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CORBA 及Java IDL應用編程
本文出自: 作者: (2001-08-03 15:00:00)
CORBA是一個分布式的面向對象應用架構規范，它是由OMG研究組在80年代末提出，在90年代逐步完善，形成現在被軟件行業普遍認可的標準CORBA/IIOP 規范2.3。CORBA的開發者OMG最初由3Com、American Airlines、Canon、Data General、Hewlett－Packard、Philips、 Sun 和Unisys等八家公司在1989年組建，專門從事公共軟件平台的研究和行業標準的制訂, 目前已經有800多個成員單位加入OMG。
　　CORBA的核心是開放軟件總線ORB，它提供了網絡環境無關性、操作系統無關性和開發語言無關性的公共平台。在面向對象的應用環境中，CORBA對象（本文所說的“對象”是面向對象系統中的術語，是指一個實體）的請求者不必知道它所請求的對象是在哪裡，是如何實現的，而是由ORB來負責跨平台的運作管理，無須應用系統的開發者幹預。CORBA所具有的跨平台、分布式、面向對象的這些優點使它具有廣闊的應用前景，日益受到軟件行業的重視。
　　CORBA是一個中間件規范並不是一個實體軟件。軟件開發者通過使用第三方的ORB工具或IDL語言來定義CORBA對象，實現ORB功能。
　　
　　一、CORBA應用模型
　　
　　下圖展示了CORBA在分布式面向對象應用中，從客戶端發出請求直到服務端實現CORBA對象的一個流轉過程。
　　CORBA對象的客戶有一個對該對象的“對象引用”，客戶使用“對象引用”來請求“對象方法”。如果服務端不在本地（不在同一機器的同一應用系統中或不在同一機器中），則“對象引用”指向stub功能（在Java 中，stub和skeleton都是類來實現），stub利用ORB機制將請求帶到服務端的對象。stub通過ORB來確定運行對象的服務端的機器，並請求該機器的ORB連接到對象的服務端去。stub同ORB建立連接，向該機的skeleton發送“對象引用”及相關參數，再由skeleton功能連接到目標對象的“對象實現”上。skeleton將請求和參數轉換成規定格式然調用該對象。最，“對象實現”的結果沿著來的路徑傳送回客戶請求端。
　　以上是CORBA實現對象應用的全過程。在這個操作過程中，客戶並不知道CORBA對象的位置、它的實現細節，也不必知道所使用的ORB是什。在ORB之間通過建立在TCP/IP標準之上的IIOP－Internet InterORB Protocol進行通信聯系，相互傳送信息。客戶只是使用CORBA對象的接口來調用對象的方法，CORBA對象的接口則使用IDL語言來定義。對象的接口定義了對象的類型，對象的方法和引用參數以及對象方法可能返回的異常結果。IDL編譯器將把CORBA對象的定義轉換成特定的編程語言。IDL還對每個對象生成相應的stub文件（類）和skeleton文件（類），通過它們實現應用系統同ORB的連接。
　　
　　二、Java IDL應用編程
　　
　　Java JDK 1.2提供了對CORBA的支持，Java IDL即idltojava編譯器就是一個ORB，可用來在Java語言中定義、實現和訪問CORBA對象。Java IDL支持的是一個瞬間的CORBA對象，即在對象服務器處理過程中有效。實際上，Java IDL的ORB是一個類庫而已，並不是一個完整的平台軟件，但它對Java IDL應用系統和其他CORBA應用系統之間提供了很好的底層通信支持，實現了OMG定義的ORB基本功能。
　　下面將以“中國，早上好！”客戶/服務應用為例，詳細說明Java IDL的實際編程方法。在本例中，客戶端向服務端提出服務請求，服務端回送“中國，早上好！”，然在客戶端的屏幕上顯示出來。
　　1定義並編譯對象接口
　　定義IDL接口文件China.idl內容如下：
　　module ChinaApp
　　{
　　 interface China
　　 {
　　 string MorningChina();
　　 }；
　　}；
　　然運行Java IDL編譯器來編譯該接口文件:
　　 idltojava China.idl
　　經idltojava 編譯自動建立了一個文件目錄ChinaApp，並在該目錄下生成五個Java語言文件：
　　_ChinaImplBase.java就是服務端的skeleton類，它實現了服務端的China.java接口，為服務端對象提供了CORBA服務功能。
　　_ChinaStub.java 是客戶端的stub類，為客戶端提供CORBA服務功能，它實現了客戶端的China.java接口。
　　_China.java 是IDL接口的Java語言實現，是方法MorningChina()的實現。
　　_ChinaHelper.java類提供了許多輔助功能的方法，主要是narrow()方法它為CORBA對象引用轉化成適合的類型。
　　_ChinaHolder.java 提供了有關參數操作的實現，這些參數在CORBA中使用但Java語言中沒有直接的對應。
　　下面將要利用這五個編寫實際應用的Java程序。
　　2編寫客戶端應用程序
　　(1)引入要使用的包：
　　import ChinaApp.＊; // 本應用的stub類
