第三章简单 Corba 程序设计

山东大学计算机科学与技术学院基础技术教学部

第三章简单 Corba程序设计

山东大学计算机科学与技术学院

1 CORBA应用开发过程

CORBA规范并没有限制 ORB的具体实现方法，所以不同厂商对 ORB的具体实现方法可能差别很大，这就导致不同厂商提供的 ORB上操作可能有很大的差异。但基本过程都是类似的。


1.1 开发环境

Inprise VisiBroker 4.5 + JDK 1.3 + UltraEdit

Inprise Visibroker 5 + JDK 1.4 ( + Jbuilder / SunOne

Studio EE)


1.2 静态工作方式

客户方对象实现方

IDL 桩（客户方代

理）

IDL 构架（服务方

代理）

ORB 内核


设计一个静态方式的程序

IDL 文件对象实现

IDL 编译器JavaC++…

IDL 桩JavaC++…

IDL 构架JavaC++…

客户方调用

服务方主程序


1.4典型的 CORBA应用实现过程

用 IDL编写对象规格说明

编译 IDL生成桩和框架

编写客户程序代码编写对象实现和服务程序代码

编译客户程序编译服务程序

运行客户程序运行服务程序

启动对象请求代理（ ORB）内核

一个典型 CORBA 应用的实现过程


对象接口

对象接口实际上是分布式对象向外提供服务的规格说明

是客户程序与对象实现之间的一种合约，双方必须严格遵守对象接口定义中的约定，包括操作名字，参数表，返回表，异常表，上下文等

对象接口定义存放在一个或多个 IDL文本文件中，指明每一对象对外提供的服务，以及客户程序如何使用这些服务或处理服务的返回结果


1.3 IDL语言

说明性语言，定义组件接口，不定义实现。语法上可以看成 C++的一个子集，规定组件的属性、所继承的父类、产生的异常、事件和各类数据类型。

编译器作用：将 IDL映射到具体程序设计语言，产生桩代码和框架代码

调用请求经客户端桩传递给 ORB，然后转发到服务端框架，最后到达真正要执行请求的对象实现实例


编写对象实现和服务程序

IDL文件只定义了对象的语法规格说明，必须编写这些对象的具体实现代码

对象实现可用各种语言实现，且与客户程序的语言无关 IDL到编程语言的映射规则

– 生成 IDL框架代码和各种辅助性的 java接口或类– 编写对象实现代码时必须继承或使用其中的某些接口或类

服务程序– 利用 POA激活伺服对象供客户对象使用– 通常是一个循环执行的进程，不断监听客户程序请求并为之服务


编写客户程序

初始化 ORB

– 是应用程序进入 CORBA的起点– 作用

让 ORB 了解有新的成员加入获取 ORB 伪对象的引用，以备调用 ORB 内核提供的操作时使用

– 伪对象 (pseudo object)：在 CORBA基础设施中的一个对象

获取分布式对象引用，利用其调用对象实现提供的服务


创建并部署应用程序

客户端：客户程序代码与 IDL编译器自动生成的 ID

L桩代码一起编译服务端：对象实现代码与服务程序代码与 IDL框架代码一起编译


1.5 例子背景

银行账户管理– 服务端管理大量银行顾客的账户，提供基本的开户、存款、取款、查询余额的功能。


1.5.1 对象认定

一个银行帐户的实体模型。 balance ：表示当前的余额。 deposit：存款 withdraw：取款 getBalance：查询余额

AccountManager

accountList : HashTable

open(name : String) : Account

manage 银行中的储蓄员的实体模型。 accountList ：记录当前已开设的

所有帐户。 open ：根据帐户标识查找某一帐

户，如果该标识的帐户不存在则创建一个新帐户。

Account

balance : float

deposit(amount : float) : voidwithdraw(amount : float) : booleangetBalance() : float


1.5.2 定义对象接口

// 银行帐户管理系统的对象接口定义module Bank { // 帐户 interface Account { // 存款 void deposit(in float amount); // 取款 boolean withdraw(in float amount); // 查询余额 float getBalance(); }; // 帐户管理员 interface AccountManager { // 查询指定名字的帐户，查无则新开帐户 Account open(in string name); };};

Bank.idl


1.5.3 生成 Stub与 Skeleton

IDL编译器作用是将 IDL映射到具体程序设计语言，产生桩代码和框架代码

Visibroker for java提供的编译器 idl2java将 IDL映射到 jav

a语言，生成 java语言的桩和框架语言每个对象实例都有一个用于唯一标识自身的对象引用。客户程序利用对象引用指明调用的方向

表面上看，客户程序调用的是远程对象实现上的操作，实际被调用的代码是作为其代理的 IDL桩


生成 Stub与 Skeleton

prompt> idl2java Bank.idl

idl2javaBank.idl

Stub

Skeleton输入

输出

其它辅助文件


1.5.4 生成 7个文件

VisiBroker for Java的 IDL编译器 idl2java为每个接口自动生成 7个文件：– AccountOperations.java– Account.java– _AccountStub.java– AccountPOA.java– AccountPOATie.java– AccountHelper.java– AccountHolder.java


