Корпоративные информационные системы

Чтобы разобраться в объектно - ориентированной партитуре CORBA, отвлечемся на краткий курс объектной теории.            

Классический объект - самостоятельная  часть кода для компилятора. В общем случае неизвестен и недоступен вне данной программы.           

Распределенный объект или  компонент - объект, который может  существовать независимо от данной программы, в том числе на сети. Это самостоятельная, отдельно скомпилированная часть кода.            

Бизнес-объект - распределенный объект, выполняющий ту или иную бизнес-функцию, иначе говоря, законченную  производственную, финансовую, административную, информационную операцию.           

Основа объектной технологии - 3 главных свойства объекта: наследование, т. е. возможность строить дерево классов с наследованием методов и структур данных; полиморфизм, когда один и тот же метод (операция или функция) может приводить к разным результатам на различных классах; инкапсуляция - реализация метода происходит внутри объекта, для других объектов доступен только интерфейс, по которому они связываются с данным объектом.           

OMG сформулировала единый  семантический стандарт для своих  членов - Объектную Модель, в которую входит 4 основных понятия:

1.     объекты, моделирующие окружающий мир (человек, лодка, документ);

2.     операции, относящиеся к объекту и описывающие его особенности и специфику поведения (дата рождения для объекта "человек", материал, из которого сделана лодка);

3.     типы, описывающие конкретные значения операций на объекте (деревянная лодка, длиной 2 метра, с двумя сиденьями, без мотора и т.д.);

4.     подтипы, уточнения типов (лодка, максимальная скорость которой 10км/час).

На основе этих понятий OMG определила набор собственных объектных понятий - Объектную Модель, спецификацию для развития стандарта CORBA. Как и все части CORBA, Объектная Модель постоянно изменяется, отражая диалектику окружающей реальности.

Как показывает практика, постоянное совершенствование  заложено в самом стиле, выработанном OMG для развития CORBA.

11.1 История создания OMG и стандарта  CORBA

В 1989 г. несколько  компаний, поставщиков и потребителей компьютерных технологий, устав от неразберихи в промышленных приложениях, образовали OMG. Цель новой некоммерческой организации звучала в лучших традициях философских утопий: "Объединить мир". Переходя от философии к реальной жизни, это означает: объединить, путем создания средств интеграции приложений, мир прикладных программ, с их комплексами и системами, прежде всего в области автоматизации различных отраслей промышленности.

В названии группы уже был  скрыт ключ к решению поставленной задачи: OMG определяет Object Management (Объектное  Управление) как создание программного обеспечения, которое через понятие  объекта моделирует реальный мир. Объектная технология - великолепное средство разработки промежуточного ПО. Ее главное достоинство, способность расширять функциональность и добавлять новые компоненты в систему без изменения существующей структуры, позволяет легко строить гибкие, самоуправляемые, масштабируемые распределенные системы. С другой стороны, именно с развитием объектных методов возникла необходимость конструирования промежуточного ПО нового типа - не раз навсегда установленного моста между компонентами, а универсальной среды их взаимодействия.

OMG с самого начала объявила  себя демократической организацией, а выработанные стандарты - бесплатными  и открытыми для дополнений  и изменений. Члены OMG разработали  необыкновенно интересную процедуру  создания новых стандартов, основанную на понятии Request For Proposal (RFP - запрос на разработку). RFP выпускается специальным комитетом OMG - Task Force и представляет собой адресованный членам OMG подробный запрос на развитие какого - либо конкретного стандарта. Task Force формирует запросы на основании информации, поступающей как от членов OMG, так и от независимых компаний и частных лиц. Запрос на RFP должен быть обоснован реальными потребностями существующих или разрабатываемых продуктов. Через 3 недели после публикации проекта нового RFP (это время дается членам ОMG на обдумывание задачи) происходит обсуждение запроса и определяется график выпуска нового стандарта. После создания новых спецификаций члены OMG голосуют за принятие нового стандарта и включение его в структуру CORBA. Обычно процесс разработки нового стандарта занимает около года. Сейчас актуальны, например:

1.     RFP о компонентной модели CORBA - спецификации для интерфейсов и механизмов распределенной компонентной модели, основанной на CORBA, которые способны взаимодействовать с другими компонентными технологиями;

2.     RFP о специальном языке сценариев для облегчения работы с компонентами CORBA;

3.     RFP для управления документами медицинского страхования и бухгалтерских расчетов в медицине, передаваемыми по сети.

