中間件技術(shù)概述

中間件技術(shù)概述關(guān)于我姓名：黃紅桃郵箱:hht@

電話:36206691（H）,136600872092考試及成績考試：期末閉卷考試（筆試)總評成績：平時成績包括實驗：30%考試成績：70%3講義下載及交作業(yè)登陸：如果首次登陸，請先注冊注冊到班級：“軟件中間件（IBMWebsphere）”選擇課程名－“IBMWebsphere系統(tǒng)管理與配置”，就可以上傳作業(yè)、下載講義。4內(nèi)容提要1.發(fā)展背景2.中間件的定義及特點(diǎn)3.中間件的分類4.中間件的發(fā)展現(xiàn)狀5.中間件的發(fā)展趨勢5分布任務(wù)已不只是在單機(jī)上運(yùn)行，而是由網(wǎng)絡(luò)中多臺計算機(jī)上的相關(guān)應(yīng)用共同協(xié)作完成，需考慮網(wǎng)絡(luò)傳輸、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)一致性、同步等諸多問題異構(gòu)計算機(jī)硬件、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以及開發(fā)工具種類繁多，需考慮數(shù)據(jù)表示、調(diào)用接口、處理方式等諸多問題動態(tài)協(xié)作參與協(xié)作的應(yīng)用允許位置透明性、遷移透明性、負(fù)載平衡性等需求。1.發(fā)展背景：現(xiàn)代應(yīng)用系統(tǒng)的基本特征6分布環(huán)境的異構(gòu)性硬件平臺的異構(gòu)性：IBM主機(jī)、UNIX工作站、PC機(jī)、機(jī)器人等操作系統(tǒng)的異構(gòu)性：各種版本的UNIX、Microsoft

Windows、IBMOS/2、Macintosh等數(shù)據(jù)管理的異構(gòu)性:

各種版本的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、文件系統(tǒng)，如Oracle、Sybase、FoxPro、Excel、HTML、XML等開發(fā)語言的異構(gòu)性：C、C++、Java、C#、Delphi等網(wǎng)絡(luò)平臺的異構(gòu)性：Ethernet、FDDI、ATM和TCP/IP、IPX/SPX等7應(yīng)用1應(yīng)用2應(yīng)用3服務(wù)器1服務(wù)器2服務(wù)器3分布式應(yīng)用示意圖8為什么要中間件？沒有它：分布式環(huán)境下，應(yīng)用開發(fā)者為了傳輸數(shù)據(jù)，必須要學(xué)會如何用網(wǎng)絡(luò)和操作系統(tǒng)軟件的功能，編寫相應(yīng)的應(yīng)用程序來發(fā)送和接收信息，且交換信息沒有標(biāo)準(zhǔn)方法，每個應(yīng)用必須進(jìn)行特定的編程從而和多平臺、不同環(huán)境下的一個或多個應(yīng)用通信。

例如，為了實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上不同主機(jī)系統(tǒng)間的通信，將要求具備在網(wǎng)絡(luò)上如何交換信息的知識（比如用TCP/IP的socket程序設(shè)計）；