1.5.4.1 生成的接口定义

Account.java和 AccountOperations.java定义了 IDL

接口 Account的完整基调。– AccountOperations.java(操作基调 )定义了 Account接口中定义的所有常量和方法。

package Bank; public interface AccountOperations//操作接口{ public void deposit(float amount); public boolean withdraw(float amount); public float getBalance();}


生成的接口定义

– 客户程序代码中，程序员通常使用的是操作接口的派生接口 Ac

count( 位于 Account.java)

package Bank; public interface Account extends com.inprise.vbroker.CORBA.Object, Bank.AccountOperations, org.omg.CORBA.portable.IDLEntity{}


1.5.4.2 生成的 Stub

_AccountStub.java是 Account对象在客户端的桩代码，它实现了 Account接口。– 程序员编写的客户程序代码通常不直接调用这个类中的方法。– VisiBroker for Java生成了另外的辅助类 AccountHelper。


生成的 Stub

package Bank; public class _AccountStub extends com.inprise.vbroker.CORBA.portable.ObjectImpl implements Account{ final public static java.lang.Class _opsClass =

Bank.AccountOperations.class; private static java.lang.String[] __ids =

{"IDL:Bank/Account:1.0"}; public java.lang.String[] _ids(){ return __ids; } public void deposit(float amount){ //与 ORB交互，完成真正的 deposit方法调用 } public boolean withdraw(float amount){ //与 ORB交互，完成真正的 withdraw方法调用 } public float getBalance(){ //与 ORB交互，完成真正的 getBalance方法调用 }}

_AccountStub.java


1.5.4.3 生成的 Skeleton

AccountPOA.java是 Account对象的服务端框架代码，该类的功能：– 解包 in类型的参数并将参数传递给对象实现。– 打包返回值与所有 out类型的参数。

打包（ marshal ）：指将特定程序设计语言描述的数据类型转换为 CORBA 的 IIOP 流格式。

解包（ unmarshal ）：从 IIOP 流格式转换为依赖于具体程序设计语言的数据结构。

编写对象实现的最简单途径是继承这些 POA类，即把它们作为对象实现的基类。


生成的 Skeleton

package Bank; public abstract class AccountPOA extends org.omg.PortableServer.Servant implements org.omg.CORBA.portable.InvokeHandler,

Bank.AccountOperations{ public static org.omg.CORBA.portable.OutputStream _invoke( ...) { org.omg.CORBA.portable.OutputStream _output = null; { switch (_method_id) { case 0: { float amount; amount = _input.read_float(); _self.deposit(amount); _output = _handler.createReply(); return _output; } case 1: {//...

} case 2: {//...

} }}}}

AccountPOA.java


1.5.4.4 生成的辅助工具类

IDL编译器为每一个用户自定义类型还生成一个辅助工具类。AccountHelper.java 声明了 AccountHelper类，该类为 Account接口定义了许多实用功能和支持功能的静态方法（又称类方法）。– 从 Any对象提取或向 Any对象插入对象（ extract和 insert方法）；– 从输入／输出流读写对象（ read和 write方法）；– 获取对象的库标识和类型码（ id和 type方法）；– 绑定对象与类型转换操作（ bind 和 narrow 方法）等等。

编程时会用到该类中提供的方法。


生成的辅助工具类

package Bank; public final class AccountHelper{ public static Bank.Account narrow

(final org.omg.CORBA.Object obj) { //... } public static Bank.Account bind(org.omg.CORBA.ORB orb,

java.lang.String name) { //... } //...}

AccountHelper.java


1.5.4.5 生成的对象传递支撑类

AccountHolder.java 声明的 AccountHolder类为传递对象提供支持。– IDL有三种参数传递方式： in、 out和 inout。– in类型的参数以及返回结果与 Java的参数传递方式与结果返回方式完全相同。

– out和 inout 两种类型的参数允许参数具有返回结果的能力，无法直接映射到 Java语言的参数传递机制，这时 AccountHolder

类为传递 out和 inout参数提供了一个托架（ holder）。


In表明实际参数从客户程序传向对象实现 Out表明数据从实现对象传递给客户程序，并且对象实现无需从客户程序获取参数的初始值

Inout表明数据从客户程序传给对象实现，然后经对象实现加工后再返回给客户程序


生成的对象传递支撑类

package Bank; public final class AccountHolder implements org.omg.CORBA.portable.Streamable{ public Bank.Account value; public AccountHolder() {} public AccountHolder(final Bank.Account _vis_value){ this.value = _vis_value; } public void _read(

final org.omg.CORBA.portable.InputStream input){ value = Bank.AccountHelper.read(input); } public void _write(final

org.omg.CORBA.portable.OutputStream output){ Bank.AccountHelper.write(output, value); } public org.omg.CORBA.TypeCode _type() { return Bank.AccountHelper.type(); }}

