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PowerBuilder的分布式計(jì)算技術(shù)及其應(yīng)用
PowerBuilder的分布式計(jì)算技術(shù)及其應(yīng)用 浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)系 梁榮華 浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)系 史濟(jì)建 杭州電子工業(yè)學(xué)院計(jì)算機(jī)系 周其力摘要： 本文分析了客戶機(jī)/服務(wù)器的二級(jí)體系結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)與不足，介紹了客戶機(jī)/服務(wù)器的分布式計(jì)算體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，重點(diǎn)論述了分布式計(jì)算體系結(jié)構(gòu)在PowerBuider6中的實(shí)現(xiàn)，并給出了具體的應(yīng)用實(shí)例，最后給出了結(jié)論。
關(guān)鍵詞：客戶機(jī)/服務(wù)器 分布式計(jì)算 二級(jí)體系結(jié)構(gòu) 三級(jí)體系結(jié)構(gòu) 客戶應(yīng)用程序 服務(wù)器應(yīng)用程序
引言
90年代，人們開發(fā)MIS系統(tǒng)大都采用客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)既是硬件結(jié)構(gòu)又是軟件結(jié)構(gòu)。即數(shù)據(jù)放在服務(wù)器上，程序在客戶機(jī)上。進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問時(shí)，由客戶機(jī)提出請(qǐng)求（一般是SQL語句），服務(wù)器執(zhí)行并給出結(jié)果。客戶機(jī)/服務(wù)器對(duì)于優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)，提高了系統(tǒng)的利用率。客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展經(jīng)歷了從二級(jí)體系結(jié)構(gòu)模式到三級(jí)體系結(jié)構(gòu)模式。
1 二級(jí)體系結(jié)構(gòu)模式
傳統(tǒng)的客戶機(jī)/服務(wù)器的模式是二級(jí)體系結(jié)構(gòu)(Two-tier model)模式。結(jié)構(gòu)圖如圖1
用戶界面與邏輯事務(wù)駐留在客戶計(jì)算機(jī)上，將大部分的數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)庫中，對(duì)數(shù)據(jù)的操作如查詢、修改等由客戶機(jī)提出請(qǐng)求，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器完成并返回給客戶機(jī)結(jié)果，這種體系結(jié)構(gòu)雖然可以系統(tǒng)的性能，但它們具有明顯的缺點(diǎn)：
缺乏安全性
在客戶機(jī)上存取敏感性數(shù)據(jù)時(shí)，由于邏輯事務(wù)放在服務(wù)器中，所以用戶可以訪問邏輯事務(wù)的核心部分，這使得未授權(quán)用戶容易侵入系統(tǒng)，有安全漏洞。
重的客戶機(jī)負(fù)荷
隨著客戶機(jī)要求處理的事務(wù)的數(shù)目增多，系統(tǒng)的任務(wù)日益繁重，導(dǎo)致系統(tǒng)的吞吐量下降，使得客戶機(jī)不能滿足系統(tǒng)的要求，當(dāng)然可以買一臺(tái)更大的機(jī)器來替代舊的客戶機(jī)器，但在經(jīng)濟(jì)方面不如買一臺(tái)機(jī)器來分擔(dān)客戶機(jī)的某些任務(wù)。
鑒于此，人們提出了三級(jí)體系結(jié)構(gòu)模式(見圖2)。
2分布式計(jì)算體系結(jié)構(gòu)
在該模式中，用戶界面保存在客戶端，事務(wù)邏輯保存在應(yīng)用服務(wù)器中，數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中。客戶機(jī)只負(fù)責(zé)提供用戶界面，當(dāng)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問時(shí)或復(fù)雜計(jì)算時(shí)，客戶機(jī)向應(yīng)用服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，應(yīng)用服務(wù)器響應(yīng)客戶機(jī)的請(qǐng)求，完成復(fù)雜的計(jì)算或者向數(shù)據(jù)庫服務(wù)器發(fā)送SQL語句由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)操作，最后由應(yīng)用服務(wù)器將結(jié)果返回給客戶機(jī)。該模式也稱三級(jí)體系結(jié)構(gòu)模式，PowerBuilder對(duì)于該模式是支持的。需要說明的是，三級(jí)體系結(jié)構(gòu)模式的三級(jí)是指邏輯上的三級(jí)（即用戶界面、事務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)）而不是物理的三級(jí)。（具體見圖二）
