Upload
tammy
View
25
Download
3
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Bazy danych i inżynieria oprogramowania. Wykład 3: Wprowadzenie do OMG CORBA. Kazimierz Subieta Instytut Podstaw Informatyki PAN, Warszawa Polsko-Japońska Wyższa Szkoła Technik Komputerowych, Warszawa. IDL: dziedziczenie interfejsów. interface inheritance. //OMG IDL - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
K.Subieta. Bazy danych i inżynieria oprogramowania, Wykład 3, Folia 1 listopad 1999
Bazy danych i inżynieria oprogramowania
Kazimierz Subieta
Instytut Podstaw Informatyki PAN, Warszawa
Polsko-Japońska Wyższa SzkołaTechnik Komputerowych, Warszawa
Wykład 3:
Wprowadzenie do OMG CORBA
K.Subieta. Bazy danych i inżynieria oprogramowania, Wykład 3, Folia 2 listopad 1999
interface inheritance
//OMG IDLinterface Factory {
Object create();};interface Spreadsheet; // Pominięto resztę specyfikacji
// SpreadsheetFactory jest definiowana na podstawie Factory:interface SpreadsheetFactory : Factory {
Spreadsheet create_spreadsheet();};
SpreadsheetFactory dziedziczy z Factory; czyli obiekt, którego interfejs jest określony poprzez SpreadsheetFactory zapewnia dwie operacje:
- create, odziedziczoną od Factory- create_spreadsheet, zdefiniowaną w SpreadsheetFactory
Zasada Otwarte-Zamknięte (Open-Close):- otwarte dla rozszerzeń- zamknięte dla modyfikacji
Zasada Otwarte-Zamknięte (Open-Close):- otwarte dla rozszerzeń- zamknięte dla modyfikacji
Zasada zamienialności (substitutability):referencja do obiektu specjalizowanegomoże być użyta wszędzie tam, gdzie możebyć użyta referencja do obiektu bazowego.
Zasada zamienialności (substitutability):referencja do obiektu specjalizowanegomoże być użyta wszędzie tam, gdzie możebyć użyta referencja do obiektu bazowego.
CORBA woprowadzaspecjalny intrfejsObjectz którego automatyczniedziedziczą wszystkie inne interfejsy.
CORBA woprowadzaspecjalny intrfejsObjectz którego automatyczniedziedziczą wszystkie inne interfejsy.
IDL: dziedziczenie interfejsów
K.Subieta. Bazy danych i inżynieria oprogramowania, Wykład 3, Folia 3 listopad 1999
IDL: struktury i unie
struct - pozwala na grupowanie wartości różnych typów (podobnie do C/C++).
module Bank {struct DaneKlienta {
string imię, nazwisko;short wiek;
};interface Konto {
DaneKlienta pobierzDane Właściciela();... }; };
union - pozwala na definiowanie alternatywnych struktur.
struct SData {short dzień, miesiąc, rok;};union Data switch (short) {
case 1 : string formatNapisu;case 2 : long formatCyfrowy;default : SData formatStruktury;
};
K.Subieta. Bazy danych i inżynieria oprogramowania, Wykład 3, Folia 4 listopad 1999
IDL: tablice, synonimy, stałe
IDL umożliwia definiowanie tablic elementów dowolnego typu IDL. Każdy element tablicy musi mieć ten sam typ. Tablice mogą być wielowymiarowe.
module Bank {struct Klient {
string nazwa;Konto konta[3];
}typedef string DaneWpłat[10][2]; /* synonim typu *//* ostatnie 10 wpłat, data i nazwa wpłacającego */interface Konto {
readonly attribute DaneWpłat wpłaty;...
};};
Stałe:const string AUTOR = “Jan Nowak”;
const long MAX_ILOŚĆ_KONT = 10000;
K.Subieta. Bazy danych i inżynieria oprogramowania, Wykład 3, Folia 5 listopad 1999
IDL nie ma konstrukcji sterujących języków programowania, nie może być więcbezpośrednio użyty do implementacji rozproszonych aplikacji.Zamiast tego, odwzorowania językowe określają, jak cechy IDL mają być odwzorowane na cechy poszczególnych języków programowania.
IDL nie ma konstrukcji sterujących języków programowania, nie może być więcbezpośrednio użyty do implementacji rozproszonych aplikacji.Zamiast tego, odwzorowania językowe określają, jak cechy IDL mają być odwzorowane na cechy poszczególnych języków programowania.
