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 CORBA技术和Java技术的结合-Java IDL
一、什么是Java IDL
----Java IDL（Interface Definition Language）可实现网络上不同平台上的对象相互之间的交互，该技术基于通用对象请求代理体系结构CORBA规范说明。IDL是不依赖于语言的接口定义语言，所有支持CORBA的语言都有IDL到该语言的映射。就像其名字所表示的那样，Java IDL支持到Java语言的映射。CORBA规范说明和IDL映射是由OMG（Object Management Group）定义的。OMG由700多个成员组成，Sun公司是其成员之一，它在定义IDL到Java映射的工作中起了主要作用。
----JDK1.1给Java开发人员提供了开发100％纯Java分布式应用的功能，即远程方法调用Java RMI。而Java2平台提供的Java IDL可以在分布式应用中使用非Java语言，也就是说，Java2平台提供的ORB（Object Request Broker）可以和任何遵从CORBA规范的ORB互操作，包括IONAT echnologies的Orbix、Visigenic Software的Visi Broker、IBM的Component Broker等。目前，主要的Web浏览器（MicrosoftIE4.0和NetscapeNavigator4.0）实现的主要是JDK1.1中的功能。不过，利用Sun公司提供的Java插件（Plug－in）可以使浏览器具备Java2平台的所有特征。
----需要说明的是，Java2平台提供了两种不同的方法来构造分布式应用系统，即Java RMI和Java IDL，它们具有相似的特征和功能，Java RMI支持用Java语言写的分布式对象，Java IDL可以与支持CORBA的任何程序设计语言如C、C＋＋、COBOL等写的分布式对象交互。这两种方法各自具有不同的特点：
----(1)100％纯Java和对遗产应用系统（legacy system）的支持。Java RMI是对分布式应用系统的100％纯Java解决方法，具有Java的"Write once, run anywhere"的优点。用Java RMI开发的应用系统可以部署在任何支持Java运行环境的平台上。
----相反，Java IDL是基于CORBA规范标准的技术，可以远程调用非Java语言编写的对象，因此Java IDL提供了对那些用非Java语言开发的遗产应用系统的支持。
----(2)使用不同的通信协议。Java RMI和Java IDL目前使用不同的通信协议，Java IDL使用CORBA/IIOP协议，IIOP（Internet Inter－ORBProtocol）协议可以使位于不同平台上、用不同语言写的对象以标准的方式进行通信；Java RMI目前使用Java远程消息交换协议JRMP（Java Remote Messaging Protocol）进行通信，JRMP是专为Java的远程对象制定的协议，不过Sun和IBM已经宣布将来会支持在RMI中使用IIOP协议，以便和遵从CORBA规范的远程对象通信。
----(3）通过引用调用对象还是通过值调用对象。在Java IDL中，客户端通过引用与远程对象交互，即客户机使用桩（Stub）对远程服务器上的对象进行操作，但并不拷贝服务器上的对象。
----相反，RMI使得客户机可以通过引用和远程对象交互，也可以把远程对象下载到客户机运行环境进行操作，由于在RMI中使用的对象都是Java对象，因此RMI使用Java中的对象串行化（Serialization）功能在服务器和客户机之间传输对象。不过CORBA规范的以后版本将包括按值调用对象的功能。
----Java RMI和Java IDL各有自己的优缺点，从某种意义上说，RMI可以看作是RPC（Remote Procedure Calls）的面向对象版本。RMI的最大优势是可以用它来提供100％纯Java的解决方案，这意味着构造RMI应用系统将比较简单，但这也正是基于RMI的应用系统的一个缺点，即只能在Java环境中运行，不能充分利用遗产应用系统。
