基于ICE中間件的應用系統通信框架設計

李雪玲

摘要摘要：在介紹ICE中間件的基礎上，提出了基于ICE的應用系統通信框架設計方案。該框架負責系統各部分之間的通信，在此框架基礎上可以進一步擴展系統功能。

關鍵詞關鍵詞：ICE中間件；應用系統；通信框架

DOIDOI：10.11907/rjdk.162129

中圖分類號：TP319文獻標識碼：A文章編號文章編號：16727800（2017）001009102

0引言

中間件是位于客戶機/服務器的操作系統之上的服務程序，這些服務程序具備標準的接口和協議。相連接的系統即使是不同的OS和硬件，也可以有符合對應接口和協議規范的實現方式。在具體應用程序的開發過程中，利用中間件提供的跨平臺、統一的接口來屏蔽操作系統的多樣化，以此實現穩定、安全的支撐平臺，從而在異構系統間進行信息交換[1]。當前主流的面向對象中間件包括Sun公司的EJB/J2EE、Microsoft的COM+/DNA和OMG的CORBA/OMA等，都有其各自的特點。ZeroC公司于2003 年開發了一種新的輕量級面向對象的分布式中間件ICE （ Internet Communication Engine）[2]。1ICE中間件簡介

ICE 作為中間件平臺為構建面向對象的客戶/服務器應用提供支持[3]。通過Slice （Specification Language for Ice）語言來描述（不是實現）各種類型和對象接口，再由編譯器編譯到特定實現語言的類型定義和API，使用其提供的應用功能，并與ICE進行交互。由于這種抽象機制，它提供了跨平臺、跨語言的解決方案：客戶端和服務器端可以用不同的編程語言來實現，可以在多種操作系統和硬件架構上運行，并可以采用不同的網絡通信技術[4]。目前，最新版本為3.6（ICE-3.6.2在2016年4月發布），支持C++、JAVA、JavaScript、VB、C#、PHP、Ruby、Python等編程語言，并可支持Windows、Unix、Linux、Solaris、OS X等操作系統。

ICE程序是C/S架構的程序，由客戶端和服務器端組成，其內部邏輯結構如圖1所示。客戶端與服務器端程序都是由應用代碼（客戶應用和服務器應用）、庫代碼（客戶 ICE 核心、服務器ICE核心和對象適配）以及根據Slice語言定義生成的代碼（代理和骨架）混合而成[5]。

2.2通信接口定義

在傳統的網絡應用系統開發中，開發者需要花費大量時間用于底層通信程序的實現。例如根據客戶端和服務器端各自的操作系統選用與之對應的SOCKET庫和API，還需考慮采用TCP或UDP協議進行通訊時的實現細節等。本文研究的基于ICE中間件的通信框架（見圖2）可以便利地實現應用程序間的通信與數據傳輸，程序間通信的接口（圖中帶數字的圓圈）由ICE的SLICE語言定義，對通信雙方是透明的。其中，端口1、3、5、7是程序作為ICE通信的發起端時操作系統為其分配的端口號（每次通信可能會不一樣）；端口2、4、6、8是程序作為ICE通信的接收端時用于監聽的端口號（固定、唯一的）。

程序中，首先聲明一個類型為 Ice：：Communicator 的 AppSysIC 變量，通過調用Ice：：initialize進行初始化，返回一個指向Ice：：Communicator對象的指針；接著調用 Communicator 實例的AppSys AdapterCmd，創建一個操作命令適配器，用于監聽用戶操作請求，并調用Communicator 實例的AppSys AdapterData，創建一個數據傳輸適配器，用于監聽用戶的數據傳輸請求；實例化AppSysWorkI對象，創建Servant；將實例化的Servant作為參數傳遞給適配器的add方法；調用適配器的activate方法激活適配器，服務器則開始處理來自客戶端的請求；最后，通過調用wait For Shutdown方法掛起發出調用的線程，直至終止。