Dotychczas zdefiniowano odwzorowania dla C, C++, Smalltalk, ADA95, COBOL, Java, Unix Bourne shell; Perl, Eiffel, Modula-3 i inne języki - niezależnie od OMG.
OMG IDLlong, short,...anystring, wstringsequencereferencja do obiektuinterfaceoperationmodule
Przykładowe odwzorowanie IDL do C++:
C++long, short,...any classchar *, wchar_t *classwskaźnik lub obiektclassfunkcja członkowskanamespace
Obiekty CORBAsą implementowane jako obiekty języka programowania
IDL: odwzorowania językowelanguage mappings
K.Subieta. Bazy danych i inżynieria oprogramowania, Wykład 3, Folia 6 listopad 1999
Każda aplikacja oparta na CORBA wymaga dostępu do systemu typów zapisanychw OMG IDL oraz do odpowiednich interfejsów.
Każda aplikacja oparta na CORBA wymaga dostępu do systemu typów zapisanychw OMG IDL oraz do odpowiednich interfejsów.
Wiele aplikacji wymaga wyłącznie wiedzy statycznej, wykorzystywanej podczas kompilacji.Specyfikacja w OMG IDL jest kompilowana lub translowana w kod specyficzny dla danegojęzyka programowania, w którym jest pisana aplikacja, zgodnie z odwzorowaniem językowym. Ten kod następnie jest wbudowany w aplikację. Zmiany w środowiskuw zakresie obiektów przetwarzanych przez tę aplikację wymagają zmiany aplikacji.
Istnieją aplikacje, dla których wiedza statyczna jest mało praktyczna. Np. aplikacje obce (np. oparte o Microsoft COM) chcą dostać się do obiektów CORBA. Ich zmiana i ponowna kompilacja po każdej zmianie specyfikacji w IDL spowodowałabytrudności. Alternatywą jest dynamiczny dostęp i wykorzystanie informacji o typie.
CORBA IR (Interface Repository) pozwala na dostęp do typów zdefiniowanych w IDLpodczas czasu wykonania. Dostęp jest hierarchiczny: np. po dostępie do modułumożna iterowaæ po definicjach znajdujących się wewnątrz tego modułu.
CORBA IR (Interface Repository) pozwala na dostęp do typów zdefiniowanych w IDLpodczas czasu wykonania. Dostęp jest hierarchiczny: np. po dostępie do modułumożna iterowaæ po definicjach znajdujących się wewnątrz tego modułu.
Zastosowanie tego udogodnienia jest istotne dla wołań dynamicznych.
Interface Repository
Repozytorium interfejsów
K.Subieta. Bazy danych i inżynieria oprogramowania, Wykład 3, Folia 7 listopad 1999
Struktura repozytorium interfejsów
Repository
ModuleDef
InterfaceDef
ConstantDefExceptionDefOperationDefAttributeDef TypedefDef
Powiązane obiekty, zorganizowane tak, jak na poniższym rysunku. Każdy obiekt przechowuje informacje o odpowiednim elemencie wyrażenia IDL. Nawigacja od obiektu do obiektu - zgodnie ze strzałkami. Np. po donawigowaniu do InterfaceDef pewnego interfejsu można nawigować do AttributeDef zdefiniowanego w ramach tego interfejsu.
K.Subieta. Bazy danych i inżynieria oprogramowania, Wykład 3, Folia 8 listopad 1999
Implementation Repository
Repozytorium implementacji zawiera informację, która pozwala dla ORB zlokalizować i zaktywować implementację obiektów.
Zazwyczaj, instalacja implementacji oraz sterowanie czynnościami aktywacji obiektów i wykonania związanych z nimi metod jest wykonywana poprzez repozytorium implementacji.
Repozytorium implementacji zawiera informację, która pozwala dla ORB zlokalizować i zaktywować implementację obiektów.
Zazwyczaj, instalacja implementacji oraz sterowanie czynnościami aktywacji obiektów i wykonania związanych z nimi metod jest wykonywana poprzez repozytorium implementacji.
Repozytorium implementacji jest podstawowe dla funcjonowania ORB; jest onotakże miejscem przechowywania dodatkowej informacji związanej z implementacjąobiektów, np. informacji do testowania (debugging), kontroli administracyjnej,alokacji zasobów, bezpieczeństwa, itd.