AccountHolder.java


1.5.5 编写对象实现

对象实现代码所在的类名字可由程序员自由掌握，只要不与IDL编译器自动产生的 Java类产生名字冲突即可。客户程序也无须了解对象实现是由哪一个 Java类完成的。

CORBA应用程序的对象实现最常用、最简单的实现方式是使用继承，即直接继承由 IDL编译器生成的 xxxPOA类。– 当对象实现需要利用继承机制达到其他目的时，就必须改用 CORBA对象实现的另一种实现方式 ── 纽带机制（ tie mechanism）。

我们的例子程序采用简单的继承方式编写对象实现。


账户的对象实现

public class AccountImpl extends Bank.AccountPOA{ // 属性定义 protected float balance; // 构造方法，按指定余额创建新的帐户 public AccountImpl(float bal){ balance = bal; } // 往帐户中存款 public void deposit(float amount){ balance += amount; } // 从帐户中取款，不足余额则返回 false public boolean withdraw(float amount){ if (balance < amount) return false;

else { balance -= amount; return true;}

}// 查询帐户余额public float getBalance(){

return balance}

}

AccountImpl.java


账户管理员的对象实现

public class AccountManagerImpl extends Bank.AccountManagerPOA{ protected Hashtable accountList; // 该帐户管理员所负责的帐户清单 public AccountManagerImpl(){ accountList = new Hashtable(); } public synchronized Bank.Account open(String name){ Bank.Account account=(Bank.Account)accountList.get(name); if (account == null) { Random random = new Random(); float balance = Math.abs(random.nextInt())%100000/100f; AccountImpl accountServant = new AccountImpl(balance); try {

org.omg.CORBA.Object obj = _default_POA().servant_to_reference(accountServant);

account = Bank.AccountHelper.narrow(obj); } catch(Exception exc) { exc.printStackTrace(); } accountList.put(name, account); System.out.println("新开帐户： " + name); } return account; }}

AccountManagerImpl.java


1.5.6 编写服务程序

通常程序员都会编写一个名为 Server.java的服务程序，服务程序创建伺服对象供客户端使用。


编写服务程序

初始化 ORB

创建一个 POA

创建提供服务的伺服对象

激活伺服对象

激活 POA管理器

等待客户程序发来请求

服务程序的处理流程


编写服务程序

public class Server{ public static void main(String[] args) { try { org.omg.CORBA.ORB orb = org.omg.CORBA.ORB.init(args, null); POA rootPOA = POAHelper.narrow( orb.resolve_initial_references("RootPOA")); org.omg.CORBA.Policy[] policies = { rootPOA.create_lifespan_policy(

LifespanPolicyValue.PERSISTENT) }; POA myPOA = rootPOA.create_POA("BankPOA", rootPOA.the_POAManager(), policies); AccountManagerImpl managerServant =

new AccountManagerImpl(); myPOA.activate_object_with_id( "BankManager".getBytes(), managerServant); rootPOA.the_POAManager().activate(); System.out.println("帐户管理员 BankManager已就绪 ...\n"); orb.run(); } catch(Exception exc) { exc.printStackTrace(); } }}

服务程序 Server.java

初始化 ORB

创建一个 POA

创建提供服务的伺服对象

激活伺服对象

激活 POA管理器

等待客户程序发来请求


1.5.7 编写客户程序

初始化 ORB

绑定到服务对象

调用服务对象提供的服务

客户程序操作流程


编写客户程序

public class Client{ public static void main(String[] args) { org.omg.CORBA.ORB orb=org.omg.CORBA.ORB.init(args, null); // 利用 POA全称与对象标识 "BankManager"查找帐户管理员 Bank.AccountManager manager =

Bank.AccountManagerHelper.bind( orb, "/BankPOA", "BankManager".getBytes()); String name = args.length > 0 ? args[0] : "David Zeng"; // 请求帐户管理员找出一个指定名字的帐户，无此帐户则新开一个 Bank.Account account = manager.open(name); System.out.println(name + “的帐户余额为” +

account.getBalance() + "元 "); account.deposit(200); System.out.println(“存款 200元后，余额为” +

account.getBalance() + “元” ); if (account.withdraw(600)) { System.out.println(“取款 600元后，余额为” +

account.getBalance() + "元 "); } else { System.out.println("余额不足 600元，取款失败，余额保持不变 "); } }}

客户程序 Client.java

初始化 ORB

绑定到服务对象

调用服务对象提供的服务


1.5.8 编译应用程序

利用 VisiBroker for Java提供的编译器 vbjc 完成这一工作：– prompt> vbjc Server.java

– prompt> vbjc Client.java

vbjc实际上封装了 JDK提供的 Java编译器。 Holder类和 POATie类需要指定额外的参数才会生成。


1.5.9 运行应用程序

按一定的顺序启动应用程序– 1. 启动智能代理

运行 CORBA 应用程序之前，网络中必须至少有一台主机上启动了智能代理 osagent 。这是 VisiBroker 特有的分布式位置服务（ location service ）守护进程，网络中多个智能代理可协作以查找合适的对象实现。

prompt> osagent

– 2.启动服务程序 prompt> start vbj Server

– 3.启动客户程序 prompt> vbj Client

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第三章 简单 Corba 程序设计

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