jest ważną cechą umożliwiającą tworzenie oprogramowania generycznego (niezależnego od konkretnej aplikacji) i oprogramowania systemowego. Refleksja jest szeroko wykorzystywana przy tworzeniu kompilatorów języków programowania, systemów operacyjnych, systemów zarządzania bazami danych, systemów przetwarzania rozproszonego. Najwcześniejszym językiem z refleksją jest Lisp. Pewne (ograniczone) możliwości refleksji posiada Java. Wariant refleksji został wykorzystany w dynamicznym SQL.

More Related