　　import org.omg.CosNaming.＊; // 要使用CORBA的名字服務
　　import org.omg.CORBA.＊; // 使用CORBA服務
　　(2)聲明客戶應用類：
　　public class ChinaClient {
　　// main方法
　　}
　　(3)定義客戶應用類的main方法：
　　public static void main(String args []){
　　 try {
　　 // 方法功能碼
　　 } catch (Exception e) {
　　 System.out.println("ERROR : " ＋ e);
　　 e.printStackTrace(System.out);
　　 }
　　} // main()
　　以下幾步將編寫try塊中的內容。
　　(4)建立ORB對象：
　　ORB orb = ORB.init(args, null); // args為客戶程序啟動時的命令行參數
　　(5)使用ORB的名字服務尋找China對象：
　　org.omg.CORBA.Object objRef = orb.resolve_initial_references("NameService"); // 啟動
　　NamingContext ncRef = NamingContextHelper.narrow(objRef); // 類型變換
　　NameComponent nc = new NameComponent("China", "");// 注冊服務類
　　NameComponent path[]= {nc};
　　China ChinaRef = ChinaHelper.narrow(ncRef.resolve(path));
　　(6)調用MorningChina操作,把服務端返回的內容顯示在屏幕上：
　　String China = ChinaRef.MorningChina();
　　System.out.println(China);
　　完整的客戶應用Java程序ChinaClient如下：
　　import ChinaApp.＊;
　　import org.omg.CosNaming.＊;
　　import org.omg.CORBA.＊;
　　public class ChinaClient {
　　 public static void main(String args[]){
　　 try {
　　 ORB orb = ORB.init(args, null);
　　 org.omg.CORBA.Object objRef = orb.resolve_initial_references("NameService");
　　 NamingContext ncRef = NamingContextHelper.narrow(objRef);
　　 NameComponent nc = new NameComponent("China", "");
　　 NameComponent path[]= {nc};
　　 China ChinaRef = ChinaHelper.narrow(ncRef.resolve(path));
　　 String China = ChinaRef.MorningChina();
　　 System.out.println(China);
　　 } catch(Exception e) {
　　 System.out.println("ERROR : " ＋ e);　　 e.printStackTrace(System.out);
　　 }
　　 } // main()
　　} // ChinaClient
　　3編寫服務端應用程序
　　(1)引入要使用的包：
　　import ChinaApp.＊; // 本應用的stub類
　　import org.omg.CosNaming.＊; // 要使用CORBA的名字服務
　　import org.omg.CORBA.＊; // 使用CORBA服務
　　import org.omg.CosNaming.NamingContextPackage.＊ // 名字服務的例外處理;
　　(2)聲明服務應用類：
　　public class ChinaServer {
　　// main方法
　　}
　　(3)定義服務應用類的main方法：
　　public static void main(String args[]) {
　　 try {
　　 // 方法功能碼
　　 } catch (Exception e) {
　　 System.out.println("ERROR : " ＋ e);
　　 e.printStackTrace(System.out);
　　 }
　　} // main()
　　然，開始編寫服務端main方法中try塊的內容。
　　(4)建立ORB對象：
　　ORB orb = ORB.init(args, null);
　　ChinaServant ChinaRef = new ChinaServant();　　orb.connect(ChinaRef);
　　(5)使用ORB的名字服務尋找China對象（在main()方法的try塊中）：