9應(yīng)用1應(yīng)用2應(yīng)用3服務(wù)器1服務(wù)器2服務(wù)器3中間件使用了中間件的分布式應(yīng)用示意圖10中間件和其它軟件的關(guān)系11從軟件的分層看中間件的誕生和發(fā)展-相應(yīng)的軟件產(chǎn)品操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫輔助工具類軟件(如編譯程序、文字編輯器)操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫輔助工具類軟件網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施類專用系統(tǒng)中間件應(yīng)用系統(tǒng)裸機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)系統(tǒng)軟件應(yīng)用系統(tǒng)中間件裸機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟件傳統(tǒng)系統(tǒng)軟件裸機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中間件網(wǎng)絡(luò)軟件傳統(tǒng)系統(tǒng)軟件裸機(jī)平臺平臺軟件應(yīng)用組件12中間件(Middleware)是一種軟件，處于系統(tǒng)軟件（操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)軟件）與應(yīng)用軟件之間，它能使應(yīng)用軟件之間進(jìn)行跨網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同工作（也就是互操作），這時允許各應(yīng)用軟件之下所涉及的“系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)庫和其它應(yīng)用服務(wù)”各不相同。2.中間件的定義13中間件的定義說明（1）中間件是在中間處于應(yīng)用軟件和系統(tǒng)軟件之間的一類軟件，而非一種軟件或獨(dú)立于硬件或數(shù)據(jù)庫廠商（處于其產(chǎn)品的中間，實現(xiàn)其互連）的一類軟件或者是客戶方與服務(wù)方之間的連接件或者是需要進(jìn)行二次開發(fā)的中間產(chǎn)品14中間件的定義說明（2）中間件=平臺＋通信人們在使用中間件時，往往是一組中間件集成在一起，構(gòu)成一個平臺(包括開發(fā)平臺和運(yùn)行平臺)，但在這組中間件中必需要有一個通信中間件這個定義也限定了只有用于分布式系統(tǒng)中才能稱為中間件，同時還可以把它與系統(tǒng)軟件和實用軟件區(qū)分開來中間件和平臺可能會互相轉(zhuǎn)化和互相滲透15中間件的特點(diǎn)能夠滿足大量的企業(yè)應(yīng)用需要必須有多種版本在不同平臺上運(yùn)行支持分布對象計算，屏蔽網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的分布復(fù)雜性支持標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議支持標(biāo)準(zhǔn)的API16中間件解決？

中間件主要解決異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下分布式應(yīng)用軟件的通信、互操作和協(xié)同問題，它可屏蔽并發(fā)控制、事務(wù)管理和網(wǎng)絡(luò)通信等各種實現(xiàn)細(xì)節(jié)，提高應(yīng)用系統(tǒng)的易移植性、適應(yīng)性和可靠性。(加)17中間件是……中間件是一個通道,保障應(yīng)用信息的可靠傳遞中間件是一個橋梁,達(dá)成商務(wù)構(gòu)件的互連互通中間件是一個框架,促成企業(yè)應(yīng)用的完整集成中間件是一個平臺,實現(xiàn)分布式應(yīng)用的順利部署中間件是“客戶/服務(wù)器”結(jié)構(gòu)中的“/”18執(zhí)行環(huán)境（ExecutionEnvironment）軟件

如果一個網(wǎng)絡(luò)的各個節(jié)點(diǎn)上安裝了EE軟件，各節(jié)點(diǎn)上的應(yīng)用軟件之間就可以實現(xiàn)相互合作。這時允許各節(jié)點(diǎn)可為不同的機(jī)器和操作系統(tǒng)。也即EE軟件使各節(jié)點(diǎn)下層的設(shè)備對應(yīng)用軟件來說變成了透明的。所以EE軟件是實現(xiàn)可互操作功能的關(guān)鍵，是中間件中的主體部分。中間件的組成（1）19應(yīng)用開發(fā)(ApplicationDevelopment)工具

應(yīng)用軟件要能透明地動用遠(yuǎn)方合作者的資源，該軟件中應(yīng)有作出此種透明動用的相應(yīng)指示。為此必定要有一組工具，它可以用來開發(fā)含“透明動用對方”成分的應(yīng)用軟件，或改造原有的無透明動用能力的應(yīng)用軟件。這組AD工具含有一些專用語言（如界面描述語言和界面調(diào)整語言等）和有關(guān)的編譯器。有了它，用戶（特別是應(yīng)用軟件開發(fā)人員）將得到極大的方便，所以AD工具是一個完善的中間件所必備的部分。中間件的組成（2）20中間件的層次結(jié)構(gòu)21中間件的十大優(yōu)越性

(1)1）應(yīng)用開發(fā)：TheStandishGroup分析了100個關(guān)鍵應(yīng)用系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)邏輯程序、應(yīng)用邏輯程序及基礎(chǔ)程序所占的比例；業(yè)務(wù)邏輯程序和應(yīng)用邏輯程序僅占總程序量的30%，而基礎(chǔ)程序占了70%，使用傳統(tǒng)意義上的中間件一項就可以節(jié)省25%~60%的應(yīng)用開發(fā)費(fèi)用。如是以新一代的中間件系列產(chǎn)品來組合應(yīng)用，同時配合以可復(fù)用的商務(wù)對象構(gòu)件，則應(yīng)用開發(fā)費(fèi)用可節(jié)省至80%。

