43、消息驱动Bean与CORBA技术解析

消息驱动Bean与CORBA技术解析

1. 消息驱动Bean概述

消息驱动Bean是一种特殊的企业级JavaBean（EJB），它在容器的Java消息服务（JMS）系统中充当消息消费者。与标准的JMS消息消费者类似，消息驱动Bean从JMS队列或主题接收消息，并根据消息内容执行业务逻辑。

在EJB部署时，部署者会为队列或主题创建监听器，容器会根据需要自动创建和移除消息驱动Bean实例，以处理传入的消息。

以下是一个发送消息的示例代码：

message.setInt("ScheduleID",15);
message.setDouble("Price",1700);
message.setString("CreditCard","1234-1234-1234-1234");
message.setLong("CreditCardExp",System.currentTimeMillis());
message.setString("CreditCardType","Visa");
//Send Message
qs.send(message);
}
catch (NamingException ex) {
ex.printStackTrace();
}catch (JMSException ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
}

操作步骤如下：
1. 保存客户端应用程序代码。
2. 编译客户端应用程序。
3. 运行客户端应用程序。

消息驱动Bean相较于标准JMS消费者具有以下优势：
- 实例管理 ：消息驱动Bean实例由EJB容器完全管理。容器可以根据需要创建多个EJB实例，以并发处理大量消息。而在标准JMS系统中，开发者需要创建一个使用服务器范围会话池的消息监听器类。
- 服务支持 ：容器为消息驱动Bean提供其他标准EJB服务，如安全服务和自动事务管理。
- 可移植性 ：消息驱动Bean具有EJB的“一次编写，随处部署”的特性。JMS消息监听器与特定的会话池、队列或主题绑定，而消息驱动Bean可以独立于可用的服务器资源进行开发。消息驱动Bean的队列和主题仅在部署时分配，使用特定容器实例上的可用资源。

在使用消息驱动Bean时，我们可能会有以下思考：
- 何时使用JMS，何时使用消息驱动Bean？
- 应该使用队列还是主题？
- 是否需要消息持久性？

2. CORBA技术介绍

2.1 CORBA定义

通用对象请求代理体系结构（CORBA）是一种规范，它描述了对象如何通过网络与其他对象进行通信。该规范提供了与供应商和实现语言无关的特性。对象管理组织（OMG）创建并维护CORBA规范，其成员包括3M、IBM、花旗集团、惠普、太阳微系统、富士通、甲骨文、美国银行、雪佛龙、福特和波音等800多家公司。

许多供应商都实现了CORBA规范，例如Borland的Visibroker，它是Borland企业服务器包的一部分。

当一个程序与运行在另一台机器上的对象进行通信时，会遇到以下问题：
- 程序如何找到对象？
- 程序如何与对象进行通信？
- 程序如何将参数转换为对象所需的正确格式？
- 如果对象未运行，程序如何处理错误？

CORBA通过指定系统各部分必须遵守的接口来解决这些问题：
- 查找对象 ：程序通过定位CORBA命名服务，并请求命名服务提供对象的位置来找到对象。这使得应用程序可以在对象位于任何位置的情况下运行。
- 通信方式 ：CORBA指定对象请求代理（ORB）管理对象之间的通信。对象使用互联网ORB间协议（IIOP）进行通信。
- 参数转换 ：CORBA指定了多种语言的数据类型映射。ORB将数据类型从一种格式转换为另一种格式，例如将一种语言中的字符串转换为另一种语言中的字符串。支持的语言包括COBOL、C、C++、Java、Delphi等。
- 错误处理 ：CORBA指定了系统级和应用级错误的格式。错误的抛出由ORB库处理。例如，C++和Java有不同的错误抛出方法和标准，CORBA通过允许将C++错误抛出并传递到Java应用程序中，实现了这些语言之间的桥接。

除了CORBA，还有其他对象互操作性模型，如微软的COM、DCOM和COM+，以及SUN的远程方法调用（RMI）和企业JavaBean（EJB）。这些通信方法都是专有的，但都有与CORBA对象通信的适配器。EJB通过在其规范中包含CORBA要求，朝着与CORBA的完全互操作性发展。

