Конструирование распределённых объектов. Методы и средства программирования интероперабельных объектов в архитектурах OMG/CORBA, Microsoft/COM и Java/RMI
Учебное издание

Эммерих В.

год издания — 2002, кол-во страниц — 510, ISBN — 5-03-003405-6, 0-471-98657-7, тираж — 3000, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7БЦ, масса книги — 890 гр., издательство — Мир

серия — Лучший зарубежный учебник

цена: 1000.00 руб

ENGINEERING DISTRIBUTED OBJECTS
Wolfgang Emmerich
University College London

John Wiley & Sons, Ltd 2000

Пер. с англ. Т. Ю. Москалева

Книга рекомендована методическим советом программистских кафедр факультета ВМиК МГУ в качестве университетского учебника по курсу «Распределённые объектные технологии»

Формат 70x100 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная

В книге английского автора представлен широкий спектр методов конструирования распределённых объектов. Сравниваются наиболее распространённые системы промежуточного слоя (CORBA, COM, Java/RMI). Показано, что объектно-ориентированный промежуточный слой обеспечивает прозрачность распределения как для пользователей, так и для прикладных программистов. Приводятся способы долговременного хранения объектов и средства сохранения и восстановления их состояния. Рассматриваются вопросы объединения нескольких объектных заявок в распределённую объектную транзакцию, обладающую свойствами ACID.

Для студентов и аспирантов, изучающих информационные технологии, а также для программистов и разработчиков распределённых систем, желающих более глубоко изучить методы конструирования распределённых объектов.

• Книга используется как учебник в 25 университетах на всех пяти континентах, а также для подготовки персонала крупных промышленных компаний
• Для описания объектов применяется Унифицированный язык моделирования (UML)
• Показано, что объектно-ориентированный промежуточный слой обеспечивает прозрачность распределения как для пользователей, так и для прикладных программистов
• Приводятся способы долговременного хранения объектов и средства сохранения и восстановления их состояния
• Показано, как с помощью сервисов безопасности можно предотвратить несанкционированное использование объектов и утечку информации из объектных заявок

Распределённые объектные технологии в течение последнего десятилетия достигли высокого уровня развития. Усилиями консорциума OMG, компаний Microsoft, Sun Microsystems и других созданы и продолжают быстро развиваться разнообразные архитектуры промежуточного слоя (middleware) поддержки распределённых объектных технологий (наиболее известными из них являются CORBA, COM, Java/RMI). В книгах, посвящённых указанным технологиям, рассматриваются отдельно взятые архитектуры, без попытки всестороннего сопоставления их. Более того, в них, как правило, обсуждаются особенности построения ядра той или иной архитектуры и их применения при распределённом программировании. Вместе с тем, при создании распределённых систем, помимо функций коммуникации и синхронизации объектов, обеспечиваемых ядром, требуются разнообразные службы конструирования распределённых объектов (сервисы), реализующие функции локализации объектов (именования и трейдинга), поддержки их жизненного цикла, обеспечения долговечности объектов, управления транзакциями в среде распределённых объектов, обеспечения защиты её функционирования. Эти функции являются теперь необходимой составляющей развитого промежуточного слоя.

Предлагаемая российскому читателю книга В Эммериха выгодно отличается от известных тем, что в ней сравниваются наиболее распространённые архитектуры промежуточного слоя (CORBA, COM, Java/RMI) и детально рассматривается роль сервисов, развитых в таких системах для конструирования распределённых объектов.

В книге показано, что роль промежуточного слоя, основанного на объектно-ориентированной парадигме, заключается в обеспечении максимально возможной прозрачности распределения как для пользователей, так и для прикладных программистов. Прозрачность рассматривается в различных аспектах в отношении доступа, локализации, миграции, репликации, одновременной работы, масштабируемости, производительности, отказов. Показаны различия между проектированием объектов, взаимодействующих локально, с использованием вызовов методов, и проектированием распределённых объектов.

Первая половина книги посвящена рассмотрению функций и роли ядра промежуточного слоя. Существенно, что при этом сравниваются объектные модели CORBA, СОМ, Java/RMI, а также различные компоненты архитектур, обеспечивающие выполнение объектных заявок, передаваемых между распределёнными объектами. Анализируются различия между статическими заявками, которые определяются при компиляции клиента, и динамическими заявками, определяемыми во время выполнения кода клиента. Определена роль интерфейсов динамических вызовов и примитивов рефлексии, необходимых для выполнения динамических заявок. Рассматриваются также способы реализации несинхронных заявок, анонимных заявок и заявок от одного клиента к множественным объектам-серверам.

Достоинством книги является использование в качестве нотации для описания различных аспектов объектов Унифицированного языка моделирования (UML). Это важно потому, что роль UML в стандартах OMG существенно возросла после введения в 2001 г. модели MDA (Model Driven Architecture).