對(duì)于二級(jí)模式，分布式計(jì)算體系結(jié)構(gòu)提供了解決方式，分布式計(jì)算技術(shù)通過將用戶界面與事務(wù)邏輯分開，這使得未授權(quán)用戶很難侵入系統(tǒng)，保證了系統(tǒng)的安全性；同時(shí)由于客戶機(jī)只處理用戶界面，大量的事務(wù)處理在服務(wù)器應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)，大大減輕了客戶機(jī)的負(fù)荷,使瘦客戶成為可能。
二、分布式應(yīng)用的體系結(jié)構(gòu)在PowerBuidler中的實(shí)現(xiàn)
分布式PowerBuilder 應(yīng)用程序典型使用兩個(gè)應(yīng)用程序，即服務(wù)器應(yīng)用程序和客戶應(yīng)用程序，分別在兩臺(tái)機(jī)器上實(shí)現(xiàn)。
服務(wù)器與客戶應(yīng)用程序一起實(shí)現(xiàn)事務(wù)應(yīng)用，客戶應(yīng)用程序處理用戶界面，與用戶交互，服務(wù)器應(yīng)用程序提供給客戶應(yīng)用程序提供必要的數(shù)據(jù)包,應(yīng)用程序?qū)蛻魬?yīng)用程序透明。結(jié)構(gòu)圖見圖3。
盡管服務(wù)應(yīng)用通常提供數(shù)據(jù)包給客戶應(yīng)用程序，但服務(wù)器應(yīng)用程序本身也可以作客戶應(yīng)用程序功能，換言之，服務(wù)器應(yīng)用程序能作為客戶應(yīng)用程序與另一服務(wù)器應(yīng)用程序連結(jié)，這時(shí)，這個(gè)服務(wù)應(yīng)用程序作為客戶應(yīng)用程序與另一應(yīng)用程序的中介等。
2.1服務(wù)器應(yīng)用程序
服務(wù)器應(yīng)用程序提供了兩個(gè)主要的組件：傳送對(duì)象（Transport object）、遠(yuǎn)程對(duì)象（Remote object）。
傳送對(duì)象使之能為服務(wù)器應(yīng)用程序收到客戶連接并處理客戶請(qǐng)求。
在分布式應(yīng)用中，客戶能調(diào)用服務(wù)器提供的服務(wù)，通過遠(yuǎn)程對(duì)象提供，一般地，一個(gè)遠(yuǎn)程對(duì)象是一個(gè)NVO(nonvisual user object)-----不可視用戶對(duì)象,包含在遠(yuǎn)程服務(wù)器上，一個(gè)客戶能調(diào)用遠(yuǎn)程對(duì)象提供的功能，就好象他們被定義在本地的對(duì)象一樣，也就是說，客戶應(yīng)用程序能調(diào)用遠(yuǎn)程的對(duì)象，與同一臺(tái)計(jì)算機(jī)或另一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)各自執(zhí)行程序完成某項(xiàng)功能，PowerBuiler對(duì)遠(yuǎn)程對(duì)象的調(diào)用有同步與異步調(diào)用。當(dāng)同步調(diào)用時(shí)，客戶等待直到服務(wù)器處理完成，當(dāng)異步調(diào)用時(shí)，服務(wù)器只在自己的隊(duì)列中增加一個(gè)請(qǐng)求隊(duì)列，以后處理之，同時(shí)，客戶機(jī)去做其他的事情，直到服務(wù)器處理該請(qǐng)求。
2.2客戶端應(yīng)用程序
客戶端應(yīng)用程序有三個(gè)組件
用戶界面(user interface)
連接對(duì)象（Connection object）
遠(yuǎn)程對(duì)象的類定義(remote object class definitions)
結(jié)構(gòu)圖見圖5
用戶界面
客戶應(yīng)用程序包含與用戶的交互，除此之外，客戶包含執(zhí)行腳本，對(duì)于客戶采取的反應(yīng)。例如，這些腳本能規(guī)定當(dāng)用戶點(diǎn)了按紐會(huì)發(fā)生什么事件等。
連接對(duì)象
該對(duì)象提供了客戶應(yīng)用程序連接到服務(wù)器應(yīng)用程序，并要求服務(wù).
遠(yuǎn)程對(duì)象的類定義
每個(gè)服務(wù)器應(yīng)用程序的遠(yuǎn)程對(duì)象在客戶應(yīng)在程序中有相關(guān)的類定義。遠(yuǎn)程對(duì)象定義的本地的拷貝與服務(wù)器應(yīng)在程序的定義有一個(gè)相同的名字，執(zhí)行期間，本地定義的對(duì)象允許客戶訪問,就如遠(yuǎn)程對(duì)象實(shí)例就象在本地一樣。
類定義在客戶應(yīng)在程序中包含了遠(yuǎn)程對(duì)象的完全或部分功能，Proxy（代理） 對(duì)象提供了遠(yuǎn)程對(duì)象界面的表示，對(duì)分布式處理，只有Proxy對(duì)象在客戶應(yīng)在程序是必須的。在客戶應(yīng)在程序中，對(duì)象透明，當(dāng)你在客戶應(yīng)在程序利用遠(yuǎn)程對(duì)象類定義，客戶端的定義與服務(wù)器端的定義一致。考慮到這兩個(gè)定義有相同的名字，PowerBuiler提供了這種透明技術(shù)。用這個(gè)類定義的變量能保持本地對(duì)實(shí)例的引用。執(zhí)行時(shí)，你能初始化本地的對(duì)象或遠(yuǎn)程對(duì)象，這依賴你的應(yīng)用要求。
2.3通訊方式
PowerBuiler的分布式技術(shù)中支持以下幾個(gè)通訊協(xié)議
Winsock
在支持TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)中，利用WINDOWS SOCKETS工具通訊。只要支持TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)都可以用該方式。
Names pipes, 通過命名的管道進(jìn)行通訊。
local, 指在分布式應(yīng)用程序可在本地運(yùn)行。
不同的運(yùn)行平臺(tái)支持不同的通訊方式.