2）系統(tǒng)運(yùn)行：沒有使用中間件的應(yīng)用系統(tǒng)，其初期的資金及運(yùn)行費(fèi)用的投入要比同規(guī)模的使用中間件的應(yīng)用系統(tǒng)多一倍。

22中間件的十大優(yōu)越性

(2)3）開發(fā)周期：基礎(chǔ)軟件的開發(fā)是一件耗時的工作，若使用標(biāo)準(zhǔn)商業(yè)中間件則可縮短開發(fā)周期50%~75%。

4）減少項目開發(fā)風(fēng)險：研究表明，沒有使用標(biāo)準(zhǔn)商業(yè)中間件的關(guān)鍵應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)項目的失敗率高于90%。企業(yè)自己開發(fā)內(nèi)置的基礎(chǔ)（中間件）軟件是得不償失的，項目總的開支至少要翻一倍，甚至?xí)畮妆丁?/p>

5）合理運(yùn)用資金：借助標(biāo)準(zhǔn)的商業(yè)中間件，企業(yè)可以很容易地在現(xiàn)有或遺留系統(tǒng)之上或之外增加新的功能模塊，并將它們與原有統(tǒng)無縫集合。依靠標(biāo)準(zhǔn)的中間件，可以將老的系統(tǒng)改頭換面成新潮的Internet/Intranet應(yīng)用系統(tǒng)。

23中間件的十大優(yōu)越性(3)6）應(yīng)用集合：依靠標(biāo)準(zhǔn)的中間件可以將現(xiàn)有的應(yīng)用、新的應(yīng)用和購買的商務(wù)構(gòu)件融合在一起進(jìn)行應(yīng)用集合。

7）系統(tǒng)維護(hù)：需要一提的是，基礎(chǔ)（中間件）軟件的自我開發(fā)是要付出很高代價的，此外，每年維護(hù)自我開發(fā)的基礎(chǔ)（中間件）軟件的開支則需要當(dāng)初開發(fā)費(fèi)用的15%~25%，每年應(yīng)用程序的維護(hù)開支也還需要當(dāng)初項目總費(fèi)用的10%~20%左右。而在一般情況下，購買標(biāo)準(zhǔn)商業(yè)中間件每年只需付出產(chǎn)品價格的15%~20%的維護(hù)費(fèi)，當(dāng)然，中間件產(chǎn)品的具體價格要依據(jù)產(chǎn)品購買數(shù)量及哪一家廠商而定。24中間件的十大優(yōu)越性(4)8）質(zhì)量：基于企業(yè)自我建造的基礎(chǔ)（中間件）軟件平臺上的應(yīng)用系統(tǒng)，每增加一個新的模塊，就要相應(yīng)地在基礎(chǔ)（中間件）軟件之上進(jìn)行改動。而標(biāo)準(zhǔn)的中間件在接口方面都是清晰和規(guī)范的。標(biāo)準(zhǔn)中間件的規(guī)范化模塊可以有效地保證應(yīng)用系統(tǒng)質(zhì)量及減少新舊系統(tǒng)維護(hù)開支。

9）技術(shù)革新：企業(yè)對自我建造的基礎(chǔ)（中間件）軟件平臺的頻繁革新是極不容易實現(xiàn)的（不實際的）。而購買標(biāo)準(zhǔn)的商業(yè)中間件，則對技術(shù)的發(fā)展與變化可以放心，中間件廠商會責(zé)無旁貸地把握技術(shù)方向和進(jìn)行技術(shù)革新。

10）增加產(chǎn)品吸引力：不同的商業(yè)中間件提供不同的功能模型，合理使用，可以讓你的應(yīng)用更容易增添新的表現(xiàn)形式與新的服務(wù)項目。從另一個角度看，可靠的商業(yè)中間件也使得企業(yè)的應(yīng)用系統(tǒng)更完善，更出眾。253.