Во второй половине книги подробно анализируются функции и роль сервисов, предоставляемых промежуточным слоем для конструирования распределённых объектов. Рассматриваются именование объектов и объектный трейдинг — два подхода, на которых основано определение местонахождения объектов. При изложении способов управления жизненным циклом распределённых объектов в книге показано, как можно запросить создание объектов на определённой машине, как выполняется миграция объектов по сети с одной машины на другую и как удаляются распределённые объекты.

Если у объектов есть внутреннее состояние, то оно должно быть сохранено в долговременной памяти при их деактивизации. Приводятся способы долговременного хранения объектов и то, каким образом разработчики объектов-серверов могут сохранять и восстанавливать их состояние при помощи соответствующего сервиса. Рассматриваются вопросы объединения нескольких объектных заявок в распределённую объектную транзакцию, обладающую свойствами ACID. Заявки в пределах транзакции выполняются изолированно от других одновременных транзакций, а после того, как транзакция завершится, гарантируется неизменность её результатов.

Сервисы безопасности объектов помогают разработчикам приложений и администраторам предотвращать несанкционированное использование объектов и утечку информации, содержащейся в объектных заявках. Рассматриваются способы аутентификации, контроля доступа, аудита и неопровержимости, применяемые при конструирования распределённых систем.

В книге излагается широкий спектр методов и средств конструирования объектов, необходимых при создании распределённых систем.

Книга написана дидактически последовательно. Функции промежуточного слоя иллюстрируются на многочисленных примерах — частях одного приложения, проходящего через всю книгу. Изначально книга планировалась как учебник для студентов старших курсов университетов. Полностью или частично её можно использовать в курсах, связанных с объектными технологиями, объектно-ориентированным программированием и проектированием распределённых систем. В частности, в МГУ планируется использование этой книги в качестве учебника по курсу «Распределённые объектные технологии» в Высшей компьютерной школе и магистратуре ВМК для подготовки специалистов повышенной квалификации по информационным технологиям.

Книга несомненно будет полезна для программистов и разработчиков распределённых систем, желающих более глубоко изучить методы конструирования распределённых объектов. Необходимой предпосылкой чтения книги является знакомство с языками программирования C++ и Java.

Широта спектра рассматриваемых в книге вопросов объясняет исключительное разнообразие используемой специальной терминологии. Коллектив, реализовавший перевод и редактирование книги, стремился к достижению компромисса между нахождением адекватных терминов информатики в русском языке и расширением его лексики. Ввиду сложности задачи и ограниченности времени работы, этот компромисс, возможно, не всегда является идеальным.

Предисловие редактора перевода
Л. А. Калиниченко

Предисловие редактора перевода	11
Предисловие	14
Предисловие к русскому изданию	19
От автора	21

Часть I. Основные понятия	23

Глава 1. Распределённые системы	25

1.1. Что такое распределённая система?	27
1.1.1. Составные части распределённой системы	27
1.1.2. Сравнение централизованных и распределённых систем	29
1.2. Примеры распределённых систем	32
1.2.1. «Видео по требованию»	32
1.2.2. Управление конструированием самолётов	34
1.2.3. Информационная инфраструктура банка	36
1.2.4. Распределённая система управления футбольной лигой	39
1.3. Требования к распределённым системам	40
1.3.1. Масштабируемость	42
1.3.2. Открытость	43
1.3.3. Неоднородность	44
1.3.4. Доступ к ресурсам и их разделение	45
1.3.5. Отказоустойчивость	47
1.4. Прозрачность в распределённых системах	48
1.4.1. Прозрачность доступа	49
1.4.2. Прозрачность местонахождения	50
1.4.3. Прозрачность миграции	51
1.4.4. Прозрачность репликации	51
1.4.5. Прозрачность одновременного выполнения	53
1.4.6. Прозрачность масштабируемости	54
1.4.7. Прозрачность производительности	55
1.4.8. Прозрачность отказов	56
Ключевые моменты	58
Вопросы для самопроверки	58
Дополнительная литература	59

Глава 2. Проектирование распределённых объектов	61

2.1. Эволюция объектной технологии	63
2.2. UML-представления для проектирования распределённых объектов	68
2.2.1. Диаграммы вариантов использования	69
2.2.2. Диаграммы последовательностей	70
2.2.3. Диаграммы классов	72
2.2.4. Объектные диаграммы	75
2.2.5. Диаграммы состояний	77
2.3. Метамодель распределённых объектов	79
2.3.1. Объекты	80
2.3.2. Типы	83
2.3.3. Заявки	85
2.3.4. Исключения	86
2.3.5. Подтипы и множественное наследование	88
2.3.6. Полиморфизм	90
2.4. Сравнение локальных и распределённых объектов	91
2.4.1. Жизненный цикл	92
2.4.2. Объектные ссылки	93
2.4.3. Задержка заявки	93
2.4.4. Активизация объектов	95
2.4.5. Одновременное выполнение	97
2.4.6. Связь	98
2.4.7. Обработка ошибок	99
2.4.8. Безопасность	100
Ключевые моменты	101
Вопросы для самопроверки	102
Дополнительная литература	103