----Java RMI和Java IDL均可满足一定范围的用户需求，都适用于一定范围的应用，两者之间存在着重叠，有些应用可使用两者中的任何一种技术开发，但对于某些应用来说，采用其中的某一种比采用另一种更为恰当。
二、使用CORBA和Java IDL
----从1989年以来，OMG一直致力于开放的软件总线体系结构CORBA的规范说明的定义，利用CORBA，不同供应商开发的、运行在不同平台上的构件可以互操作，而不管该对象位于何处，用什么语言实现。Java IDL使得Java也支持CORBA规范说明。作为Java企业计算API的一部分，Java IDL可以保证企业异质计算中的无缝互操作性和可连接性。
----CORBA对象和一般的程序设计语言中的对象的区别在于：
  CORBA对象可以位于网络中的任何位置；
  CORBA对象可以和其他平台上的对象交互；
  CORBA对象可以用任何程序设计语言编写，只要有IDL到该语言的映射即可（目前已包括到Java、C＋＋、C、Smalltalk、COBOL、Ada等语言的映射）。
----接口定义语言IDL用于定义CORBA对象的接口，所有的CORBA对象都支持IDL接口。IDL语法和C＋＋非常类似，利用Java IDL，可以在Java中定义、实现、存取CORBA对象。对于每个IDL，idl to java生成一个Java接口和其他一些必要的.java文件，包括一个客户端桩（Stub）和服务器端骨架（Skeleton）。
----为了使用Java IDL，需要有idl to java编译器，idl to java产生和任何遵从CORBA规范的ORB一起工作的客户端桩和服务器端骨架，Java2平台中包括CORBAAPI和ORB，使得Java应用系统通过IIOP协议可以调用远程的CORBA对象，JavaORB支持暂态（Transient）CORBA对象，提供了暂态名字服务器把对象组织成树目录结构，名字服务器遵从CORBA中COS规范说明的命名服务规范说明（Naming Service Specification）。
----图1说明了从客户端到服务器发送一个消息请求的过程，其中客户端也可以是一个CORBA对象：
----客户机不需要了解CORBA对象的位置与实现细节，也不需要了解哪个ORB用于存取对象。
----在客户端，应用系统包括远程对象的引用，对象引用使用桩方法作为远程方法的代理，这个方法事实上在ORB中的，所以调用桩方法会调用ORB的连接功能，ORB会把对桩方法的调用传递到服务器端。
----在服务器端，ORB利用骨架代码把远程调用转换成本地对象的方法调用，骨架需要对调用和参数的格式进行转换。同时，当方法返回时，骨架对结果进行变换，然后通过ORB把结果返回给客户机。
----不同的ORB之间通过IIOP协议进行通信，IIOP是建立在TCP/IP之上的协议。
----CORBA目前还处于发展阶段，一些标准还在定义之中，但CORBA中的大部分基本结构已经定义，许多软件供应商已根据CORBA的定义作了很多开发工作，Java IDL就是该规范说明的一个实现。但在Java2平台中，并没有实现CORBA规范说明中的所有特征，如：
  接口库：在一般的Java IDL操作中并不需要接口库，Java客户机可以存取其他的接口库，如C＋＋ORB提供的接口库；
  RMI/IIOP协议；
  按值调用对象；
  IDL中的一些类型如wchar、wstring、longdouble等。
三、IDL到Java的映射
----为了使Java支持CORBA规范说明，需要一个把IDL中的元素映射为Java中元素的标准途径，Sun已经制订了两者之间的映射规则，并提供了编译器idl to java，以便从IDL得到相应的桩和骨架。
----下表列出了一些IDL中元素和Java中元素的映射关系。
----和Java中的接口一样，IDL接口不包含方法的具体实现，Java开发人员需在Java类中提供对这些方法的具体实现。
四、使用Java IDL开发应用的过程及实例
----用Java IDL开发分布式应用系统一般可分为五个步骤：
----1.定义远程接口
----用IDL定义远程对象的接口，使用IDL而不是Java语言是因为idl to java编译器可以自动地从IDL产生Java语言的桩和骨架源文件，以及和ORB连接时所需要的一些代码。使用IDL，开发人员可以用其他语言来实现客户机和服务器。如果要为一个已经存在的CORBA服务实现客户机，或为一个已经存在的客户机实现服务，则首先要给出IDL接口，然后运行idl to java编译器产生桩和骨架，在此基础上再进行实现。
