基于模块化框架服务容器设计与实现word论文.docx

第一章绪 论
项目背景
本论文的工作来源于实际工程项目“系统设计工具集成技术研究”项目。该课题主要面向综合电子信息系统的分布式协作开发工作,设计一套企业级的系统设计工具的集成平台。该系统需要能够接收不同的传输协议的服务请求,向不同传输协议的外部服务提供者发送服务请求,从而支持特定领域系统间及系统内部分系统的服务集成和调用,实现系统设计工具之间的分布式协作。
软件系统具有一定的寿命。很多应用程序在最初的开发阶段之后并非保持不变----它们在使用的过程中需要不断地被改进。用户希望软件能够不断地更新,以适应不断发生变化的现实需要。而现有服务容器的各个组成模块,大部分功能都是紧耦合的,导致“牵一发而动全身”,使得增加新的功能相当困难,更新成本非常高。而且,综合电子信息系统是一类复杂的人机交互系统。目前,研制单位在进行综合电子信息系统的需求分析、总体规划、指标论证、总体设计时,主要依据的还是以前的经验,缺乏完整、科学的方法指导和有效的技术手段及工具支持,设计分析过程和内容也缺乏统一的规范和要求,系统的研制风险很大。
为此,本项目在研究 OSGi[1](Open Service Gateway Initiative)规范的基础上, 提出并设计了一个面向领域应用并符合 OSGi 规范的服务容器,摒除了现有服务容器在领域应用方面的不足,并兼顾到服务容器在易修改性、可靠性、可重用性、可配置性等性能上的缺陷。
基于模块化框架的服务容器具有以下几个特点: 一、透明性:服务容器内信息之间的交互具有透明性。二、可修改性:可以对服务容器中的模块进行升级处理,通过更新模块和配
置文件的版本信息对模块功能进行修改。三、动态可扩展性:可以通过开发新的模块,更新或停止现有的模块来实现
容器中模块功能的动态扩展性。
四、可配置性:对于服务调用的流程可以使用 XML 文件配置的方式进行相应组合,从而完成某一特定服务功能;也可以对于服务容器中的模块进行修改,使其能够使用新的服务或者新的数据元素类型。
研究内容
本文的研究目标是研究面向分布式协作开发环境的系统设计工具集成技术, 研制分布式协作开发环境中的开放式、可扩展的系统设计工具集成框架,实现满足 OSGi 规范[2]的服务容器,从而完成分布式协作开发环境下的服务集成与调用,为提高综合电子信息系统的开发水平提供有效的、实用的支持。
本文的主要研究内容是:
(1)与协作单位合作研究分布式协作开发环境中服务的集成与调用方法,研究各种开源服务总线,分析其利弊,从而确定满足用户需求的特定领域服务总线的框架结构。
(2)研究 OSGi 规范,开发基于 C++语言的支持动态加载的模块化框架,设计并开发作为面向服务特定领域的软件基础运行支撑环境,为服务容器中的组件模块进行生命周期的管理。
(3)在模块化框架的支持上,设计并开发满足用户需求的服务容器。
(4)研究服务总线中的数据统一管理技术,研制透明的数据管理与访问服务平台,并将其加入到服务容器中。
(5)研究 Apache 下的 Leader/Follow 模型,设计并开发了服务容器的并发服务调用机制,提高了服务容器的性能。
国内外研究现状
Web 服务容器是 Web 计算环境下产生的新型中间件,为创建、部署、运行、集成和管理事务性 Web 应用提供一个跨平台的运行环境。 认为,Web 服务容器是自关系数据库以来最令人激动的企业应用技术[3]。Web 服务容器的应用前景非常看好,研究人员预期服务容器软件平台市场将以 50%的年增长率发展。国际上许多著名的计算机公司和开放源码组织纷纷推出了各自的产品和系统,如 IBM Websphere、BEA Weblogic、Oracle9iAS,开放源码 JBOSS、ENHYDRA 等。
IBM Websphere
Websphere 是 IBM 的集成软件平台,提供了可靠、灵活和健壮的集成软件。 Websphere Application Server 是该基础设施的基础,它为面向服务的体系结构(SOA) 的模块提供了基础,是适合于 servlet 的 Web 服务器插件,提供了增强的 Servlet API 和 Servlets 管理工具,并集成了 JSP 技术和数据库连接技术,是一种功能完善、开放的 Web 应用程序服务器。
BEA Weblogic
BEA Weblogic 是用于开发、集成、部署和管理大型分布式 Web 应用、网络应
用和数据库应用的 Java 应用服务器。将 Java 的动态功能和 Java Enterprise 标准的安全性引入大型网络应用的开发、集成、部署和管理之中。BEA Weblogic Server 是专门为企业电子