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系统中间件回顾

2024-12-13 来源:哗拓教育

中间件定义:顾名思义,中间件就是处于中间的软件。但这种不是从功能,或者特性来定义的概念,而是用位置来定义的名字,就容易被不同的人从不同角度赋予其不同的含义。

IDC曾经给中间件下的定义是中间件是一种独立的系统软件或服务程序,分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源,中间件位于客户机服务器的操作系统之上,管理计算资源和网络通信。

我国学术界一般认可的定义是中间件是指网络环境下处于操作系统、数据库等系统软件和应用软件之间的一种起连接作用的分布式软件,主要解决异构网络环境下分布式应用软件的互连与互操作问题,提供标准接口、协议,屏蔽实现细节,提高应用系统易移植性(北京大学梅宏)。

中科院软件所研究员仲萃豪形象地把中间件定义为平台+通信。这个定义限定了只有用于分布式系统中的此类软件才能被称为中间件,同时此定义还可以把中间件与支撑软件和实用软件区分开来。

中间件处于操作系统软件与用户的应用软件的中间。中间件在操作系统、网络和数据库之上,应用软件的下层,总的作用是为处于自己上层的应用软件提供运行与开发的环境,帮助用户灵活、高效地开发和集成复杂的应用软件。形象地说就是上下之间的中间。

此外,中间件主要为网络分布式计算环境提供通信服务、交换服务、语义互操作服务等系统之间的协同集成服务,解决系统之间的互连互通问题。形象地说就是所谓左右之间的中间。

中间件发展的驱动力

中间件出现的驱动力主要来自软件研发过程碰到的种种问题。从软件出现最早是用于科学计算,然后是计算机辅助设计、辅助制造等等工业应用。在企业管理领域大规模应用后,业务需求不断的变化、系统不断增加、流程更复杂、系统越来越不堪重负,出现了需求交付方面的重大挑战,以至于人们用软件危机来描述软件工业所面临的困境。

总结起来,软件工业面临的主要问题是四个方面:质量问题、效率问题、互操作问题、灵活应变问题。这些问题今天依然困扰着这个行业。

造成这个局面的原因是异构性和标准规范的滞后。

屏蔽异构性

异构性表现在计算机的软硬件之间的异构性,包括硬件(CPU和指令集、硬件结构、驱动程序等),操作系统(不同操作系统的API和开发环境)、数据库(不同的存储和访问格式)等等。长期以来,高级语言依赖于特定的编译器和操作系统API来编程,而他们是不兼容的,因此软件必须依赖于开发和运行的环境。

造成异构的原因源自市场竞争、技术升级以及保护投资等因素。希望屏蔽异构平台的差异性问题是促成中间件发展的驱动力之一。

实现互操作

因为异构性,产生的结果是软件依赖于计算环境,使得各种不同软件之间在不同平台之间不能移植,或者移植非常困难。而且,因为网络协议和通信机制的不同,这些系统之间还不能有效地相互集成。

造成互操作性不好的原因,主要是标准的滞后。解决软件之间的互操作性问题也是促成中间件发展的驱动力之一。

共性凝练和复用

软件应用领域越来越多,相同领域的应用系统之间许多基础功能和结构是有相似性的,每次开发系统都从零开始绝对不是一种好的方法,也是对质量和效率的很大的伤害。

尽可能多地凝练共性并复用以提高软件开发效率和质量,通过中间件通过提供简单、一致、集成的开发和运行环境,简化分布式系统的设计、编程和管理,这也是中间件发展的重要驱动力。

在长期的探索过程中,解决软件的四个问题的办法总结起来两个方面:工程方法、平台与技术。

工程方法就是用工业工程、系统工程的理论、方法和体系来解决软件研发过程中的管理问题,包括团队管理、项目管理、质量控制等等,这就是软件工程。除了软件工程方法之外,我们发明了更多的架构规划、设计和实施的方法,不断累积领域的知识与经验等等。

更好的技术手段,包括更好的程序设计语言、更好的平台和软件开发技术,如面向对象、组件开发、面向服务等等。而这方面,在技术上逐渐发展的成果大部分都凝聚在今天的中间件平台之中。

而这些更好的技术手段,从本质上是通过复用、松耦合、互操作(标准)等机制来提高软件质量、加快软件研发效率、使研发出来的产品能够相互集成并灵活适应变化。
这些因素逐渐促成了中间件软件的形成和发展。

java消息中间件

JMS介绍
Java消息服务(Java Message Service)即JMS,是一个Java平台中关于面向消息中间件的API,用于在两个应用程序之间,或分布式系统中发送消息,进行异步通信.

AMQP
AMQP是一个体统消息服务的应用层表中协议,基于此协议的客户端与消息中间件可传递消息,并不受客户端/中间件不同产品,不同开发语言等条件的限制.

常见消息中间件
activeMQ(支持多语言,实现jms1.1,j2ee1.4规范),RabbitMQ(支持更多语言,基于AMQP规范),kafka(高吞吐量,分布式,分区,O(1)磁盘顺序提供消息持久化)

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