三、 應(yīng)用程序舉例（PowerBuiler的實(shí)例）
在客戶機(jī)/服務(wù)器中，一個(gè)比較典型的例子是實(shí)現(xiàn)服務(wù)器推拉（Sever Push）
，客戶機(jī)請(qǐng)求服務(wù)器稱為拉，服務(wù)器響應(yīng)客戶機(jī)請(qǐng)求并將消息發(fā)回給客戶機(jī)稱為推。
本例子功能是這樣的，由客戶機(jī)應(yīng)用程序向服務(wù)器應(yīng)用程序發(fā)出請(qǐng)求（為簡單起見，請(qǐng)求服務(wù)是一條消息），服務(wù)器應(yīng)用程序收到消息后，做一些數(shù)據(jù)處理或其他的工作，完成之后，給客戶機(jī)應(yīng)用程序返回一條消息告知請(qǐng)求服務(wù)完成。
本例子代碼解釋如下：首先建立即兩個(gè)NVO，一個(gè)是Uo_Custdata, 一個(gè)是Uo_response_Object, 在 Uo_response_object中，有一個(gè)用戶對(duì)象函數(shù)Doneprocessing(),該函數(shù)執(zhí)行一個(gè)提示窗口，給客戶機(jī)發(fā)布消息，說明處理數(shù)據(jù)完畢。在Uo_Custdata中建立一個(gè)處理數(shù)據(jù)的函數(shù)process_data,其參數(shù)包含Uo_response_Object。將包含該用戶對(duì)象的文件編譯成proxy,如a.pbl在客戶應(yīng)用程序中包含a.pbl即可。在客戶機(jī)應(yīng)用程序中，先建立connection對(duì)象，定義connection的屬性，然后創(chuàng)建 remote object（用Create Instance），本例子是Uo_Custdata，再調(diào)用remote object的一個(gè)函數(shù)（也就是process_data）；在服務(wù)器應(yīng)用程序中，先建立transport對(duì)象，定義transport對(duì)象的屬性，然后等待客戶提出請(qǐng)求（用listen函數(shù)）。
源程序如下：
// ------------------客戶機(jī)應(yīng)用程序
//定義connection
connection myconnect
long ll_rc
//用Create建立實(shí)例
myconnect = create connection
//設(shè)置Connect屬性
myconnect.driver = "WinSock"
myconnect.application = "70000"
myconnect.location = "server01"
ll_rc = myconnect.ConnectToSe ver()
IF ll_rc <> 0 THEN MessageBox(“警告”，"連結(jié)錯(cuò)誤")
END If
// 調(diào)用remote object(服務(wù)器應(yīng)用程序提供)
// Mycustdata 是服務(wù)器應(yīng)用程序的NVO，將包含該user object的文件編譯成//proxy,在客戶應(yīng)用程序中包含proxy的pbl文件。
Uo_custdata Mycustdata
Uo_response_object Myresponseobject
…….
Myconnect.createInstance(Mycustdata)
Myresponceobject=Create.Uo_response_object
Mycustdata.post process_data(Myresponceobject)
// ---------用戶對(duì)象
// uo_custdata的函數(shù)process_data
參數(shù)：Uo_response_object.responceobject
…….//做一些數(shù)據(jù)處理的工作
給客戶發(fā)布消息，說明處理數(shù)據(jù)完畢
Responceobject.post Doneprocessing()
// Uo_response_object 的函數(shù)Doneprocessing
Messagebox(“提示”，“處理完畢”);
//----------服務(wù)器應(yīng)用程序
TransPort myTransPort
//建立transport對(duì)象
myTransProt=create TransPort
//定義transport對(duì)象的屬性，
myTransPort.Driver='WinSock'
myTransPort.application='70000'
//然后等待客戶提出請(qǐng)求。
MyTransPort.listen()
當(dāng)然，在基于一般中大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，基于WEB方式體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，客戶應(yīng)用程序?qū)τ跀?shù)據(jù)庫的操作都可以用通過應(yīng)用服務(wù)器程序，這樣客戶程序就很瘦了，不需要安裝如Open Client之類的軟件；另外，應(yīng)用服務(wù)器程序可同時(shí)運(yùn)行在幾臺(tái)計(jì)算機(jī)上，它對(duì)于系統(tǒng)的安全性，平衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,在PowerBuilder中都是能實(shí)現(xiàn)的。
四、結(jié)論
PowerBuider5就已經(jīng)提出了分布式計(jì)算技術(shù)，但使用起來較為煩瑣，這主要表現(xiàn)在編寫Proxy,PowerBuilder6 通過程序直接編譯成proxy,并且功能增強(qiáng)了許多，使分布式計(jì)算技術(shù)更為方便，剛出來的PowerBuider７更為方便、完善，這對(duì)于解決網(wǎng)絡(luò)瓶頸，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
[參考文獻(xiàn)]
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6 、黃允聰?shù)取毒W(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ)》清華大學(xué)出版社 1999．2
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