尽管存在多种对象互操作性模型，但CORBA仍然是唯一具有真正供应商和语言独立性的开放标准。

2.2 CORBA组件

CORBA系统包含以下重要组件：
|组件|说明|
|----|----|
|ORB|一组通信库，使对象能够在分布式环境中透明地通信。它处理进程内、进程外和跨网络的对象通信。客户端应用程序通常进行标准的本地方法调用，ORB库将其转换为实际的对象调用，包括数据编组、对象定位和方法调用。不同机器上的ORB可以不同，但它们必须使用标准的IIOP协议进行通信。|
|客户端存根和服务器骨架|CORBA定义了接口定义语言（IDL），用于完全描述对象的公共接口。使用IDL，可生成客户端存根和服务器骨架代码，用于处理与ORB库的底层通信、控制网络连接以及数据的编组和解组。不同供应商的IDL编译器生成的代码实现可能不同，但类名和公共接口相同。例如，Visibroker根据服务端的位置优化通信方式，若服务端在同一进程中，使用本地方法调用，可大幅提高性能；若在同一机器的不同进程中，使用进程间通信方法，性能有一定提升；若在不同服务器上，则使用IIOP进行标准的CORBA调用。客户端存根用于创建客户端代理对象，透明地调用服务器对象的方法；服务器骨架为服务端提供CORBA功能框架，激活对象、监听网络连接并处理传入的调用。|
|对象适配器（OA）|管理服务端与ORB的交互。它生成对象引用并激活服务端，负责管理方法调用。早期的CORBA版本中，OA称为基本对象适配器（BOA），由于规范不完善，不同供应商的实现不同，导致服务端在不同供应商之间迁移困难。后来的规范将其重命名为可移植对象适配器（POA），POA提供了对服务端创建、生命周期、持久性和命名的控制。单个ORB可以创建多个POA，每个POA可以有不同的策略和服务端。|
|互操作性对象引用（IOR）和命名服务|每个服务端都可以生成一个IOR，它是一个标准引用，包含了与服务端进行通信所需的所有信息。IOR可以写成字符串形式，称为字符串化的IOR。客户端存根提供方法将字符串化的对象引用转换回对象引用。将IOR写入文件并与客户端应用程序共享不是一个好方法，因为每次运行对象时IOR可能会改变。CORBA定义了命名服务来解决这个问题，它是一个分层的命名图，使客户端应用程序能够找到并绑定到服务端。许多供应商提供了更易于使用的命名服务实现，例如Visibroker的OSAgent。OSAgent运行在一台机器上，提供扁平的命名空间。服务端使用UDP广播自动定位并注册到OSAgent，客户端应用程序通过调用绑定方法找到网络上的OSAgent并请求服务端，OSAgent将对象引用返回给客户端应用程序。|

以下是Visibroker客户端应用程序、服务端和OSAgent命名服务之间的交互流程：

graph LR
    A[启动OSAgent服务] --> B[启动服务端]
    B --> C[服务端广播本地子网查找OSAgent]
    C --> D[选择第一个响应的OSAgent]
    D --> E[服务端向OSAgent注册服务器名称]
    E --> F[服务端等待激活]
    G[客户端应用程序启动] --> H[客户端广播本地子网查找OSAgent]
    H --> I[选择第一个响应的OSAgent]
    I --> J[客户端调用服务端方法]
    J --> K[客户端向OSAgent请求服务端对象引用]
    K --> L[OSAgent返回对象引用]
    L --> M[客户端绑定对象引用并调用方法]
    M --> N[POA激活服务端并调用方法，返回结果给客户端]
    N --> O[客户端可继续使用对象，无需再次使用OSAgent]

2.3 接口定义语言（IDL）

IDL为服务端和访问服务端的应用程序之间提供了公共接口契约，对于创建可从任何平台上的任何语言访问的CORBA对象至关重要。实际的IDL文件是一个文本文件，JBuilder根据其 .IDL 文件扩展名识别它。