中間件的分類終端仿真/屏幕轉(zhuǎn)換中間件數(shù)據(jù)訪問中間件遠(yuǎn)程過程調(diào)用中間件消息中間件（MOM:Message-OrientedMiddleware）交易中間件，也稱事務(wù)處理監(jiān)控(TPMonitor)中間件對象中間件應(yīng)用服務(wù)器企業(yè)應(yīng)用集成中間件工作流中間件門戶中間件安全中間件26終端仿真/屏幕轉(zhuǎn)換中間件用以實現(xiàn)客戶機(jī)圖形用戶接口(GUI)與已有的字符接口方式的服務(wù)器應(yīng)用程序之間的互操作功能是將終端機(jī)的字符界面轉(zhuǎn)換為圖形界面，主要用在早期的大型機(jī)系統(tǒng)27數(shù)據(jù)訪問中間件適用于應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)源之間的互操作客戶端使用面向數(shù)據(jù)庫的API，直接訪問和更新基于服務(wù)器的數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)源可以是關(guān)系型、非關(guān)系型和對象型，這類中間件大都基于SQL語句，采用同步通訊方式數(shù)據(jù)訪問中間件，如ODBC、JDBC等28遠(yuǎn)程過程調(diào)用中間件遠(yuǎn)程過程調(diào)用(RemoteProcedureCall，RPC)機(jī)制是早期開發(fā)分布式應(yīng)用時經(jīng)常采用的一種同步式對話（請求/應(yīng)答）協(xié)議通過這種協(xié)議，程序員編寫客戶方的應(yīng)用，需要時可以調(diào)用位于遠(yuǎn)端服務(wù)器上的過程RPC擴(kuò)展了過程語言中的“功能調(diào)用/結(jié)果返回”的機(jī)制，使得它可以適用于一個遠(yuǎn)程環(huán)境29遠(yuǎn)程過程調(diào)用中間件（續(xù)）相應(yīng)的Stub(存根)提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和通信服務(wù)，從而屏蔽不同的操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。30消息中間件消息中間件(MOM:Message-OrientedMiddleware)是指利用高效可靠的消息傳遞機(jī)制進(jìn)行平臺無關(guān)的數(shù)據(jù)交流，并基于數(shù)據(jù)通信來進(jìn)行分布式系統(tǒng)的集成。通過提供消息傳遞和消息排隊模型，它可以在分布式環(huán)境下擴(kuò)展進(jìn)程間的通信，并支持多通信協(xié)議、語言、應(yīng)用程序、硬件和軟件平臺。目前流行的MOM中間件產(chǎn)品有IBM的MQSeries、BEA的MessageQ等。31消息中間件

MQ分布式應(yīng)用間交換信息的一種技術(shù)。消息隊列可駐留在內(nèi)存或磁盤上,隊列存儲消息直到它們被應(yīng)用程序讀走。消息隊列的API調(diào)用被嵌入到新的或現(xiàn)存的應(yīng)用中，通過消息發(fā)送到內(nèi)存或基于磁盤的隊列或從它讀出而提供信息交換。通過消息隊列，應(yīng)用程序可獨(dú)立地執(zhí)行--它們不需要知道彼此的位置、或在繼續(xù)執(zhí)行前不需要等待接收程序接收此消息。32消息中間件應(yīng)用環(huán)境有許多程序，特別是混合多種語言；多個數(shù)據(jù)源以及/或異構(gòu)的數(shù)據(jù)庫；應(yīng)用的生命周期期望在3年以上處理的高吞吐量，復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計在客戶/服務(wù)器天地中存在"老的"或者已有的應(yīng)用行將進(jìn)行系統(tǒng)的增強(qiáng)、增加和修改復(fù)雜的應(yīng)用間的通信既有企業(yè)內(nèi)部的通信，又有企業(yè)間的通信33交易中間件交易中間件，也稱事務(wù)處理監(jiān)控中間件，是專門針對聯(lián)機(jī)交易處理系統(tǒng)而設(shè)計的。聯(lián)機(jī)交易處理系統(tǒng)需要處理大量并發(fā)進(jìn)程，可以通過采用一個交易中間件來簡化工作的難度，如銀行業(yè)務(wù)系統(tǒng)、訂票系統(tǒng)等。交易中間件通過兩階段提交協(xié)議等方式保證分布式交易的完整性、控制并發(fā)、實現(xiàn)交易路由和負(fù)載均衡。34對象中間件面向?qū)ο蟮闹虚g件提供一個標(biāo)準(zhǔn)的組件框架，能使不同廠家的軟件通過不同的地址空間、網(wǎng)絡(luò)和操作系統(tǒng)互相交互訪問。其具體實現(xiàn)、位置及所依附的操作系統(tǒng)對客戶來說都是透明的面向?qū)ο蟮闹虚g件技術(shù)的目標(biāo)就是為軟件用戶及開發(fā)者提供一種應(yīng)用級的即插即用的互操作性，就象現(xiàn)在使用集成塊和擴(kuò)展板一樣有關(guān)對象中間件的標(biāo)準(zhǔn)，如OMG組織的CORBA、Microsoft的COM以及SUN公司的EJB等極大地促進(jìn)了對象中間件技術(shù)的發(fā)展35應(yīng)用服務(wù)器Web應(yīng)用服務(wù)器主要是指基于Java和J2EE/EJB的應(yīng)用服務(wù)器軟件商品化的，如IBM的WebSphere、BEA的WebLogic

