保留关于中间件开发chinaunixnet.docx

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保留关于中间件开发chinaunixnet

[保留]关于中间件开发-ChinaU

关于中间件开发上海亚士帝信息工程公司居德华教授

IEEESoftware工业顾问

2001．10

内容

背景

什么是中间件

建议的研究开发策略

重点开发电子商务和企业应用集成（EAI）中间件

数据库中间件

信息中间件（MOM）

事务处理监程（TPM）中间件

分布对象中间件

企业应用集成（EAI）中间件

财务系统中间件

无线应用中间件

分布实时控制中间件

嵌入式中间件

自适应（Adaptive）/反射（Reflective）中间件

集成开发工具的需要

如何制定一个中间件研发计划

中间件的评估

中间件技术的传播和培训

附录一。

数据库中间件产品

附录二。

国外中间件技术培训内容和大纲参考

附录三。

国外著名中间件开发商

附录四。

Steria公司的企业集成解决方案

附录五。

推荐参考资料

附录六。

财务中间件产品

关于中间件开发

上海亚士帝信息工程公司居德华教授

IEEESoftware工业顾问背景

网络经济时代的来临，使企业面临信息化的挑战，如何利用信息技术，将不同的应用系统集成为一个高效的整体，采纳现代的管理理念和方法，消除信息孤岛现象，及时将关键信息服务送到一线的工作人员的手中，成为企业提高市场竞争力的关键，Internet技术的广泛应用，使企业能通过其内部或外部网（Intranet/Extranet），实施面向业务流程的管理、重整和自动化（BPM/BPR/BPA），进入所谓的电子商务时代，为推进这一目标，企业的应用集成（EAI）成为当前一个技术关键和热点，而EAI的核心技术就是通过中间件完成跨平台的应用集成。

现代的企业网络应用，基本上都采用多层结构，这就更加重了中间件的必要性，中间件的选择显然与要跨接的应用相关，关键的考虑点是如何采用开放的接口和协议。

中间件是个大市场，1999年为27亿美元，2004年预计达97亿美元，增加2。

5倍，EAI市场2000年为37亿美元，今年为48亿美元，2006年将达到110亿美元，可以看出主要为中间件的产出，令投资者刮目相看，网络公司的下挫，曾一度使中间件厂商的股票也受牵连，但由于中间件市场的利润很快地增长，又带动中间件股票的反弹，如BEA和Mercator的增长率均超过80%，而Tibco高达157%，后者的股票从$147，跌到$45后,又反弹至$110。

由于技术和应用领先，中间件市场目前主要仍由美国垄断，占据的市场份额达75%，其中北美市场额占了50%，能与美国厂商抗争的为德国的SoftwareAG和Hitachi，如何冲破这一垄断，是我们必须考虑的问题。

选择中间件作为软件技术研究开发的突破口是很正确的，因为它是当前分布网络计算的核心技术之一，特别它与企业应用集成（EAI）密切相关，在实施《信息化推动工业化》国策的今天，更有其明确的现实意义。

什么是中间件

中间件是分布计算机系统中集成各个组成的软件粘接剂。

也有人把中间件定义为网络环境中一组为许多应用需要的、可复用和可扩充的服务或（资源相关的）功能。

"Middlewarecanbeviewedasareusable,expandablesetofservicesandfunctionsthatarecommonlyneededbymanyapplicationstofunctionwellinanetworkedenvironment".

至今很难给出一个精确的定义和界限其范围，大家发现每个人在谈论中间件时，常关系到他所涉及特定的范围，常常与应用相关，也有人企图将中间件分层，但发现这样做并不带来很多好处，因此，有人干脆认为中间件是一组正交的非结构化的集合，按领域划分或许更方便。

但也有许多人，把中间件看成是介于应用和平台之间的一个中间层，它们又可区分上层与特定应用相关的中间件，中间层是较通用的一类中间件，底层则是与特定平台和资源相关的中间件。