Часть II. Промежуточный слой для управления
распределёнными объектами	105

Глава 3. Принципы объектно-ориентированного промежуточного слоя	107

3.1. Компьютерные сети	109
3.1.1. Эталонная модель ISO/OSI	109
3.1.2. Транспортный уровень	111
3.2. Типы промежуточного слоя	116
3.2.1. Транзакционно-ориентированный промежуточный слой	118
3.2.2. Промежуточный слой ориентированный на посылку сообщений	118
3.2.3. Удалённые вызовы процедур	119
3.3. Объектно-ориентированный промежуточный слой	124
3.3.1. Язык определения интерфейсов	125
3.3.2. Реализация уровня представления	126
3.3.3. Реализация уровня сессии	126
3.4. Разработка с помощью объектно-ориентированного промежуточного
слоя	129
3.4.1. Определение интерфейсов	131
3.4.2. Генерация стабов	133
3.4.3. Реализация объектов клиентов	134
3.4.4. Реализация объектов-серверов	136
3.4.5. Регистрация сервера	138
Ключевые моменты	139
Вопросы для самопроверки	140
Дополнительная литература	141

Глава 4. CORBA, СОМ и Java/RMI	143

4.1. CORBA	145
4.1.1. Метаобъектная модель и определение интерфейсов	147
4.1.2. Архитектура	155
4.2. СОМ	157
4.2.1. Метаобъектная модель и определение интерфейсов	159
4.2.2. Архитектура	169
4.3. Java/RMI	172
4.3.1. Метаобъектная модель и определение интерфейсов	174
4.3.2. Архитектура	182
Ключевые моменты	185
Вопросы для самопроверки	186
Дополнительная литература	187

Глава 5. Устранение неоднородности	189

5.1. Неоднородность языков программирования	191
5.1.1. Примеры неоднородности	192
5.1.2. Связывания с языками программирования	195
5 2. Неоднородность промежуточного слоя	202
5.2.1. Примеры неоднородности	204
5.2.2. Интероперабельность	205
5.2.3. Межсистемное взаимодействие	213
5.3. Неоднородность представления данных	217
5.3.1. Примеры неоднородности	217
5.3.2. Разрешение на уровне представления	220
5.3.3. Разрешение на прикладном уровне	224
5.3.4. Разрешение по платформе	231
Ключевые моменты	233
Вопросы для самопроверки	234
Дополнительная литература	235

Глава 6. Динамические объектные заявки	237

6.1. Мотивирующие примеры	239
6.1.1. Объектный браузер	239
6.1.2. Универсальные мосты уровня заявок	240
6.2. Динамические вызовы	241
6.2.1. Общие принципы	241
6.2.2. Динамические вызовы в CORBA	242
6.2.3. Интерфейс IDispatch в СОМ	244
6.3. Рефлексия	248
6.3.1. Общие принципы	248
6.3.2. Репозиторий интерфейсов CORBA	250
6.3.3. Библиотека типов СОМ	255
6.3.4. Выводы	257
6.4. Разработка универсальных приложений	258
Ключевые моменты	262
Вопросы для самопроверки	263
Дополнительная литература	263

Часть III. Общие проблемы разработки	265

Глава 7. Расширенное взаимодействие распределённых объектов	267

7.1. Синхронизация заявок	269
7.1.1. Общие принципы	269
7.1.2. Односторонние заявки	271
7.1.3 Отсроченные синхронные заявки	275
7.1.4. Асинхронные заявки	277
7.2. Множественность заявок	281
7.2.1. Групповая связь	281
7.2.2. Множественные заявки	285
7.3. Надёжность заявок	290
7.3.1. Одиночные заявки	290
7.3.2. Групповые и множественные заявки	292
Ключевые моменты	294
Вопросы для самопроверки	295
Дополнительная литература	295

Глава 8. Определение местонахождения распределённых объектов	297

8.1. Именование объектов	299
8.1.1. Принципы именования	299
8.1.2. Служба именования CORBA	305
8.1.3. Псевдонимы СОМ	312
8.1.4. Реестр Java/RMI	314
8.2. Объектный трейдинг	319
8.2.1. Принципы объектного трейдинга	320
8.2.2. Служба трейдинга CORBA	326
Ключевые моменты	329
Вопросы для самопроверки	330
Дополнительная литература	331