Очевидно, что  при таком подходе темпы развития CORBA стремительно растут, ведь чем больше компаний используют CORBA совместимые  продукты, тем больше выпускается RFP и тем быстрее развивается  стандарт.

Сегодня в OMG входят более 800 компаний, среди которых: Acer, Cisco, HP, American Airlines, Hitachi, IBM, Siemens, Microsoft Sun, Sybase, Boeing, EDS, Ericsson,Netscape, Nokia, Ford Motor, Oracle и ряд других. Большинство крупных компаний, имеющих отношение к информационным технологиям, входят в OMG. Корпорация Microsoft долго не присоединялась к OMG - развивала собственный стандарт, COM/DCOM. Сегодня битва OMG - Microsoft на поле промежуточного ПО завершилась, наконец, мирными переговорами. Разработаны специальные средства, которые позволяют приложениям, поддерживающим один стандарт, взаимодействовать с приложениями из другого лагеря. DCOM присущи все недостатки стандарта, разрабатываемого одной компанией: он сконцентрирован на Windows и Microsoft не портируется на другие платформы; кроме того, DCOM проигрывает и по некоторым другим позициям.

OMG работает в тесном  контакте с другими центрами стандартизации: ISO, Open Group (X/Open), WWW консорциум, ANSI, IEEE и многими другими. Как утверждает президент OMG Вильям Хоффман, в 1997 г. CORBA стал неотъемлемой частью жизни распределенных объектных компьютерных систем. Окончательная ли это победа? Будем осторожны. Ведь в данном случае говорить о полной интеграции приложений можно только если их "общение" столь же естественно, как телефонный разговор. До этого еще далеко.

Первый итоговый документ OMG был опубликован в 1991 г., это OMA (Оbject Management Architecture) Guide - путеводитель по архитектуре объектного управления, описывающий ядро CORBA. В 1992 г. вышел его переработанный вариант, а в 1994 г. появился CORBA 2.0. Именно с этого момента стало очевидно, что стандарт скорее жив, чем мертв и сейчас он в превосходной форме. Стандарт CORBA состоит из 4 основных частей:

1.     Object Request Broker - брокер объектных запросов;

2.     Object Services - объектные сервисы;

3.     Common Facilities - общие средства;

4.     Application и Domain Interfaces - прикладные и отраслевые интерфейсы.

11.2 Брокер (посредник) объектных запросов ORB (Object Request Broker)

Обобщенная  Архитектура построения Брокеров Объектных  Запросов разработана для поддержки  интеграции самых разнообразных  объектных систем. Спецификация CORBA устанавливает принципы создания Брокеров Объектных Запросов, которые и допускают такую интеграцию.

Запрос посылается от клиента к серверу. Клиент это приложение, или нечто другое, выполняющее операцию над объектом, а реализация объекта - это код и данные, которые на самом деле выполняют эту операцию. ORB способен выполнить все действия, необходимые для нахождения реализации указанного объекта, подготовке этой реализации к обработке запроса и передаче данных, относящихся к запросу. Интерфейс, предоставляемый клиенту абсолютно не зависит от местоположения реализации объекта, языка программирования, на котором он написан или каких-либо других аспектов, не влияющих на определение интерфейса для данного объекта.

При определении  конкретной архитектуры Брокер Объектных Запросов вовсе необязательно должен быть реализован как один компонент, но каждая реализация должна реализовывать три категории операций:

• Операции, которые одинаковы для всех реализаций ORB-а.
• Операции, специфичные для конкретного объектного типа.
• Операции, специфичные для отдельных видов реализаций объектов.

Различные реализации ORB-а могут поддерживать различные  виды реализаций, а различные адаптеры объектов могут обеспечивать различные  наборы сервисов для клиента и  реализаций.

Ядро Брокера Объектных Запросов обеспечивает основные механизмы для манипуляций объектами и выполнения запросов. Спецификация CORBA предназначается для поддержки различных механизмов реализации объектов, поэтому структура ядра не определяется. Вместо этого задается набор интерфейсных функций, которые должны присутствовать в каждой реализации ORB-а и тем самым маскируют отличия между различными реализациями Брокеров Объектных Запросов.

Объекты

Система объектов обеспечивает клиента набором сервисов. Клиент способен запросить некоторый сервис. Объект - это нечто, что обеспечивает один или более сервисов, которые клиент может запросить.

Пример  Брокеров Объектных Запросов

Доступно широкое  множество способов реализации конкретных ORB-ов. Далее будут приведены примеры таких реализаций. Следует иметь ввиду, что конкретный ORB может быть реализован сразу несколькими способами.