可区分中间件的几种形式：

●面向信息的中间件（MOM）

●远程过程调用（RPC）

●分布计算环境（DCE）

●对象请求中介（ORB）

●数据库中间件

●事务处理监程（TPMonitor）

中间件存在几条技术主线，包括：

EnterpriseJavaBeans（EJB）,DCOM,CORBAandDCE，但各有特点和长处，均有其自身的生命力，目前较公认的看法，多种技术还要共存一段时间，主张百花齐放，让其自然发展，不过早作选择决定，当然这种多技术共存的局面，也为集成带来更多的投资和技术要求，另外要关心的问题是，互易操作性、安全性和可管理性。

为减少集成的困难，工业组织有个开放集团（OpenGroup）,它有个互易操作性保证程序（IAP--TheInteroperabilityAssuranceProgram），保证不同厂商间的产品容易集成。

中间件是现代Internet应用的一个重要组成部分，许多方面还有待研究，包括组织各方面人员的联合研究，主要研究问题有：

共同的结构框架、标准、核心中间件的识别、需要进一步研究的工作（近远期），包括对一些未来新兴的高级应用环境，如GridForum,thePACIs,NGI,Internet2等。

建议的研究开发策略

国家的有力资助，将有利推动我国中间件技术的发展，我们当然希望我国的软件企业能开发出有高竞争力、可获得广泛应用、具有自主版权的中间件产品，但对这个问题，我们也要抱一个实事求是的态度和估计，中间件技术主要从90年代发展起来，但其技术和应用基础，还可追溯到更早时期，这也是为什么美国在中间件领域占优的重要原因，应当承认，我国在中间件技术研究和应用方面，还有较大差距，要赶上去，还需要一段相当长的过程，需要艰巨的投入和努力，对此，应有充分的估计。

为此，我们建议对中间件的研究开发，应有个长期发展规划，既要有雄心壮志，也要按规律办事，有阶段分目标、循序渐进地发展。

一个良好的研究开发计划，最好事先有明确的思路、目标和研究框架，但这次项目的建立，主要是政府的推动，这本身是一件好事，但也给人比较仓促和准备不充分的感觉，如果仅按临时拍脑袋的做法，确定研究方向和课题，不仅有些盲目和欠成熟，容易走弯路和造成不必要的资源和时间损失，为此，我们建议同时采用自顶向下和自底向上的平行策略：

自顶向下–认识到发展中间件技术是一个长期过程，必要的规划是不可避免的，建议把技术规划列为项目的软课题之一，组织专家或专题兴趣小组，对技术和应用现状作系统调研，在此基础上，确定研究方向和路线，以及选定研制关键的中间件，由于中间件涉及标准，牵涉面又广，通过规划建立一个中间件结构框架，和确定一个较完整的产品谱，十分必要，关于如何做规划，我们将在后面有专门一节叙述；

自底向上–为避免在规划未出来之前，不必要的等待，应根据目前国内已有基础和应用需要，允许各企业和研究单位，提出方向和目标明确的研究开发课题，列进项目支持的内容，以发挥各家的积极性，但单有这一面，可能缺乏系统性。

中间件由于涉及面较广，我们很难全面开花，为此，我们建议在研发上，应突出重点，由于中间件的重要应用领域是企业应用集成（EAI），而我国又已明确《信息化带动工业化》的国策，企业信息化将是下一阶段的一个重大应用方向，考虑中国由于受现成系统束缚较小，有可能直接跨代进入电子商务时代，建议重点开发与EAI和E-Business相关的中间件。

考虑到即使本项目取得重大进展，也不可能覆盖中间件所有领域，我们在应用中间件时，仍不可避免会使用到国外许多先进的中间件产品，特别是许多中间件，与底层的系统平台软件密切相关，而在系统软件方面，西方国家的优势还会保持相当长一段时间，再根据我们目前在中间件技术方面基础相对较差，又缺乏经验，因此，我们建议在项目内容上，除突出自主开发外，也要适当兼顾对国外已有技术的学习、消化、引进和技术传播，促进中间件技术的应用推广。

为有利掌握国外的发展动态，必要的调研是必需的，下面罗列我们已收集的一些材料，作为选题和立项的参考。

由于中间件技术和应用的复杂性，大量技术资料又是很散乱的，为了帮助了解有关技术的发展动态，在附录五中，我们特别推荐一份刚发表的有关“中间件结构报告”，可作为系统了解有关内容的“一门式”参考资料。