Глава 9. Жизненный цикл распределённых объектов	333

9.1. Жизненный цикл объектов	335
9.1.1. Создание распределённых объектов	335
9.1.2. Миграция объектов на удалённые хосты	342
9.1.3. Удаление объектов	349
9.2. Составные объекты	354
9.2.1. Моделирование композиции распределённых объектов	355
9.2.2. Реализация композиции распределённых объектов	356
9.3. Жизненный цикл составных объектов	364
9.3.1. Жизненный цикл составного объекта с точки зрения
разработчика клиент	365
9.3.2. Жизненный цикл составного объекта с точки зрения
разработчика сервера	366
Ключевые моменты	366
Вопросы для самопроверки	368
Дополнительная литература	369

Глава 10. Долговечность объектов	371

10.1. Принципы долговременного хранения	373
10.1.1. Объекты с внутренним состоянием и без него	373
10.1.2. Прозрачность долговременного хранения	374
10.1.3. Службы долговременного хранения	376
10.2. Использование службы долговременного хранения CORBA	380
10.2.1. Язык определения состояний службы долговременного хранения	382
10.2.2. Связывания с языками программирования	383
10.2.3. Интеграция с объектным адаптером	385
10.2.4. Выводы	388
10.3. Архитектура службы долговременного хранения	388
10.3.1. Компоненты архитектуры и их взаимодействия	389
10.3.2. Генерация компонентов архитектуры	391
10.4. Технологии долговременного хранения данных	392
10.4.1. Долговременное хранение в файловых системах	393
10.4.2. Долговременное хранение в реляционных базах данных	398
10.4.3. Долговременное хранение в объектных базах данных	402
10.4.4. Сравнение технологий долговременного хранения	405
Ключевые моменты	406
Вопросы для самопроверки	407
Дополнительная литература	407

Глава 11. Распределённые объектные транзакции	409

11.1. Принципы транзакций	411
11.1.1. Основные понятия	411
11.1.2. Операции транзакций	416
11.1.3. Плоские и вложенные транзакции	417
11.2. Управление одновременным выполнением	418
11.2.1. Мотивация	419
11.2.2. Двухфазное блокирование	422
11.2.3. Тупики	426
11.2.4. Иерархическое блокирование	428
11.2.5. Служба управления одновременным выполнением CORBA	431
11.2.6. Выводы	433
11.3. Протокол двухфазной фиксации	434
11.3.1. Роли объектов в распределённых транзакциях	434
11.3.2. Двухфазная фиксация плоских транзакций	435
11.3.3. Открытая обработка распределённых транзакций	440
11.4. Службы распределённых объектных транзакций	442
11.4.1. Служба транзакций CORBA	442
11.4.2. Сервер транзакций Microsoft	444
11.4.3. Транзакции в Java	446
Ключевые моменты	449
Вопросы для самопроверки	450
Дополнительная литература	450

Глава 12. Безопасность в распределённых системах	453

12.1. Атаки на безопасность 455
12.1.1. Уязвимость распределённых систем	455
12.1.2. Угрозы безопасности	456
12.1.3. Методы атак	458
12.1.4. Проникновение	461
12.2. Шифрование	463
12.2.1. Шифрование с секретным ключом	464
12.2.2. Шифрование с открытым ключом	465
12.2.3. Распространение ключей	467
12.2.4. Выводы	469
12.3. Службы безопасности более высокого уpoвня	470
12.3.1. Межсетевые экраны	470
12.3.2. Аутентификация	471
12.3.3. Управление доступом	473
12.3.4. Неопровержимость	477
12.3.5. Аудит безопасности	479
12.4. Службы безопасности в объектно-ориентированном промежуточном
слое	480
12.4.1. Аутентификация	481
12.4.2. Управление доступом	482
12.4.3. Неопровержимость	484
12.4.4. Аудит	485
Ключевые моменты	487
Вопросы для самопроверки	488
Дополнительная литература	489

Приложение. Полная реализация футбольного примера на CORBA IDL/C++	491
Литература	499
Предметный указатель	506

Книги на ту же тему

Spring 4 для профессионалов. — 4-е изд., Шефер К., Хо К., Харроп Р., 2015
Электронный магазин на Java и XML (+CD-ROM), Брогден Б., Минник К., 2002
Java сервлеты и JSP: сборник рецептов, Перри Б. У., 2005
Средства визуального проектирования на Java, Чекмарев А., 1998
Разработка программных проектов: на основе Rational Unified Process (RUP), Полис Г., Огастин Л., Лоу К., Мадхар Д., 2009
UNIX. Профессиональное программирование. — 2-е изд., Стивенс Р., Раго С., 2007
Современные языки и технологии параллельного программирования: Учебник, Гергель В. П., 2012

elapsed time 0.020 sec

/ИТ-книги

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему