2019ICE系列培训(一).ppt

ICE系列培训(一)钟潘[e-mail]统一网管平台专项培训内容1.Ice概述2.Slice语言1.Ice概述1.1Ice简介1.2Ice术语1.3Ice架构1.4示例1.1Ice简介（1）Ice是什么首先，Ice（InternetCommunicationsEngine）是一个面向对象的中间件平台。基本上，这是指Ice提供一系列工具、APIs和库，支持构建面向对象的C/S结构应用程序。其次，Ice应用程序可运行于异构环境：客户端和服务端可使用不同编程语言编写，可以运行在不同操作系统和机器架构上，可以使用多种多样的网络通信技术。同时，这些应用程序的源代码是可移植的而不管部署环境是什么。1.1Ice简介（2）Ice支持哪些环境支持语言：客户端和服务端：C++、Java、C#、Python、Objective-C；客户端：PHP、Ruby支持网络协议：TCP、UDP、SSL支持操作系统及编译器：完整列表见简介（2）Ice支持哪些环境IceforC++Solaris10(SPARC)SunGCC4.3.2,32/64bitSolaris10(Intel)SunGCC3.4.3,32/64bitRedHatEnterpriseLinux5.4(i386andx86_64)GCC4.1.2SuSELinuxEnterpriseServer11(i586andx86_64)GCC4.3.2WindowsServer2008R2(x86andx64)VisualStudio2008SP1VisualC++2008SP1ExpressEdition(x86only)IceforJavaAllsupportedplatformsJDK1.5.0or1.6.0（Windows平台不支持IPV6，=6230761）1.1Ice简介（3）Ice包含哪些内容IceCore：远程通信的运行时支持IceUtil：实用工具库，包含智能指针、线程、Unicode处理等Slice及编译器：定义服务器和客户端交互的契约，并生成语言相关代码IceServicesFreeze&FreezeScript：对象持久化IceGrid（Ice3.0前叫IcePack）：分布式计算IceBox：服务宿主IceStorm：消息发布订阅IceSSL：SSL支持Glacier2：软件防火墙IcePatch2：软件补丁1.1Ice简介（4）Ice和同类技术比较Ice是和DCOM/COM+、CORBA、WebService同属一类的技术。但是DCOM/COM+只能用于Windows平台，CORBA作为一种规范已经包含过多无用的复杂而变得华而不实、难以使用，WebSerivce以XML-RPC/SOAP为基础导致其效率和安全性是一大软肋，相比之下，Ice更加开放、简洁、高效和安全。参考资料（注意以下内容所用Ice版本比较老）：《反叛之冰：InternetCommunicationsEngine》：《Ice与CORBA的差异》：《Ice和CORBA的性能比较》：简介（5）Ice实现目标提供一个适于异构环境使用的面向对象的中间件平台提供一整套的特性，支持广泛领域下现实分布式应用的开发避免不必要的复杂性，使平台易于学习和使用提供一个在网络带宽、内存使用、CPU负载上高效的实现提供一个具有内建安全性，使其适用于不安全的公众网络的实现1.2Ice术语（1）ClientandServerClient和Server是相对的概念，指请求过程中应用程序所充当的角色，Client指请求的发起方，而Server指请求的响应方，因此常常Client和Server的角色是可以互换的，例如有时需要Server回调客户端的方法，此时Server就是充当的Client角色。1.2Ice术语（2）InterfaceInterface是客户端和服务端交互的契约，中立于具体实现语言，采用Slice语言定义。Interface包含0或多个Operation，每个Operation有0或多个参数和一个返回值，参数具有方向性：输入参数由客户端初始化然后传给服务端，而输出参数由服务端初始化然后传给客户端。客户端通过调用Operation发出请求。1.2Ice术语（3）IceObjectIceObject是一种概念上或抽象上的实体，具有如下特征：一个IceObject是本地或远程地址空间中的实体，能响应客户端请求；一个单一的IceObject可以在一个服务器或多个服务器（冗余的）实例化，如果一个Iceobject同时有多个实例，仍然是一个单一IceObject；每个IceObject有一个或多个Interface，其中必须有一个为maininterface，其他的称为facet，客户端在调用时可以决定使用哪个Interface；每个Iceobject有一个唯一的objectidentity，这个标识符最低要求是在一个adapter内是唯一的，但是为了架构上的好处（34），推荐使用全局唯一标识符，如UUID。1.2Ice术语（4）Endpoint表明服务端所使用的协议、地址、端口等，例如default-h10.78.100.100-p10000-t1000，表示协议为default，default的值可通过Ice.Default.Protocol设置，默认为tcp，协议还可以为tcp、udp、ssl；-h10.78.100.100表示地址；-p10000表示端口；-t1000表示超时时间为1秒。多个endpoint用“：”分隔。完整语法见E.2p1963。