重点开发电子商务和企业应用集成（EAI）中间件

这是当前技术和应用发展的主流，也是配合实施《信息化带动工业化》国策的需要，推进企业的信息化进程。

建议的策略是：

与开发优选的企业信息平台、企业应用框架和企业应用业务构件同时推进，根据这些平台、框架和构件要求，研制开发配套的中间件，促进企业应用的集成，为此，需要慎重的研究和规划。

把中间件和构件开发一起研究，也是有道理的，因为它们共享相同的基础技术，中间件也可按构件形式开发。

在电子商务和EAI中间件方面，目前可参考的厂商和模式有：

IonaTechnologies：

Iona是一个总部设在Dublin的电子商务中间件公司，最初由几位教授发起，成立于1991年，早期从事CORBA开发，通过兼并收购，目前转向企业整体应用解决方案，去年开发人员已达1000人，收益1。

5亿美元。

目前主要产品：

Ionae-BusinessPlatformforTotalBusinessIntegration,包括端对端（B2B，A2A）的中间件框架、主机应用集成、Webservices和J2EE，配套产品有：

IonaPortalServerXML/XSL，Java，HTML，WAPandSOAP

IonaiPortalApplicationServer（iPAS）J2EE，支持Webservices，业务过程管理

IonaEnterpriseIntegrator

IonaMainframeIntegrator经过CORBAORB

IonaB2BIntegratorJava，XML，过程流引擎，支持RosettaNet和ebXML

IonaXMLBus面向WebServices的集成服务器

IonaOrbix2000CORBA2。

4ORB，包括小脚印ORB

BEA：

BEA成立于1995年，是跨平台中间件的主要供应商，其事务中间件市场占有率高达55%，年收入已超过1.5亿美元，年增长率高达155%，是发展最快的中型公司，在全世界24个国家，设有50个办事处。

主要产品线：

BEAWebLogicE-BusinessPlatform™,号称世界头号电子商务平台

调查表明4/5公司愿意选用BEAWebLogic，目前多数（87%）企业采用J2EE/EJB开发分布应用，而其中绝大多数（91%）又采用BEAWebLogic，其原因是可靠、性能好、规模可扩充性好、符合开放标准、容易开发。

J2EE用户目前增长很快，几乎每年翻两番还多，而BEAWebLogic是目前最可靠和成熟的J2EE服务器，这是其在市场中取胜的原因。

BEA的解决方案包括：

在分布事务数据处理方面有BEATuxedoandBEAWebLogicServer；高容量处理

在个性化服务方面有碍BEAWebLogicPersonalizationServerandBEA's360DegreeCustomerLifecyclemanagement

在电子交易方面有BEAWebLogicCommerceServer

在移动商务方面有BEAWebLogicE-BusinessPlatform，符合WAP和i-mode标准

在应用集成方面有BEAWebLogicIntegration™包括B2B，业务流程管理，

J2EEConnectorArchitectureandJMS支持

在业务流程管理方面有BEAWebLogicIntegration带业务流程管理功能

在B2B集成方面有BEAWebLogicIntegration

BEA中间件有今年推出升级版Iceberg项目

包括产品有：

Tuxedo，BEAObjectBroker，BEAmessageQ，

即将推出有：

Jolt2.0Tuxedo的Java前端

BEAManager管理程序

EJBBuilderEJB应用图形开发工具

BEAConnectforR/3与SAPR/3的集成能力，已为SAP授证。

从这两家著名和典型的中间件企业可看出，他们的成功，主要归于开发定位比较正确，面对欣欣向荣的电子商务和企业应用市场，他们自然成为高增长企业，第二，他们都有各自的核心技术，Iona以它的CORBA产品Orbix见长，BEA优势的是它的事务处理中间件Tuxedo，另外作为企业应用集成（EAI），他们有完整的解决方案和产品镨，其他对手相对较难竞争，由此可以看出，我们要突出电子商务和企业应用方向，在开发内容上应全面兼顾诸如：

应用服务器、企业信息门户（EIP）、Web服务、业务流程管理、A2A（面向信息中间件）、B2B应用集成（XML基）、分布事务处理、数据库中间件、配套开发工具等许多方面。

