CMU 95702 Distributed Systems 筆記。簡單介紹分布式系統中解決 interoperability concern 的幾種方案 Cobra’s CDR, Java serialization 和 XML/JSON。這章整理的比較簡單。

一言以蔽之，middleware 是為了更好的與 remote server 交流。

Interoperability concern

分布式系統里的互操作性問題。

• Big/Little Endian byte ordering may differ
• Floating point representation may differ
• Binary vs Unicode
  如果 j=3, binary 表示就是 00…011，而 unicode 表示是 0000000000110011，如果兩端沒有達成一致，那么就會出錯。
  The receiver had better know which one we are using。

假設我們用 C++ 寫了 TCP server，那么我們可以寫個 JAVA TCP connection 來連接 server 嗎？可以！
C++ 和 JAVA 都知道怎么 open 一個 TCP connection。

假設 client 把一個 java object 發給了 server，這個 object 的內容可以重新被封裝成 c++ 的 object 嗎？不可以！

三種解決方案

CORBA’s CDR

雙方都知道 message 的 data type 和 order。雙方在交流前都有一個 IDL(Interface description language 接口描述語言)，這和 google 的 protocol buffers 差不多。XML, XSDL, WSDL 都可以作為 IDL。

如下面一段 C 的代碼。

12345

struct Person {string name;string place;long year;}

我們可以讓 CORBA Interface Compiler 來做合適的 marshalling 和 unmarshalling operation，無論是 C 還是 JAVA。
CORBA’s CDR 的特點是 - 非常快！所以傳送的信息不包括 data type，只有表格中的右邊一欄數據。

Java serialization

Java’s serialization 本身可以用來 marshal 和 unmarshal，所以并不需要 IDL。雙方事先也不知道 data type。

如下面一段 Java 的代碼。

123456789

public class Person implements Serializable{string name;string place;long year;public Person(String nm,place,year) {nm=name;this.place=place;this.year=year;}// more methods}

Java 序列化的特點是有很多 data (如 class name, version number, data type 等)來 describe 真正的 data。

Web Service use of XML

格式：

12345

<p:person xmlns:p=“http://www.andrew.cmu.edu/~mm6”><p:name>Smith</p:name><p:place>London</p:place><p:year>1934</p:year></p:person>

• 相對前兩種方法來說會比較慢。因為它是 text 形式而前兩種方法是 binary 形式。
• HTTP header 需要聲明 Content-Type: text/xml; charset: ISO-8859-1
• 可以表示任何 binary message，因為 binary data（圖片和其它加密的元素）可以被表示成 Base64
• 必須遵循 XSDL 的語法。
• 支持各平臺。

Web Service use of JSON

格式：

1234	{ “person” : { “name” : “Smith”“place”:”London”“year”:”1934”}}

• 可以表示任何 binary message，因為 binary data（圖片和其它加密的元素）可以被表示成 Base64
• 必須遵循 JSON 的語法。

比較

• Marshalling and external data representation
  binary, xml/json text
• Interoperability
  corba flexibility, java requires both sides, xml/json interoperable
• Security
• Reliability
  TCP: reliable as it checks if the message is arrived
  UDP: not reliable
• Performance
  corba > java > xml/json(package and unpackage)
• Remote references
• Full OOP
• Describe how the protocols of the internet allow for heterogeneity
• Describe how middleware allows for heterogenity
  hides low level implementation

Pass pointers

在分布式的 OOP 中，我們需要傳送 pointers，包括以下信息。

UDP Based Request-Reply Protocol

直接上圖和代碼。

代碼：

123456789101112131415

Client side:public byte[] doOperation (RemoteObjectRef o, int methodId, byte[] arguments)sends a request message to the remote object and returns the reply.The arguments specify the remote object, the method to be invoked and thearguments of that method.Server side:public byte[] getRequest ();acquires a client request via the server port.coolOperationselect object, execute, methodpublic void sendReply (byte[] reply, InetAddress clientHost, int clientPort);sends the reply message reply to the client at its Internet address and port.

Failure model

doOperation 可能在 waiting 的時候 timeout，我們要做什么？

• 返回給 caller 一個錯誤信息
• response 可能會丟失，所以我們告訴 client 讓 client try and try 直到確認服務器掛了。這帶來的結果是 client 可能會收到同樣的信息。

Handle duplicates

根據 client 的 acknowledgement 來清空歷史。

Request-Reply Message Structure

12345

messageType: int (0=Request, 1=Reply)requestId: intobjectReference: RemoteObjectRefmethodId: int or Methodargument: array of bytes

原文地址：　http://www.shuang0420.com/2016/11/02/Web-service-middlewares/

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Distributed Systems笔记－middlewares的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。