1.2Ice术语（5）ObjectAdapter一个Adapter包含一个或多个endpoint,每个endpoint可使用不同的协议、地址、端口；一个Adapter包含一个或多个IceObject的具体化servant。客户端可以通过这些endpoint访问这些servant,Adapter负责将客户请求分派到servant中的应用代码以及协助servant的生命周期管理。1.2Ice术语（6）ServantServant是IceObject在服务端的具体化，使用具体语言（如C++）实现Interface，然后new一个对象，这样一个Servant就创建了，但是要使Servant成为IceObject的具体化，这还不够，还需要将Servant加入adapter，并为其具体化的IceObject起一个标识名，最后激活adapter，这时IceObject才存在了。一个Servant可以一次具体化一个或多个IceObject，例如new一个Servant后，可以以不同的名字加入同一个或不同adapter，这时一个Servant就是同时具体化多个IceObject，客户端在请求过程中可以决定具体化哪一个IceObject。相反的，一个IceObject可以有多个Servant，例如在不同地址空间或不同机器上创建不同Servant具体化同一个IceObject，这样就构成一个冗余系统，提高系统可靠性。1.2Ice术语（7）Proxy和Servant相对，Proxy是IceObject在客户端的具体化。Proxy扮演着IceObject的本地代表，客户端要和IceObject联系，必须持有一个IceObject的Proxy。当客户端调用Proxy的一个Operation时，Ice运行时会：定位IceObject；激活IceObject所在的Server如果它没有运行；激活IceObject；传输任何输入参数到IceObject；等待Operation完成；返回任何输出参数和返回值给客户端（或抛出异常）。1.2Ice术语（8）StringifiedProxyProxy中的信息可以表达为一个字符串，例如：SimplePrinter:default-p10000，其中SimplePrinter为对象标识；default–p10000为endpoint，表示使用默认tcp协议，端口10000（完整语法见E.1p1961）。Ice运行时提供API在Proxy和字符串表达之间进行转换。字符串化的好处是可以将Proxy存储在数据库或文本文件。1.2Ice术语（9）DirectProxy直接Proxy是指Proxy中包含的endpoint就是要访问的服务器地址。（10）IndirectProxy间接Proxy不包含endpoint,有两种形式：一种只有对象标识，一种包含对象标识和objectadapter标识。类似DNS，要确定正确的server,客户端需要将Proxy传给locationservice（32.17），后者查找合适的server地址并返回给客户端。1.2Ice术语（11）DirectVs.IndirectBinding将Proxy解析为协议-地址对的过程称为绑定，directbinding用于directproxy，indirectbinding用于indirectproxy。Indirectbinding的主要好处是允许我们移动服务器而不会使客户端持有的Proxy变为无效。（12）FixedProxyFixedProxy和特定连接关联，包含一个连接句柄，一旦连接关闭，Proxy不再工作。FixedProxy不能整编，也就是不能作为参数传递给方法调用。FixedProxy用于实现双向连接，允许服务端回掉客户端而不开启新的连接（36.7）。1.2Ice术语（13）RoutedProxyRoutedProxy将所有请求转发到特定目标对象。它用于实现类似于Glacier2这样的服务，允许客户端和位于防火墙后的服务通信（42）。（14）Replication在Ice中，Replication包括使objectadapter在多个地址上可用。Replication的目标通常是通过在多台计算机上运行同一个服务来提供冗余性。如果一台计算机失效了，其他还可用。1.2Ice术语要使用replication意味着应用程序必须为此而专门设计。这表示，当客户端能通过一个地址访问一个对象时，从其他地址也能获得相同结果。Ice支持一种有限形式的replication,通过在Proxy中指定多个地址，Ice运行时初始连接时随机选择一个地址，如果失败则会尝试其他地址，例如：SimplePrinter:tcp-hserver1–p10001:tcp-hserver2-p100021.2Ice术语（15）ReplicaGroups除了基于Proxy的Replication，Ice还支持一种称为ReplicaGroups的更有用的Replication形式，这种形式需要使用locationservice。ReplicaGroups有一个唯一的标识，一旦一个ReplicaGroups建立后，可以通过indirectproxy的第二种形式（adapter标识替换为ReplicaGroups标识）进行访问。ReplicaGroups的好处是引入间接性，通过作为中间人的locationservice添加更多智能绑定过程。1.2Ice术语（16）At-Most-OnceSemanticsIce保证At-Most-OnceSemantics语义，即请求要么发送出去，如果不能发送，会以合适的异常通知客户端。任何情况都不会出现请求被发送两次，重试的尝试只会出现在确切的知道发送失败时（UDP例外）。虽然无At-Most