下面我们对其中一些类型的中间件发展，分别进行展开和叙述，以探索研发的攻击点。

著名的平台厂商，像IBM、微软、HP、SUN、Oracle等，都有他们的集成解决方案和产品，像HP有集成操作环境（IOE）HPNetaction，要做到这些，都要有很大的研究开发实力和资金投入。

要全面开发系列产品，并不是一件容易的事，所以也有的企业在综合别人成熟的产品上下功夫，提出自己可证明的集成解决方案，如Steria公司就是走这样的路线，附录四中给出了他们中间件产品选择，为了让客户放心，他们还专门推出一个邀请客户参加的proof-of-concept程序。

在中国尚未建立具自主产权的完整中间件产品系列的情况下，我们也必须考虑和鼓励采用类似的集成策略和解决方案，因此，似乎也应把研究基于中间件的企业应用集成（EAI）解决方案，列入我们的研究计划，摸索我们自己的集成经验和方案。

数据库中间件

通常，它们可能不是一个实际的软件产品，而是一组标准或技术，帮助EAI应用软件去存取不同类型或地点的数据库系统，许多数据库厂商也提供了一些数据库产品特定的中间件，它能提供更高效的存取，但除非企业使用统一的数据库，否则很难保证不使用有关的数据库中间件技术。

数据库中间件，目前有两大主流技术：

1）ODBC--OpenDataBaseConnectivity

ODBC最早由微软提出，现在也为许多其它平台采纳，作为一种流行标准，借助相关的驱动程序，可以用来作为一种标准接口，存取各种数据库，但由于需要有一层中间转换，会造成一定的效能问题，使用时需要一定调整，好得现在市场上已有多种驱动程序产品可供选择。

2）JDBC--JavaDataBaseConnectivity

由JavaSoft提出，现已成为从Java应用存取数据库的标准，许多Intranet/Internet应用几乎难以避免接触它。

对需要同时使用两种技术的EAI项目，可注意有些JDBC驱动程序能提供解码通道，使ODBC也能接受。

附录一中是我们收集的近40种数据库中间件产品及其主要特点，可见多数为支持Java应用和JDBC类型，这显然与开发Internet应用有关，我们开发的插入点，能否放在有特色的对象数据库系统和小脚印的瘦客户端系统，这个问题值得探讨，否则面对如此众多的竞争对手，恐无容身之地，在设计时这些系统的设计思路，都可做有益的参考。

信息中间件（MOM）

典型的主流产品有：

MQSeries-IBM

MSMQ（MicrosoftMessageQueueServer）-Microsoft

SmartSockets-Talarian

这一领域最近值得注意的动向是JavaMessageService（JMS），由于Sun公司的推动，将其列入J2EE标准中，为IT世界带来了一个不贵的信息中间件解决方案，形成了新的热点。

许多软件厂商用JMS技术，把他们的产品加一层信息中间件，如GEGlobalExchangeServices用JMS实现所谓的“集成中介”（integrationbrokers）EAI服务器，提供B2B连接，EAI作为应用间的信息转接器，通过spokes把应用传来的信息，经转换后，再发送给其它应用，这种方法与CORBA和Java’sRMI相比，后两者属同步的，而有些应用要求信息发送后继续运行，微软的MSMQmessagequeuing产品虽然可以，但缺乏规模可扩充性，所以最后决定用JMS。

为用JMS实现EAI，有个如何选择JMS实现产品问题，目前这一市场有三类产品形式：

1）纯JMS实现主要厂商有SonicSoftware，Fiorano,Softwired，SwiftMQ

有些厂商就采用买他们的产品，放进自己的软件中，如GE和HPBluestone就直接用SonicMQ，为鼓励开发人员使用，Sonic和Fiorano允许免费下载试用，SwiftMQ则干脆免费提供。

2）作为J2EE套件的一部分主要厂商有：

BEA’sWebLogic，IBM’sWebSphere，iPlanet’sJavaMessageQueue，Macromedia/Allaire的Jrun（针对小企业应用）