----2.编译远程接口
----在IDL文件运行idl to java编译器，产生Java版本的接口，以及桩和骨架代码文件，这些代码文件使得应用程序可以和ORB相连接。
----3.实现服务器
----把idl to java编译器产生的骨架和服务器应用程序集成在一起，除了要实现远程接口中的方法之外，服务器代码还要包括启动ORB以及等待远程客户机的调用等部分。
----4.实现客户机
----类似地，以桩作为客户端应用程序的基础，客户机建立在桩之上，通过Java IDL提供的名字服务查询服务器，获得远程对象的引用，然后调用远程对象中的方法。
----5.启动应用程序
----一旦实现了服务器和客户机，就可以启动名字服务，接着启动服务器，然后运行客户机。
----下面以一个经典的HelloWorld程序来说明具体的开发过程。HelloWorld包含一个操作，该操作返回一个字符串并打印出来，Client和Server之间的通信过程如下：
----(1)客户端应用程序或小应用程序调用HelloServer的sayHello操作；
----(2)ORB把调用传递到已注册的服务对象；
----(3)服务对象运行sayHello方法，返回一个Java字符串；
----(4)ORB把该字符串返回给客户机；
----(5)客户机打印该字符串的值。
----尽管HelloWorld程序比较简单，但它涉及到的任务和几乎任何一个使用CORBA静态调用的分布式应用系统所涉及到任务相同，图2说明了如何用CORBA在客户机和服务器之间实现经典的"HelloWorld"程序。
----首先是定义Hello.idl，下面是用IDL描述的Hello.idl，只有一个操作（方法），该操作返回一个字符串。
  Module Hello App
  {
  interface Hello
  {
  stringsay Hello ( );
  };
  };
----然后把Hello.idl文件映射为Java源代码文件，用以下命令编译Hello.idl文件：
----idl to javaHello.idl
----根据命令行中的不同选项，idl to java编译器产生不同的文件，上面这条命令将创建子目录HelloApp并在其中产生五个文件：_HelloImplBase.java、_HelloStub.java、Hello.java、HelloHelper.java、HelloHolder.java。
----要完成该应用程序，还要分别在这五个文件的基础上提供服务器端和客户机端的实现。
----CORBA服务器程序的结构和大部分Java应用程序的结构一样，即导入所需要的包，声明服务器类，定义main方法，处理一些例外等。另外，CORBA服务器要有一个ORB对象，每个服务器实例化一个ORB，并向其注册服务对象，因此当ORB接收到调用请求时可以寻找到服务器。最后是服务对象的管理，服务器是一个进程，实例化了一个或多个服务对象，服务对象具体实现接口中说明的操作。HelloServer和命名服务一起工作，使得服务对象对于客户机来说是可用的，服务器需要对名字服务的对象引用，可以向名字服务注册，并保证向Hello接口的调用被路由到其服务对象上，最后是等待客户机的调用。
----CORBA客户机的结构和大部分Java应用程序的结构基本相似，即导入所需要的包、声明应用类、定义main方法、处理一些例外等。另外和服务器程序一样，一个CORBA客户机也需要本地的ORB来执行所有的配置工作，每个客户机实例化一个org.omg.CORBA.ORB对象，然后向该对象传递一些必要的信息以进行初始化，最后是利用ORB取得所需要的服务。一旦一个应用有了ORB，即可通过ORB来确定应用所需要的服务的位置，在本例子中即是Helloserver。为了调用CORBA对象中的操作，客户端应用要有对该对象的引用，有很多种方法可以得到这种引用，如调用ORB.resolve_initial_references或使用其他的CORBA对象（如命名服务），当在分布式环境中没有命名服务可用时，CORBA客户机使用字符串化对象引用（Stringifiedobjectreference）来得到其第一个对象。