IDL使用一组定义好的数据类型和结构来建模公共接口，其中没有编程语句或变量定义。创建公共接口后，IDL编译器将IDL文件转换为所选语言的客户端存根和服务器骨架代码。这里的“编译器”并不进行真正的编译，只是生成文件。IDL模仿C++的语法，使用花括号、转义标识符和注释。

以下是一个示例IDL文件：

module ChalkTalk {
    typedef sequence<string> CourseName;
    interface CourseData {
        string getCourseList(inout CourseName names);
    };
};

该IDL文件的说明如下：
- module 语句指定了一个Java包名，包含在IDL中定义的接口。在上述示例中， ChalkTalk 模块生成一个名为 ChalkTalk 的Java包，模块内定义的所有接口和数据类型都将放在该包中。
- typedef 定义了一个新的数据类型 CourseName ，它是一个字符串序列，映射到Java数组。
- interface 表示一个CORBA对象，在示例中， CourseData 接口映射到一个名为 CourseData 的Java类，该类包含一个 getCourseList 方法，返回一个字符串，并将 CourseName 数据类型作为输入和输出参数。

IDL方法签名的格式为：
<return type> methodName( direction datatype name, direction datatype name, ...)
其中：
- return type 是有效的数据类型，包括用户定义的数据类型。
- direction 表示参数的流向，具体如下：
|方向|定义|
|----|----|
|in|数据从客户端传递到服务器|
|out|数据从服务器传递到客户端|
|inout|数据在客户端和服务器之间双向传递|
- 有效的数据类型包括用户定义的数据类型和基本数据类型，基本数据类型与Java数据类型的映射如下：
|IDL数据类型|Java数据类型|定义|
|----|----|----|
|boolean|boolean|标准的布尔值，真或假|
|char|char|IDL中char是8位值，Java中char是16位值。Java原生支持Unicode，即16位字符集。如果Java char超过8位值，会抛出CORBA数据转换异常|
|wchar|char|IDL扩展规范以包含Unicode和16位字符数据类型，IDL的wchar直接映射到Java char|

通过以上介绍，我们了解了消息驱动Bean和CORBA技术的基本概念、特点和使用方法。消息驱动Bean在JMS系统中提供了高效的消息处理能力，而CORBA则为分布式对象通信提供了跨平台和跨语言的解决方案。在实际应用中，我们可以根据具体需求选择合适的技术来构建分布式系统。

3. 构建CORBA服务器和客户端

3.1 构建CORBA服务器

构建CORBA服务器的关键步骤包括定义IDL接口、编译IDL文件、实现服务器端代码。

步骤1：定义IDL接口
我们可以使用之前提到的示例IDL文件 course.idl ：

module ChalkTalk {
    typedef sequence<string> CourseName;
    interface CourseData {
        string getCourseList(inout CourseName names);
    };
};

这个IDL文件定义了一个模块 ChalkTalk ，其中包含一个新的数据类型 CourseName 和一个接口 CourseData ，接口中有一个方法 getCourseList 。

步骤2：编译IDL文件
使用Visibroker的 idl2java 编译器（位于Borland Enterprise Server目录的 bin 子目录）来编译IDL文件。编译后会生成一系列Java文件，包括客户端存根和服务器骨架代码。

步骤3：实现服务器端代码
以下是一个简单的服务器端代码示例：

import ChalkTalk.*;
import org.omg.CORBA.*;
import org.omg.PortableServer.*;

public class CourseDataServer {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 初始化ORB
            ORB orb = ORB.init(args, null);

            // 获取根POA的引用
            org.omg.CORBA.Object poaObj = orb.resolve_initial_references("RootPOA");
            POA rootPOA = POAHelper.narrow(poaObj);
            rootPOA.the_POAManager().activate();

            // 创建服务端实例
            CourseDataImpl courseDataImpl = new CourseDataImpl();

            // 将服务端对象转换为CORBA对象引用
            org.omg.CORBA.Object ref = rootPOA.servant_to_reference(courseDataImpl);
            CourseData href = CourseDataHelper.narrow(ref);