　　org.omg.CORBA.Object objRef = orb.resolve_initial_references("NameService"); // 啟動
　　NamingContext ncRef = NamingContextHelper.narrow(objRef); // 類型變換
　　NameComponent nc = new NameComponent("China", ""); // 注冊服務類
　　NameComponent path[]= {nc};
　　ncRef.rebind(path, ChinaRef);
　　(6)等待客戶調用（在main()方法的try塊中）：
　　java.lang.Object sync = new java.lang.Object();
　　synchronized(sync) { sync.wait();}
　　(7)定義MorningChina服務類（獨立在ChinaServer類之外）。該類實現本例的服務內容，它向客戶端返回“中國，早上好！”：
　　class ChinaServant extends _ChinaImplBase {
　　 public String MorningChina() { return "\n\n中國，早上好!\n\n"}
　　}
　　下面是完整的服務應用Java程序ChinaServer：
　　import ChinaApp.＊;
　　import org.omg.CosNaming.＊;
　　import org.omg.CosNaming.NamingContextPackage.＊;
　　import org.omg.CORBA.＊;
　　public class ChinaServer
　　{
　　 public static void main(String args[]){
　　 try{
　　 ORB orb = ORB.init(args, null);
　　 ChinaServant ChinaRef = new ChinaServant();
　　 orb.connect(ChinaRef);
　　 org.omg.CORBA.Object objRef = orb.resolve_initial_references("NameService");
　　 NamingContext ncRef = NamingContextHelper.narrow(objRef);
　　 NameComponent nc = new NameComponent("China", "");
　　 NameComponent path[]= {nc};
　　 ncRef.rebind(path, ChinaRef);
　　 java.lang.Object sync = new java.lang.Object();
　　 synchronized(sync){ sync.wait(); }
　　 } catch(Exception e) {
　　 System.out.println("ERROR: " ＋ e);
　　 e.printStackTrace(System.out);
　　 }
　　 } // main()
　　} // ChinaServer
　　class ChinaServant extends _ChinaImplBase{
　　 public String MorningChina() { return "\n\n中國，早上好!\n\n; }
　　}
　　4編譯和運行應用程序
　　(1)編譯應用程序
　　 編譯客戶程序：
　　 javac ChinaClient.java ChinaApp＊.java
　　 編譯服務程序：
　　 javac ChinaServer.java ChinaApp＊.java
　　(2)運行應用系統
　　啟動名字服務器：
　　 tnameserv －ORBInitialPort nameserverport
　　其中，nameserverport 是ORB名字服務器的服務端口號，可以自選，如1234（在UNIX系統下，非root用戶只能使用大1024的服務端口號）。
　　啟動服務程序：
　　 java ChinaServer －ORBInitialHost nameserverhost －ORBInitialPort nameserverport
　　其中，nameserverhost是ORB名字服務器所在主機名。
　　啟動客戶程序：
　　 java ChinaClient－ORBInitialHost nameserverhost －ORBInitialPort nameserverport
　　 客戶程序啟動，將會在屏幕上顯示：
　　 中國，早上好!
　　從上例可以看出，與傳統的客戶/服務應用開發完全不同，使用CORBA，開發人員再不必關心客戶和服務之間的通信問題，也不必處理客戶和服務之間的協調問題，客戶系統和服務系統可以在不同的機器系統中運行，並且可以用不同的語言來實現（如本例中的服務端程序完全可以用C＋＋來編寫），這些都由CORBA負責解決，對應用開發者來說都是透明的。
　　通過上面這一簡單的面向對象的客戶/服務應用實例，我們可以將CORBA應用到更復雜、更大型的分布式系統中。
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