CORBA 及Java IDL应用编程

CORBA是一个分布式的面向对象应用架构规范，它是由OMG研究组在80年代末提出，在90年代逐步完善，形成现在被软件行业普遍认可的标准——CORBA/IIOP 规范2.3。CORBA的开发者OMG最初由3Com、American Airlines、Canon、Data General、Hewlett－Packard、Philips、 Sun 和Unisys等八家公司在1989年组建，专门从事公共软件平台的研究和行业标准的制订, 目前已经有800多个成员单位加入OMG。
　　CORBA的核心是开放软件总线——ORB，它提供了网络环境无关性、操作系统无关性和开发语言无关性的公共平台。在面向对象的应用环境中，CORBA对象（本文所说的“对象”是面向对象系统中的术语，是指一个实体）的请求者不必知道它所请求的对象是在哪里，是如何实现的，而是由ORB来负责跨平台的运作管理，无须应用系统的开发者干预。CORBA所具有的跨平台、分布式、面向对象的这些优点使它具有广阔的应用前景，日益受到软件行业的重视。
　　CORBA是一个中间件规范并不是一个实体软件。软件开发者通过使用第三方的ORB工具或IDL语言来定义CORBA对象，实现ORB功能。
　　
　　一、CORBA应用模型
　　
　　下图展示了CORBA在分布式面向对象应用中，从客户端发出请求直到服务端实现CORBA对象的一个流转过程。
　　CORBA对象的客户有一个对该对象的“对象引用”，客户使用“对象引用”来请求“对象方法”。如果服务端不在本地（不在同一机器的同一应用系统中或不在同一机器中），则“对象引用”指向stub功能（在Java 中，stub和skeleton都是类来实现），stub利用ORB机制将请求带到服务端的对象。stub通过ORB来确定运行对象的服务端的机器，并请求该机器的ORB连接到对象的服务端去。stub同ORB建立连接后，向该机的skeleton发送“对象引用”及相关参数，再由skeleton功能连接到目标对象的“对象实现”上。skeleton将请求和参数转换成规定格式然后调用该对象。最后，“对象实现”的结果沿着来的路径传送回客户请求端。
　　以上是CORBA实现对象应用的全过程。在这个操作过程中，客户并不知道CORBA对象的位置、它的实现细节，也不必知道所使用的ORB是什么。在ORB之间通过建立在TCP/IP标准之上的IIOP－Internet InterORB Protocol进行通信联系，相互传送信息。客户只是使用CORBA对象的接口来调用对象的方法，CORBA对象的接口则使用IDL语言来定义。对象的接口定义了对象的类型，对象的方法和引用参数以及对象方法可能返回的异常结果。IDL编译器将把CORBA对象的定义转换成特定的编程语言。IDL还对每个对象生成相应的stub文件（类）和skeleton文件（类），通过它们实现应用系统同ORB的连接。
　　
　　二、Java IDL应用编程
　　
　　Java JDK 1.2提供了对CORBA的支持，Java IDL即idltojava编译器就是一个ORB，可用来在Java语言中定义、实现和访问CORBA对象。Java IDL支持的是一个瞬间的CORBA对象，即在对象服务器处理过程中有效。实际上，Java IDL的ORB是一个类库而已，并不是一个完整的平台软件，但它对Java IDL应用系统和其他CORBA应用系统之间提供了很好的底层通信支持，实现了OMG定义的ORB基本功能。
　　下面将以“中国，早上好！”客户/服务应用为例，详细说明Java IDL的实际编程方法。在本例中，客户端向服务端提出服务请求，服务端回送“中国，早上好！”，然后在客户端的屏幕上显示出来。
　　1定义并编译对象接口
　　定义IDL接口文件China.idl内容如下：
　　module ChinaApp
　　{
　　 interface China
　　 {
　　 string MorningChina();
　　 }；
　　}；
　　然后运行Java IDL编译器来编译该接口文件:
　　 idltojava China.idl
　　经idltojava 编译后自动建立了一个文件目录ChinaApp，并在该目录下生成五个Java语言文件：
　　_ChinaImplBase.java就是服务端的skeleton类，它实现了服务端的China.java接口，为服务端对象提供了CORBA服务功能。
　　_ChinaStub.java 是客户端的stub类，为客户端提供CORBA服务功能，它实现了客户端的China.java接口。
　　_China.java 是IDL接口的Java语言实现，是方法MorningChina()的实现。
　　_ChinaHelper.java类提供了许多辅助功能的方法，主要是narrow()方法它为CORBA对象引用转化成适合的类型。
　　_ChinaHolder.java 提供了有关参数操作的实现，这些参数在CORBA中使用但Java语言中没有直接的对应。
　　下面将要利用这五个编写实际应用的Java程序。
　　2编写客户端应用程序
　　(1)引入要使用的包：
　　import ChinaApp.＊; // 本应用的stub类
　　import org.omg.CosNaming.＊; // 要使用CORBA的名字服务
　　import org.omg.CORBA.＊; // 使用CORBA服务
　　(2)声明客户应用类：
　　public class ChinaClient {
　　// main方法
　　}
　　(3)定义客户应用类的main方法：
　　public static void main(String args []){
　　 try {
　　 // 方法功能码
　　 } catch (Exception e) {
　　 System.out.println("ERROR : " ＋ e);
　　 e.printStackTrace(System.out);
　　 }
　　} // main()
　　以下几步将编写try块中的内容。
　　(4)建立ORB对象：