ORB, включаемый  в клиентское и серверное приложение

Если имеется  подходящий механизм коммуникаций, то возможна реализация ORB-а в виде набора подпрограмм как со стороны клиента, так и со стороны реализации объекта. Вызовы методов могут транслироваться в работу со средствами взаимодействия процессов (Inter Process Communication - IPC).

ORB, выполненный  в виде сервера

С целью обеспечения  централизованного сбора и управления всевозможной информацией, ORB может быть реализован в виде отдельного приложения. Взаимодействующие приложения устанавливают контакт с ORB-ом посредством нормальных механизмов IPC.

ORB как  часть системы

Для повышения  надежности, защиты данных и достижения лучшей производительности ORB может быть реализован как часть операционной системы. При этом ссылки на объект могут быть сделаны постоянными, таким образом, уменьшая время, необходимое для обработки каждого запроса. При реализации ORB-а как части операционной системы возможны всевозможные виды оптимизации, такие как избежание кодирования и декодирования данных, если клиент и сервер находятся на одной и той же машине.

ORB, основанный  на библиотеках

Если код  объекта занимает небольшой объем и не требует никаких дополнительных средств, то он может быть выполнен в виде библиотеки. При этом все заглушки на самом деле будут являться настоящими методами. При этом предполагается, что имея доступ к данным реализации, клиент не разрушит эти данные.

Реализации  объектов

Реализация  объекта обеспечивает само понятие  объекта, обычно задавая данные для  конкретного экземпляра объекта  и код для выполнения методов  объекта. Часто реализация будет  использовать другие объекты или  вспомогательные программы для обеспечения функционирования объектов. В некоторых случаях выполнение операции над объектом влечет некие побочные действия не над объектами.

Конкретный ORB может  поддерживать широкий набор объектных  реализаций: отдельные серверы, библиотеки, объектно-ориентированные системы управления базами данных и др. С помощью использования дополнительных Адаптеров Объектов теоретически можно поддерживать любую реализацию объекта.

Адаптеры  объектов

Адаптер объектов - это первичный  путь для обеспечения сервиса  конкретной реализацией объекта. Предполагается, что имеется несколько адаптеров объектов, каждый из которых обеспечивает доступ к объектам определенного вида.

Сервисы, которые обеспечиваются ORB-ом посредством адаптеров объектов часто включают: генерацию и интерпретацию ссылок на объекты, вызов методов, активацию и деактивацию реализаций объектов, а также регистрацию конкретных реализаций и отображение объектных ссылок и реализаций.

Информация, которая находится  в каждом из хранилищ может быть произвольно изменена в любой момент времени с помощью методов, обеспечиваемых реализацией ORB-а. Однако, неосторожное изменение, сделанное во время работы может привести нарушить целостность информации, находящейся в каждом из хранилищ и сделать невозможным дальнейшее функционирование ORB-а.

Скелет реализации

Для конкретного  отображения и, возможно, используемого  адаптера объектов определяется свой порядок вызова методов каждого  объекта. Этот интерфейс в общем  случае является интерфейсов обратных вызовов. При необходимости ORB вызывает требуемые процедуры.

Динамическая  обработка запросов

Также доступен интерфейс для динамической обработки  поступающих запросов. В этом случае реализация объекта взаимодействует  с заданным интерфейсом по аналогии с интерфейсом динамических вызовов.

Подпрограммы  динамической отработки запросов могут  вызываться как с помощью интерфейса динамических вызовов, так и с  помощью процедур-заглушек, каждый метод дает одинаковый результат.

Запросы

Клиент запрашивает  сервисы инициированием запросов. Запрос - это событие, то есть действие, происходящее в конкретный момент. С запросом связана информация, состоящая из операции, объекта, у которого запрашивается сервис, нуля или более действительных параметров вызова и необязательный контекст запроса. Форма запроса - это описание или шаблон, который может быть выполнен произвольное количество раз. Форма запроса определяется отображением для конкретного языка программирования. Альтернативной формой запроса является использования Интерфейса Динамических Вызовов, который позволяет создать запрос, добавить аргументы и выполнить запрос. Под значением понимается допустимый параметр запроса. Значение которое определяет объект, называется ссылкой на объект, связанной с конкретным экземпляром объекта. Выполнение запроса вызывает выполнение соответствующего сервиса. После завершения запроса клиенту возвращается результат запроса (если он есть). В случае ненормального завершения запроса клиенту возвращается исключение. Исключение может содержать специфические параметры, специфические для данного типа исключений.