Repozytorium implementacji
K.Subieta. Bazy danych i inżynieria oprogramowania, Wykład 3, Folia 9 listopad 1999
RepozytoriumInterfejsów
PniakiPniakiPniakiSzkieletySzkieletySzkielety
RepozytoriumImplementacji
Klient Implementacja obiektów
Instalacja implementacji
Definicje w IDL
Repozytoria interfejsów i implementacji
K.Subieta. Bazy danych i inżynieria oprogramowania, Wykład 3, Folia 10 listopad 1999
Object Adapters
Adapter obiektów skleja implementację obiektów CORBA z samym ORB. Taki adapter jest sam obiektem, który adoptuje interfejs innego obiektu do postaci, która jest akceptowalna dla wołającego.
WołającyAdapterobiektu
Obiekt
Interfejs A Interfejs X
Wołający oczekujeinterfejsu A
Adapter obiektuadoptuje interfejs X
do interfejsu A
Obiekt zapewniainterfejs X
Adaptery obiektów
K.Subieta. Bazy danych i inżynieria oprogramowania, Wykład 3, Folia 11 listopad 1999
Rejestracja obiektów: OA dostarcza operacji, które pozwalają zarejestrować byty języka programowania jako implementację obiektów CORBA. Szczegóły odnośnie tego, co jest rejestrowane i jak rejestracja jest zrealizowana zależą od języka programowania.
Generacja referencji do obiektów CORBA.
Aktywacja procesu na serwerze: Jeżeli trzeba, OA startuje procesy umożliwiające aktywację obiektów.
Aktywacja obiektu: OA aktywuje obiekt, jeżeli nie jest on aktywny w momencie nadejscia zlecenia do tego obiektu.
Odblokowanie połączeń: OA współpracuje z ORB celem zmiany połączenia w sytuacji, gdy uzyskane połączenie jest na czas dłuższy zablokowane.
Wysyłanie wołań do obiektu zgodnie z jego interfejsem.
Role adapterów obiektów ost.14.10
K.Subieta. Bazy danych i inżynieria oprogramowania, Wykład 3, Folia 12 listopad 1999
CORBA definiuje BOA, Basic Object Adapter. POA, Portable Object Adapter, jest nowszą wersją BOA, w której usunięto błędy i niedoróbki BOA.Mogą być inne adaptery obiektów, specyficzne dla języka programowania.
Funkcje BOA/POA:
• Generacja i interpretacja referencji do obiektów.• Autentyfikacja subiektu, który wywołał metodę• Aktywacja i deaktywacja implementacji• Aktywacja i deaktywacja indywidualnych obiektów• Wywołanie metod poprzez szkielety
Rdzeń ORB
BOA/POASzkielet
1.Aktywacja implementacji
Implementacja obiektów
2.Rejestracja implementacji
3.Aktywacja obiektów
4. Wołanie metod
5.Dostęp do serwisów
Metody
BOA i POABasic Object Adapter, Portable Object Adapter
K.Subieta. Bazy danych i inżynieria oprogramowania, Wykład 3, Folia 13 listopad 1999
Zadaniem osłon jest:Zadaniem osłon jest:
- istniejących aplikacji “spadkowych” (legacy)- komercyjnych aplikacji
• Hermetyzacja aplikcji:
• Rozdzielenie aplikacji w zbiór usług, które są udostępnione z zewnątrz apliakcji• Zapewnienie dostępu do tych usług jako implementacji interfejsów CORBA.
Inne terminy: adaptery klienta (client adapters)osłony serwera (server wrapper)
Osłony przystosowują aplikacje spadkowe do interfejsów standardu CORBA. Osłony przystosowują aplikacje spadkowe do interfejsów standardu CORBA.
