3. 布式系统的关键技术
3.1 面向对象技术Object-Oriented
客户/ 服务器模式,是典型的分布式计算模型。在此模式下,客户端建立连接到服务器,通过相互约定的协议通讯,以达到交换信息的目的。SoftEngine 核心的通讯通道封装了这些复杂的底层细节。通过多层的封装技术,将底层对象与应用对象完全隔离。SoftEngine 只在组件区域为应用提供了一些抽象类作为“软总线”的接口。如下图所示:
图表 2 Abstract class is the interface of Soft-Bus.
Application Objects : 应用对象 System Objects: 系统对象
Infrastructure Objects: 底层对象 Abstract Class: 抽象类
设计一个可重用的面向对象软件不是简单的事,一个分布式的重用系统更是困难的事。在SoftEngine 的基础之上却很容做到。因为其本身的体系结构是对象化设计的,也是可重用的 。
在组件区域内,开发人员只需关注应用的业务,继承接口抽象类,实现所定义的业务流程,通过发布实例化的应用对象,构造应用系统。这种面向对象的开发模式,对程序员来讲是非常简单,非常有效的,也可从繁重的体力劳动(编码)中解脱出来,更多的精力用于设计工作。
组件区域中的应用对象,是可被重用。按照一定的发布方式,可以在不同的SoftEngine 系统中再次利用。可被重用性不再取决于编码的质量,而在于如何设计出好的应用业务逻辑流程。关于这一点,我们将在后续的流水线式设计模式中讨论。
3.2 任务驱动Task-Driven
在SoftEngine 内部采用的是任务驱动。在这里所提到的任务驱动概念,不完全相同于一些专业任务驱动论文,更接近事件驱动(Event-Driven) 。也就是说,所有的对象在没有任务时,处于空闲状态;直到有任务(事件)到达,对象的运行模式才会转变为激活状态。
在不同的对象间,传递任务是合作(collaborate) 的唯一方式。合作模式有两种:
完全独立的模式(Individual)
松散耦合模式(Loosely Coupled)
下面图示了其中的不同:
图表 3 Individual and loosely coupled collaboration
对象A 和对象B 有次序地处理同一个任务,对象B 必须等待对象A 的处理果。对象A 和对象B 的合作关系称为:松散藕合模式 。
对象B 和对象C 分别处理不同的任务。这种关系称为:完全独立的模式。也就是说,对象C 需要的任务,不总是来自于对象B ,它们之间没有必要的关联。
在完全独立模式,对象C 由于功能相对独立,无须等待想关数据,所以效率比较高,具有很高的实时性。但存在功能相对集中,适应性比较差,被可重用的可能性也相对减少的不足。松散耦合模式,为完成任务,将处理步骤/ 功能细分为不同的对象。使对象A 和B 的功能相对专一,适应性增强,可重用性也增加了。同时更据不同的功能效率可以方便的作负载均衡(Load balancing)调整。但是任务的多次投递,以及相对的耦合关系,也降低了局部的处理性能。就如下图所显示的两者的性能比较:
图表 4 Performance of collaboration
在实际应用开发中,如果选择完全独立的模式 或 松散耦合模式,取决于在设计阶段如何定义应用的业务流程。这将在后续章节: 流水线式设计模式中再次阐述 。
每个被传送中的任务,都具有自己的生存周期(Live cycle),从产生到被丢弃。如下图生存周期图:
图表 5 Live-cycle of task
Created : 被产生 Forward: 正向传送
Backward: 回送 Pending: 悬挂
Timeout: 超时 Operating:处理
Droped:被丢弃
一个任务由某个功能对象产生,并传送(forward)到下一个目的对象,在那里将被处理之后,这个任务会被丢弃,或被返回(backward)到源对象。这是一个常规的任务生存周期,但如果在任务传递途中,发生如目标对象不可到达等阻碍,该任务将会被悬挂(pending) 。直到继续传送或超时(timeout)被丢弃。任务在传递中的安全问题,将会在后续的数据安全主题中讨论。