等開源的，如Jboss等36應(yīng)用服務(wù)器產(chǎn)品37企業(yè)應(yīng)用集成中間件企業(yè)應(yīng)用集成(EnterpriseApplicationIntegration，EAI)中間件通常指企業(yè)應(yīng)用集成服務(wù)器EAI服務(wù)器強(qiáng)調(diào)應(yīng)用系統(tǒng)之間相互訪問與集成的需求與能力，執(zhí)行應(yīng)用之間格式的轉(zhuǎn)換、消息傳遞的路由選擇與控制以及任務(wù)傳輸?shù)韧ǔ＿\(yùn)行在消息中間件之上，可以和Web應(yīng)用服務(wù)器等中間件集成38工作流中間件是指以文檔為中心的支持文檔流轉(zhuǎn)的工作流軟件大多基于Web應(yīng)用服務(wù)器，工作流引擎運(yùn)行在Web應(yīng)用服務(wù)器上，以瀏覽器作為流程中參與人員的操作界面，具備可視化的流程定義工具等必要的功能模塊，如中創(chuàng)公司的InforFlow產(chǎn)品39門戶中間件門戶中間件是指門戶服務(wù)器（PortalServer）。門戶服務(wù)器是Web應(yīng)用服務(wù)器上的應(yīng)用，能夠提供構(gòu)筑門戶應(yīng)用的基礎(chǔ)組件工具portlet小程序。用戶可以個性化地選擇可選的門戶組件，構(gòu)造自己的門戶。門戶可以是對企業(yè)后端應(yīng)用的訪問，也可以是自己或別人的網(wǎng)站的一部分。40安全中間件安全中間件是以公鑰基礎(chǔ)設(shè)施（PublicKeyInfrastructure，PKI）為核心、建立在一系列相關(guān)國際安全標(biāo)準(zhǔn)之上的一個開放式應(yīng)用開發(fā)平臺，并對PKI基本功能如對稱加密與解密、數(shù)字簽名、證書認(rèn)證等進(jìn)行擴(kuò)充，形成系統(tǒng)安全服務(wù)接口、應(yīng)用安全服務(wù)接口、儲存安全服務(wù)接口和通信安全服務(wù)接口。414中間件的發(fā)展現(xiàn)狀目前，國外廠商仍然占主導(dǎo)地位，主流廠商包括IBM，BEA，Oracle，HP，Iona等，而一些新型的中間件公司，如Tibco，webMethod，VItria也開始攜其應(yīng)用集成中間件或業(yè)務(wù)流程管理中間件進(jìn)入中國市場。而國內(nèi)一些規(guī)模較大的軟件公司也開始進(jìn)入此領(lǐng)域，形成了包括中創(chuàng)軟件商用中間件、金蝶、東方通科技、中關(guān)村科技等在內(nèi)的一批中間件專業(yè)廠商，東軟、用友、信雅達(dá)等應(yīng)用集成商也大量投入中間件產(chǎn)品的研