Aplikacja spadkowa
Osłona
CORBA (ORB)
Co to są “osłony”?wrappers
K.Subieta. Bazy danych i inżynieria oprogramowania, Wykład 3, Folia 14 listopad 1999
Wielo-funkcyjna aplikacja spadkowa
Osłona
CORBA (ORB)
Serwer Serwer Serwer
Aplikacjaspadkowaw postaciwieluserwerów
Aplikacjamoże być logicznie podzielona;aplikacjamoże byćklientem iserwerem
Wielo-funkcyjna aplikacja spadkowa
Osłona
CORBA (ORB)
Serwer Serwer Serwer
Aplikacja
Osłona
Klient
Osłona: różne architektury
K.Subieta. Bazy danych i inżynieria oprogramowania, Wykład 3, Folia 15 listopad 1999
inner and outer wrapper
C ORBA
Osłonazewnętrzna
(częstookreślona
przezwymagania
zewnętrznego interfejsu,
np.charakterbiznesu)
Dostępdo danych
Dostępdo danych
Dostęp do API
Emulacjaterminalu
ekranowego
Aplikacjaspadkowa
Baza danych
Kodaplikacji
Interfejsużytkownika
Osłonawewnętrzna(specyficznadla aplikacji)
Osłona wewnętrzna i zewnętrzna
K.Subieta. Bazy danych i inżynieria oprogramowania, Wykład 3, Folia 16 listopad 1999
Aplikacja może mieć jedną lub wiele osłon
- jedną dla metody- jedną dla klasy- jedną dla grupy ściśle związanych implementacji- jedną dla aplikacji
Powody różnych decyzji:
- efektywność- konieczność posiadania wspólnego kodu lub stanu- potrzeba wspólnych zasobów- pakiety komercyjne
Grupowanie implementacji w osłony
K.Subieta. Bazy danych i inżynieria oprogramowania, Wykład 3, Folia 17 listopad 1999
Obiekty są manipulowane poprzez metody wewnątrz implementacji obiektówObiekty są tworzone przez warstwę implementacji obiektów lub już istnieją wpewnych repozytoriach na zewnątrz CORBA.
Obiekty są manipulowane poprzez metody wewnątrz implementacji obiektówObiekty są tworzone przez warstwę implementacji obiektów lub już istnieją wpewnych repozytoriach na zewnątrz CORBA.
Obiekty (np. konta, pojazdy, pracownicy, akcje) mogą być: - chwilowymi obiektami lub zmiennymi, utworzonymi w pamięci operacyjnej, - krotkami w relacyjnej bazie danych, - obiektami w obiektowej bazie danych.CORBA traktuje wszystkie takie sytuacje jednakowo.
Warstwa implementacji obiektów tworzy unikalne referencje do obiektów. CORBA tym się nie zajmuje. Sposób tworzenia referencji i jej budowa jest sprawą dostawcy ORB-u lub klienta. Każdy obiekt obsługiwany przez CORBA musi mieć referencję.
Kowalski Nowak
referencja1referencja2
Obiekty pracowników Referencje do obiektów
odsyła do
Implementacjaobiektów
Scenariusz zarządzania obiektami (1)
K.Subieta. Bazy danych i inżynieria oprogramowania, Wykład 3, Folia 18 listopad 1999
1. Warstwa implementacji obiektów czyni publicznymi referencje do obiektów.2. Klienci kolekcjonują i zapamiętują referencje.3. Klienci wysyłają zlecenia do obiektów używając ich referencji.
Obiekty nie są przesyłane pomiędzy klientem i serwerem poprzez mechanizmyCORBA; zamiast tego, używane i przesyłane są referencje.
1. Warstwa implementacji obiektów czyni publicznymi referencje do obiektów.2. Klienci kolekcjonują i zapamiętują referencje.3. Klienci wysyłają zlecenia do obiektów używając ich referencji.
Obiekty nie są przesyłane pomiędzy klientem i serwerem poprzez mechanizmyCORBA; zamiast tego, używane i przesyłane są referencje.
1. ORB lokalizuje implementację obiektu związaną z referencją do obiektu.2. Adapter obiektu aktywuje obiekt w jego warstwie implementacyjnej.3. Adapter obiektu przekazuje zlecenie (przydziela metodę) do obiektu.
Metody znajdujące się w warstwie implementacji obiektu dokonują odpowiednichmanipulacji obiektami
1. ORB lokalizuje implementację obiektu związaną z referencją do obiektu.2. Adapter obiektu aktywuje obiekt w jego warstwie implementacyjnej.3. Adapter obiektu przekazuje zlecenie (przydziela metodę) do obiektu.
Metody znajdujące się w warstwie implementacji obiektu dokonują odpowiednichmanipulacji obiektami
ORBznajdujewłaściwąimplementację
PodajZarobekPrac
Kowalski
przydziela metodę
aktywuje
Adapterobiektu
Scenariusz zarządzania obiektami (2)
K.Subieta. Bazy danych i inżynieria oprogramowania, Wykład 3, Folia 19 listopad 1999
Metody wewnątrz warstwy implementacji obiektów wykonują potrzebną manipulację i zwracają rezultaty i wartości parametrów wyjściowych.