　　ORB orb = ORB.init(args, null); // args为客户程序启动时的命令行参数
　　(5)使用ORB的名字服务寻找China对象：
　　org.omg.CORBA.Object objRef = orb.resolve_initial_references("NameService"); // 启动
　　NamingContext ncRef = NamingContextHelper.narrow(objRef); // 类型变换
　　NameComponent nc = new NameComponent("China", "");// 注册服务类
　　NameComponent path[]= {nc};
　　China ChinaRef = ChinaHelper.narrow(ncRef.resolve(path));
　　(6)调用MorningChina操作,把服务端返回的内容显示在屏幕上：
　　String China = ChinaRef.MorningChina();
　　System.out.println(China);
　　完整的客户应用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编写服务端应用程序
　　(1)引入要使用的包：
　　import ChinaApp.＊; // 本应用的stub类
　　import org.omg.CosNaming.＊; // 要使用CORBA的名字服务
　　import org.omg.CORBA.＊; // 使用CORBA服务
　　import org.omg.CosNaming.NamingContextPackage.＊ // 名字服务的例外处理;
　　(2)声明服务应用类：
　　public class ChinaServer {
　　// main方法
　　}
　　(3)定义服务应用类的main方法：
　　public static void main(String args[]) {
　　 try {
　　 // 方法功能码
　　 } catch (Exception e) {
　　 System.out.println("ERROR : " ＋ e);
　　 e.printStackTrace(System.out);
　　 }
　　} // main()
　　然后，开始编写服务端main方法中try块的内容。
　　(4)建立ORB对象：
　　ORB orb = ORB.init(args, null);
　　ChinaServant ChinaRef = new ChinaServant();　　orb.connect(ChinaRef);
　　(5)使用ORB的名字服务寻找China对象（在main()方法的try块中）：
　　org.omg.CORBA.Object objRef = orb.resolve_initial_references("NameService"); // 启动
　　NamingContext ncRef = NamingContextHelper.narrow(objRef); // 类型变换
　　NameComponent nc = new NameComponent("China", ""); // 注册服务类
　　NameComponent path[]= {nc};
　　ncRef.rebind(path, ChinaRef);
　　(6)等待客户调用（在main()方法的try块中）：
　　java.lang.Object sync = new java.lang.Object();
　　synchronized(sync) { sync.wait();}
　　(7)定义MorningChina服务类（独立在ChinaServer类之外）。该类实现本例的服务内容，它向客户端返回“中国，早上好！”：
　　class ChinaServant extends _ChinaImplBase {
　　 public String MorningChina() { return "/n/n中国，早上好!/n/n"}
　　}
　　下面是完整的服务应用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中国，早上好!/n/n; }
　　}
　　4编译和运行应用程序
　　(1)编译应用程序
　　 编译客户程序：
　　 javac ChinaClient.java ChinaApp＊.java
　　 编译服务程序：
　　 javac ChinaServer.java ChinaApp＊.java
　　(2)运行应用系统
　　启动名字服务器：
　　 tnameserv －ORBInitialPort nameserverport
　　其中，nameserverport 是ORB名字服务器的服务端口号，可以自选，如1234（在UNIX系统下，非root用户只能使用大于1024的服务端口号）。
　　启动服务程序：
　　 java ChinaServer －ORBInitialHost nameserverhost －ORBInitialPort nameserverport
　　其中，nameserverhost是ORB名字服务器所在主机名。
　　启动客户程序：
　　 java ChinaClient－ORBInitialHost nameserverhost －ORBInitialPort nameserverport
　　 客户程序启动后，将会在屏幕上显示：
　　 中国，早上好!
　　从上例可以看出，与传统的客户/服务应用开发完全不同，使用CORBA后，开发人员再不必关心客户和服务之间的通信问题，也不必处理客户和服务之间的协调问题，客户系统和服务系统可以在不同的机器系统中运行，并且可以用不同的语言来实现（如本例中的服务端程序完全可以用C＋＋来编写），这些都由CORBA负责解决，对应用开发者来说都是透明的。
　　通过上面这一简单的面向对象的客户/服务应用实例，我们可以将CORBA应用到更复杂、更大型的分布式系统中。