基于中間件技術的討論
來源:用戶上傳
作者: 劉杰
中間件（Middleware）是近幾年以來,計算技術逐步進入以網絡為中心的時期,用戶迫切希望在網絡上建立更為豐富的分布式客戶/服務器應用;不僅實現數據共享,而且支持知識共享和各類計算資源的共享;并能實現包括整個企業在內的各個層次的協同工作。中間件在系統應用的層次信息結構中，它處于操作系統和用戶應用之間，對應于程序來說，其主要作用是屏蔽操作系統的異構和實現穩定應用的支撐環境以便于不同系統之間的信息交換，編程時可以利用中間件產品提供的跨平臺、統一的接口、來回避操作系統的差異，這在提高應用程序的可移植性的同時也縮短了應用開發的周期。
在此基礎上,為解決大型應用系統集成性與可擴展性間的矛盾,中間件Middleware)技術應運而生。中間件是軟件中介于在應用層和網絡層之間的一個功能層次,使應用系統獨立于異構的操作系統、硬件平臺與通信協議組成的底層環境。
一、中間件的概念
中間件是一種獨立的系統軟件或服務程序，分布式應用軟件借助這種軟件在不同的技術之間共享資源，使處于應用層中的各應用成分之間實現跨網絡的協同工作，也就是互操作，這就允許各應用成分之下所涉及的系統結構、操作系統、通信協議、數據庫和它應用服務各不相同。中間件位于客戶機/服務器的操作系統之上，管理計算資源和網絡通信，其核心思想是分層，通過在應用層與底層基礎軟件間增加一層，屏蔽底層復雜的技術細節，實現對底層的透明訪問，為應用的開發與管理提供支持中間件位于客戶機/服務器的操作系統之上，分布式應用之下，管理計算資源和網絡通信。中間件是一類基于分布式技術的系統軟件或軟件平臺，而非一種應用軟件，涉及多種資源，包括各種操作系統、數據庫、網絡協議甚至語言，其核心是網絡通信。其目標是在分析計算環境中實現應用互聯、資源共享、協同工作和互操作中間件是位于平臺(硬件和操作系統)和應用之間的通用服務，這些服務具有標準的程序接口和協議。針對不同的操作系統和硬件平臺，它們可以有符合接口和協議規范的多種實現。
中間件用以提供客戶機與服務器之間的連接服務，中間件系統管理著客戶端程序和數據庫或應用軟件之間的通訊，而且中間件在分布式客戶和服務之間起著承上啟下的角色，象事務管理、負載均衡以及Web的計算等。
二、中間件特性分析
網格系統可分為三個基本層次，即資源層、中間層，應用層、網格資源是構成網格系統的硬件基礎，它包括各種計算資源，象超級計算機，各種儀器，可視化設備及現有的應用軟件等。這些計算資源通過網絡設備連接起來，而網格資源層僅僅實現了計算在物理上的連接，但從邏輯上看，這些資源仍然是孤立的，資源問題仍然沒得到解決。因此，必須在網格資源基礎上通過網格中間層，來定成廣域計算資源的有效共享。網格中間層是指一系列工具和協議軟件其功能是屏蔽網格資源層中計算的分布、異構性、向網格應用層提高透明、一致的使用接口，網絡中間層也稱為網格操作系統（Grid operading system）它同時需要提高用戶編程接口和相應的環境，以支持網格應用的開發。網格應用層是用戶需求的具體體現，而Agent技術起源于分布式人工智能的研究，Agent技術強調軟件的分布性、自治性、智能性的特點，非常適合應用網格中間件技術中來，能提高網格中間件的智能性，優化網格的性能。隨著網絡應用的廣泛性、復雜性的空前提高，網格中間件技術也必然的很快的發展完善起來。為適應上述要求,分布對象技術成為分布式計算環境發展的主流方向。其技術特點為
1、主要針對異構環境下的應用互操作問題;
2、系統核心的對象管理將客戶/服務器模型與面向對象技術結合在一起;
3、提供面向對象的API;
4、已經成為建立集成框架和軟件部件標準的核心技術。
但是，我們也仍當看到當前制約網絡化信息系統高效開發和有效運行的瓶頸是缺乏系統的Web services平臺的有力支持，隨著國民經濟和社會發展信息化進程的逐步深入，迫切需要網絡軟件支持平臺和中間件技術。
三、中間件的現狀與發展動態
中間件的產生和發展與客戶機/服務器的結構的發展是緊密結合的，近幾年來，隨著數據庫應用的發展，傳統客戶機/服務器結構的缺點日益明顯，比如可擴展性差，對于分布式處理能力差等。中間件技術是在克服復雜網絡應用的共性問題中不斷發展壯大起來的，這些問題可歸納為幾個方面：
1、從計算環境來看，中間件面對的是一個復雜，不斷變化的計算環境，所以要求中間件技術具有足夠的靈活性和成長性。
2、從資源管理的角度上看，操作系統和數據庫管理系統管理的是有限資源，資源種類有限，而中間件需要管理的資源類型（數據、服務、應用）更豐富，且資源擴展的邊界是發散的。
3、從應用支撐角度來看，中間件需要提供分布應用開發、集成、部署和運行管理的整個周期的總體運用模型
4、從應用的角度來看，利用中間件完成的往往是復雜、大范圍企業級的應用，其關系錯綜復雜、流程交織，例如客戶關系管理系統需要集成多個企業內部應用，而供應鏈管理涉及企業之間的應用集成。
目前的中間件技術已形成一個譜系，正在向上（應用框架、普適服務）和向下（融合操作系統、數據庫管理系統功能）兩個方向延伸，向更廣闊的領域拓展。
中間件的一個發展動向是向Inter net的延伸，典型的應用是服務技術，盡管Internet/Intranet技術已在全球范圍普及，但由于其自身的技術特點，在構造許多大型企業級應用（如金融、電信等）時仍面臨諸多問題，如并發控制，負載均衡，可靠傳輸，數據路由等，三層和N層計算的發展，為應用服務器技術帶來契機，而當前Web技術和應用服務器的結合是新的熱點。
基于這一發展動向和Web技術的飛速發展，中間件當前所面臨的重大挑戰就是要在互聯網，這個復雜的分布式系統中構建應用程序。如何更好地利用中間件為企業級服務，成為今后發展的方向，中間件具有平臺功能，能夠屏蔽底層操作系統及網絡傳輸的復雜性，能減少程序設計地復雜性和開發技術上的難度，縮短了開發的周期，未來的中間件必將和網絡技術緊密相關。
四、結束語
隨著計算機應用及Internet 的飛速發展和普及,信息量的不斷擴大和網絡應用規模的日益發展, 結構日趨復雜化、多樣化，越來越多的客戶機/服務器引入了中間件技術，中間件技術必將會得到更加快速的發展。
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