            // 将对象引用绑定到命名服务（这里假设使用OSAgent）
            // 具体绑定代码根据命名服务实现不同而不同
            // 例如，使用OSAgent时，服务端会自动注册

            // 等待客户端请求
            System.out.println("CourseDataServer ready and waiting ...");
            orb.run();
        } catch (Exception e) {
            System.err.println("ERROR: " + e);
            e.printStackTrace(System.out);
        }
    }
}

class CourseDataImpl extends CourseDataPOA {
    @Override
    public String getCourseList(org.omg.CORBA.StringSeqHolder names) {
        // 实现具体的业务逻辑
        names.value = new String[]{"Course1", "Course2", "Course3"};
        return "Course list retrieved successfully";
    }
}

在这个示例中，我们首先初始化了ORB，获取了根POA的引用并激活它。然后创建了服务端实例，并将其转换为CORBA对象引用。最后，服务端等待客户端的请求。

3.2 构建CORBA客户端

构建CORBA客户端的步骤包括编译IDL文件（与服务器端相同）、实现客户端代码。

步骤1：编译IDL文件
同样使用 idl2java 编译器编译之前的 course.idl 文件，生成客户端所需的存根代码。

步骤2：实现客户端代码
以下是一个简单的客户端代码示例：

import ChalkTalk.*;
import org.omg.CORBA.*;

public class CourseDataClient {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 初始化ORB
            ORB orb = ORB.init(args, null);

            // 获取命名服务对象引用（这里假设使用OSAgent）
            // 具体获取代码根据命名服务实现不同而不同
            // 例如，使用OSAgent时，客户端通过广播查找
            org.omg.CORBA.Object objRef = orb.resolve_initial_references("NameService");
            org.omg.CosNaming.NamingContextExt ncRef = org.omg.CosNaming.NamingContextExtHelper.narrow(objRef);

            // 绑定到服务端对象
            org.omg.CORBA.Object courseDataObj = ncRef.resolve_str("CourseData");
            CourseData courseData = CourseDataHelper.narrow(courseDataObj);

            // 调用服务端方法
            org.omg.CORBA.StringSeqHolder names = new org.omg.CORBA.StringSeqHolder();
            String result = courseData.getCourseList(names);

            // 输出结果
            System.out.println("Result: " + result);
            System.out.println("Course list:");
            for (String name : names.value) {
                System.out.println(name);
            }
        } catch (Exception e) {
            System.err.println("ERROR: " + e);
            e.printStackTrace(System.out);
        }
    }
}

在这个示例中，我们首先初始化了ORB，然后获取命名服务对象引用，通过命名服务绑定到服务端对象。接着调用服务端的 getCourseList 方法，并输出结果。

4. 总结与思考

消息驱动Bean和CORBA技术在分布式系统开发中都有着重要的作用。消息驱动Bean为JMS系统提供了高效的消息处理机制，使得开发者可以专注于业务逻辑的实现，同时享受EJB容器提供的各种服务。而CORBA则为分布式对象通信提供了跨平台、跨语言的解决方案，通过IDL定义接口，使得不同语言编写的对象可以方便地进行交互。

在实际应用中，我们需要根据具体的需求来选择合适的技术。如果主要关注消息处理和异步通信，消息驱动Bean可能是一个不错的选择；如果需要构建分布式系统，实现不同平台和语言之间的对象通信，CORBA则更具优势。

同时，我们也应该思考一些问题，例如在使用CORBA时，如何选择合适的命名服务实现，如何优化ORB的性能等。在使用消息驱动Bean时，如何确保消息的顺序性和持久性等。通过不断地学习和实践，我们可以更好地掌握这些技术，构建出更加高效、稳定的分布式系统。

总之，消息驱动Bean和CORBA技术为我们提供了强大的工具，帮助我们应对分布式系统开发中的各种挑战。在未来的开发中，我们可以根据具体场景灵活运用这些技术，创造出更有价值的应用。