ORB zwraca te rezultaty i wartości parametrów wyjściowych z powrotem do klienta.
Metody wewnątrz warstwy implementacji obiektów wykonują potrzebną manipulację i zwracają rezultaty i wartości parametrów wyjściowych.
ORB zwraca te rezultaty i wartości parametrów wyjściowych z powrotem do klienta.
Klient ORBwynik 3000 PLN
PodajZarobekPrac
Kowalski
Implementacja obiektu
Scenariusz zarządzania obiektami (3)
K.Subieta. Bazy danych i inżynieria oprogramowania, Wykład 3, Folia 20 listopad 1999
Z punktu widzenia klienta, obiekt jest dostępny poprzez ORB z użyciem referencjiPojedyńczy obiekt może mieć wiele referencji (nie zalecane).Porównanie referencji nie jest zdefiniowane i nie jest zalecane.Referencja może być NULLReferencja jest nieczytelna (opaque), ale można dokonać konwersji na string i spowrotemDane referencyjne (klucz relacji, Pesel, etc.) są sekwencją do 1024 bajtów.
Id interfejsu Dane referencyjne Id implementacji
Referencje do obiektu nie sa tym samym co OID: - mogą nie być unikalne - OID wymaga centralnego zarządzania (rozstrzyganie unikalności), co może powodować wąskie gardła - OID nie jest wygodny dla zastosowań spadkowych
Referencje do obiektu nie sa tym samym co OID: - mogą nie być unikalne - OID wymaga centralnego zarządzania (rozstrzyganie unikalności), co może powodować wąskie gardła - OID nie jest wygodny dla zastosowań spadkowych
Budowa referencji(efektywnie unikalna):
Wyszukiwanie referencji - np. poprzez serwis nazwowy.
Referencje
K.Subieta. Bazy danych i inżynieria oprogramowania, Wykład 3, Folia 21 listopad 1999
Zalety statycznego wołania metod:Zalety statycznego wołania metod:
Łatwiejsze do programowania: odległa metoda jest wołana w programietak samo jak metoda lokalna, z taką samą techniką określania prarametrów.Jest to naturalna forma programowania.
Skuteczna kontrola typu: jest wykonywana podczas czasu kompilacji.
Dobra wydajność: analiza składniowa, kontrola typu i wiązanie są wykonane podczas czasu kompilacji, nie muszą one być wykonywane dynamicznie.
Samo-dokumentacja: programy są czytelne i łatwo zrozumiałe.
Zalety dynamicznego wołania metod:Zalety dynamicznego wołania metod:
Elastyczność: możliwość reakcji na dynamiczne zmiany w środowisku obiektów,np. dodanie nowego interfejsu.
Generyczność: możliwość programowania aplikacji ogólnych, działających na dowolnym środowisku obiektów i interfejsów, takich jak. np. przeglądarka obiektów.
Statyczne vs. dynamiczne wołania metod
K.Subieta. Bazy danych i inżynieria oprogramowania, Wykład 3, Folia 22 listopad 1999
Mechanizm refleksji
Wołania dynamiczne są oparte o mechanizm okreslany jako refleksja. Refleksja posiada dwa aspekty:
Możliwość dynamicznego ustalenia (podczas działania programu) jego meta-danych. Np. można dynamicznie dowiedzieć się jaki jest typ danej zmiennej, mozna ustalić jakie typy lub interfejsy są obecnie zdefiniowane w systemie, itd.
Możliwość dynamicznego użycia tych informacji w programie, np. skomponowania fragmentu programu (np. w postaci stringu) i następnie wykonanie go w tym samym programie
Refleksja jest ważną cechą umożliwiającą tworzenie oprogramowania generycznego (niezależnego od konkretnej aplikacji) i oprogramowania systemowego.
Refleksja jest szeroko wykorzystywana przy tworzeniu kompilatorów języków programowania, systemów operacyjnych, systemów zarządzania bazami danych, systemów przetwarzania rozproszonego.
Najwcześniejszym językiem z refleksją jest Lisp. Pewne (ograniczone) możliwości refleksji posiada Java. Wariant refleksji został wykorzystany w dynamicznym SQL.
reflection