JMS对IBM有些不舒服的地方，因它本来有个主流信息中间件产品Mqseries，它的JMS实现，实际上是在MQseries上包一层，所以效率上不免打些折扣。

3）作为其它产品的展延如Tibco和Talarian原先有高速信息中间件产品，用于要求实时传送数据场合，现在再包一层JMS，它们一经出笼，可能成为高性能JMS产品，带来新的市场竞争。

由于JMS刚成为一个注目的市场，许多应用还处于试用阶段，目前大部分站点用户数还未超过1000，GartnerGroup预计2005年前，JMS市场将每年翻倍，进一步研究方向包括：

增强安全性、XML支持、管理工具、以及支持除Java以外的其他语言。

XML由于支持表达数据的语义，已被广泛接受作为企业集成的数据交换标准，因此，MOM支持XML就成为时新的要求，在这方面，有微软推出的B2B通信协议BizTalk，以及工业联盟RosettaNet的信息交换协议。

目前，关于XML的行业标准已不下300种，较著名的像用于电子交易的cXML、电子商务的ebXML、价值链标识语言VCML、人力资源管理的HRXML等，我们国家也正在研究制订国家标准cnXML,企业应用的信息中间件应考虑支持相关的标准。

在XMLMOM方面，有两个开放源程序项目可注意，它们是：

OpenQueue

xmlBlasterhttp:

//www.xmlblaster.org/事务处理监程（TPM）中间件

典型产品：

CICS,OpenCICS-IBM

MTS-MicrosoftTransactionServer

Encina-Transarc

BEATuxedo-BEASystems

TopEnd–NCR

ACMS（ApplicationControlandManagementSystem）–Digital

OrbixOTM-Iona

对象监程（Objectmonitors），又称对象TP监程，是比TPM更先进的技术，它保留了TPM的功能，但基于面向对象概念，当修改服务功能，可不必改变应用，这是新一类产品，更适合电子商务应用，因为网上购物时，可能涉及从多个源上存取数据，另外系统的更改变化也较多，OM成为近年中间件的热点，由于广泛应用于企业系统，是个几十亿美元的大市场，已有许多产品上市。

BEA在1998年推出世界上第一个ObjectTransactionMonitor（OTM），叫M3Q，号称是70%TPM和30%ORB的结合。

另一个成熟的OTM产品，是IBM的TXSeries，它支持通过CORBA进行集成，用Java作前端，连接IMS和CICS，TXSeries为Web事务处理提供许多中间件，后端有DominoGOWebserver加InternetGateways:

DE-Light,CICSInternetGateway,andCICSGatewayforJava，它也支持多种平台和浏览器，可连接Encina,MQSeries,DistributedCICS,andtheEncinaOTS（ObjectTransactionService）。

GemStone/JOTM支持B2B分布异构数据库平台的应用，它能在对象级实现事务处理控制，保证数据完整性，它还能将CORBA的ObjectTransactionService（OTS）实现和JavaTransactionService（JTS）结合起来，包括连通其它的OTS，因此可方便实现异构环境的事务处理，GemStone/J支持J2EE和JDBC。

微软的事务服务器MTS，也是一类OTM，虽然其功能较强，但它限于微软平台，为克服跨平台问题，已有人通过RMI使能微软的虚拟机VM，让Java应用也可利用MTS的对象监程。

Borland公司的VisiBrokerIntegratedTransactionService（VisiBrokerITS），基于获奖的工业标准VisiBrokerORB之上，与CORBA完全相容，符合CORBAOTS规定，且是世界上第一个JTS实现，适合基于EJB构件的应用系统开发。

像上面所述，这方面有两个标准值得注意，一是CORBA的对象事务服务（OTS），它是CORBA服务的有机组成，目前已发表1.2版规范，与之相关的是Java事务服务（JTS），它对应CORBAOTS1.1版，支持JavaTransactionAPI（JTA）1.0Specification，JTS采用标准CORBAORB/TS界面和IIOP。

分布对象中间件

分布计算环境的中间件，有四类主流技术，它们采用不同的信息传递机制：

1）CommonObjectRequestBrokerArchitecture（CORBA）--OMG

InternetInter-ORBProtocol（IIOP™）InterfaceDescriptionLanguage（IDL）

2）EnterpriseJavaBeans（EJB）--SunMicrosystems

Remote