应用软件集成体系结构.ppt

信息系统集成 第三章 应用软件集成体系结构 概述 客户机/服务器模式 分布式计算 软件重用技术 中间件技术 J2EE应用架构 .NET应用架构 基于组件的软件开发 3.1 概述 软件应用架构 20世纪60年代到70年代，软件危机使软件成本日益增长，开发速度难以控制，质量无法保证，软件的维护困难等。软件工程 软件工程发展初期，设计的重点是数据结构和算法的选择上。随着规模和复杂度的变化，人们开始认识到软件架构的重要性。 软件架构的定义 将软件系统划分成多个模块，明确各模块之间的相互作用，组合起来实现系统的全部特征，就是系统的架构。 软件架构为软件系统提供了一个结构、行为和属性的高级抽象，并由构成系统的元素的描述及元素的相互作用、元素集成的模式，以及这些模式的约束组成。 3.1 概述 软件架构的作用 软件架构是系统环境中的一个高层概念，每个系统都有一个架构。架构是用于表达整个系统的结构和行为的模型，表达系统如何满足其环境上下文的要求，并表示主要的系统构件、其交互和依赖关系，以及其操作所需满足的约束。 软件架构模型 研究软件架构的首要问题是如何表示软件架构，即如何对软件架构建模。根据建模角度（侧重点）不同，通常将软件架构的模型分为5种：结构模型、框架模型、动态模型、过程模型和功能模型。 最常用的是结构模型和动态模型。 3.1 概述 应用软件的计算模式 应用系统在某种计算问题的解决过程中，采用的对计算资源的组织、调度上的某种有效方法。 计算资源是参与计算过程的所有资源：处理器、存储器、通信线路、程序和数据等。 从发展历程看，应用系统的计算模式主要包括集中式和分布式计算。 20世纪80年代之前，人们深入思考的是如何充分利用计算资源。 近年来，网络技术的发展使得分布式计算技术成为核心技术。 工业化分布式计算技术的发展已经经历了两代：第一代分布式计算技术是以支持信息共享为目标的面向过程的客户机/服务器技术；第二代分布计算技术是以面向对象为主要特征的分布式对象技术。 当前以Internet为平台的Agent计算、网格计算等分布式计算技术逐步深入的影响未来分布式计算技术的发展。 3.2 客户机/服务器模式 两层C/S模式 C/S的核心特征是任务的分解，由不同的计算资源承担任务，通过协作完成任务。 两层C/S模式是最早使用的C/S模式。 3.2 客户机/服务器模式 B/S结构 Brower/Server 浏览器/服务器模式 3.2 客户机/服务器模式 多层C/S结构 B/S模式在构造复杂应用系统时，利用CGI等技术开发部署很难提高系统运行效率。 现有的Web服务器支撑系统很难对各类中间件进行有效的管理和组织，需要专门针对中间件的支撑系统。 数据操纵的安全性很难保障。 应用系统被划分为：客户层、表示层、业务逻辑层(应用层)、数据管理层(数据层)。 3.2 客户机/服务器模式 多层C/S模式中，应用系统被划分为 客户层：一般PC，通过浏览器与Web服务器联系，访问Web服务器资源。 表示层：Web服务器，接受用户交互式操作，并将操作请求传递给应用服务器。 业务逻辑层：应用服务支撑系统，分布式对象管理容器，接受Web服务器的请求，执行业务逻辑返回结果，与后台数据库绑定，一般将数据库资源映射为数据对象。 数据管理层：数据库服务器。 3.2 客户机/服务器模式 多层C/S结构的基本计算过程 对多层C/S模式的支持规范主要有Sun的J2EE和微软的.NET。 3.3 分布式计算 移动Agent 20世纪90年代初由General Magic 公司在推出商业Telescript时提出的，主要思想在于：结合Agent技术和分布式计算技术，将服务请求Agent动态移到服务器端执行。使此Agent较少依赖网络传输，而直接面对要访问的服务器资源，降低了对网络带宽的依赖。 移动Agent不需要统一调度，由用户创建的Agent，用户可自行创建多个Agent，同时在一个或多个节点上运行，形成并行求解能力。 可自行决定何时中断任务，并将自己转移到另一台机器上。 具有自治性和智能路由的性能。 3.3 分布式计算 网格计算 Grid称为网格计算 思想在于：将闲置在Internet各处的MIPS捆绑在一起加以利用，以便用累积的计算能力来完成超级计算机的任务。 网格计算主要应用在大批量的小任务，如：声视频点播，具有突发的大量的资源需求，实时分布式仪表系统等。 目前对网格的一般理解是指把整个互联网或某个区域整合成统一的计算机系统。 网格的根本特征不在于规模，而是资源的广泛共享。 3.3 分布式计算 分布式对象技术 分布式技术的应用使得系统规模越来越大。 网络间的异构问题必须解决。 分布式系统的复杂性使得系统的可靠性降低。 分布式软件的开