软件构件与中间件技术15

软件工程大一至大四课程表
软件工程专业大一至大四的课程表可能因学校和教学计划的不同而有所差异。

以下是一些可能的课程安排：
大一课程：
•计算机基础课程：如计算机概论、计算机导论等，帮助学生掌握计算机的基本原理和应用。

•程序设计基础课程：如C语言程序设计、Python编程等，教授学生编程语言及基本编程技巧。

大二课程：
•数据结构与算法：帮助学生理解各种数据结构（如链表、栈、队列、树、图等）和算法（如排序、查找、动态规划等）的原理与实现。

•计算机组成原理：介绍计算机硬件的基本组成和工作原理。

•离散数学：为后续的课程打下数学基础。

大三课程：
•操作系统：让学生了解操作系统的基本原理、进程管理、内存管理、文件系统等方面内容。

•计算机网络：教授计算机网络的基本概念、体系结构、网络协议和技术，以及网络编程和网络安全等方面的知识。

•软件工程：介绍软件工程的基本概念、原理和实践，包括软件需求分析、设计、开发、测试和维护等方面的内容。

大四课程：
•软件项目管理：介绍软件项目管理的原理和方法，包括项目计划、组织、领导、控制等方面的内容。

•软件构件与中间件技术：介绍软件构件和中间件的概念和应用，以及如何利用它们进行软件开发和维护。

•J2EE：介绍Java 2 Platform Enterprise Edition (J2EE)的概念和应用，包括Java EE应用程序体系结构、Servlet、JSP等技术。

此外，在大二、大三期间，学生可能还需要学习数据库原理与设计、软件测试技术等方面的课程。

此外，根据学校和教学计划的不同，还可能有其他相关的课程安排。

1.结构化开发方法中，数据流图是（15）阶段产生的成果。

A（15）A. 需求分析 B. 总体设计 C.详细设计 D.程序编码2.以下关于原型化开发方法的叙述中，不正确的是A。

A. 原型化方法适应于需求不明确的软件开发B. 在开发过程中，可以废弃不用早期构造的软件原型C. 原型化方法可以直接开发出最终产品D. 原型化方法利于确认各项系统服务的可用性3.通常在软件的C活动中无需用户参与。

A.需求分析B.维护C.编码D.测试4.在面向对象的语言中，A 。

A. 类的实例化是指对类的实例分配存储空间B. 每个类都必须创建一个实例C. 每个类只能创建一个实例D. 类的实例化是指对类进行初始化5.在统一建模语言（UML）中，B用于描述系统与外部系统及用户之间的交互。

A.类图B.用例图C. 对象图D. 协作图6.统一过程（UP）是一种用例驱动的迭代式增量开发过程，每次迭代过程中主要的工作流包括捕获需求、分析、设计、实现和测试等。

这种软件过程的用例图(Use Case Diagram)是通过 A 得到的。

A. 捕获需求B.分析C.设计D.实现7.在“模型－视图－控制器”（MVC）模式中，A 主要表现用户界面，B用来描述核心业务逻辑。

（39）A. 视图 B. 模型 C. 控制器 D. 视图和控制器（40）A. 视图 B. 模型 C. 控制器 D. 视图和控制器8.在采用标准UML 构建的用例模型（Use-Case Model）中，参与者（Actor）与用例（Use Case）是模型中的主要元素，其中参与者与用例之间可以具有C关系。

（45）A. 包含（include） B. 递归（Recursive）C. 关联（Association）D. 组合（Composite）9.当采用标准UML 构建系统类模型(Class Model)时，若类B 除具有类A 的全部特性外，类B 还可定义新的特性以及置换类 A 的部分特性，那么类 B 与类A 具有B关系；若类 A 的对象维持类 B 对象的引用或指针，并可与类 C 的对象共享相同的类 B 的对象，那么类 A 与类 B 具有A关系。

ERP系统中的中间件无论是ERP系统中模块之间的互通、互操作，还是应用构件的搭建与跨环境的部署和管理，都需要中间件作为基础层次的支撑。

随着Internet的发展，新一代ERP系统不仅仅是将原有的ERP应用在Web上简单延伸，于是应用服务器成为ERP系统新的中间件需求。

中间件在ERP中的作用传统的ERP系统从功能上看，有财务管理、销售管理、产品计划管理、采购库存管理、产品数据管理（宏观／微观）、生产作业管理、人力资源管理等。

从系统体系结构上看，ERP系统包括了业务模型、数据模型、对象模型、处理模块、管理模块、工作流模块、通信模块和安全模块等。

无论是模块之间的互通、互操作，还是应用构件的搭建与跨环境（网络、数据库等）的部署和管理，都需要基础层次的支撑，其中的基础支撑环境需求之一就是中间件。

概括地讲，ERP系统所应集合的中间件，目前涉及如TongLINK／Q、MQSeries一类的消息中间件；TongEASY、Tuxedo、MTS一类的交易中间件；新一代ERP系统还将用到基于EJB、CORBA或DCOM技术的Web应用服务器。

从技术上看，中间件可以为ERP系统提供以下好处：■可靠性：提供一个坚固的系统运行环境，具有强大的故障恢复能力、系统重新启动和恢复能力、数据可靠传输能力等。

■可扩展性：提供动态部署能力，涉及交易方式、应用程序配置、对象服务嵌入等。

■可管理性：系统要实现有效的管理，管理内容包括应用服务器、操作系统进程和线程、数据库连接，以及网络会话等。

■数据一致性：交易完整性保障。

■应用安全性：包括最终用户身份认证、节点连接的安全认证、应用程序的安全认证、管理界面的访问权限控制、数据加密／解密功能、安全事件报警等。

世界著名的Giga组织的研究报告，对ERP系统的中间件需求进行过深入分析。

Giga组织认为，中间件可以在以下几个方面为ERP系统提供帮助：■语义（Semantics）的通用标准：由于ERP厂商都有各自的接口API，对象的属性、类别、关系等缺乏通用标准，不同厂商的ERP应用不能互操作，服务对象不能即插即用。

中间件（middleware）是基础软件的一大类，属于可复用软件的范畴。

顾名思义，中间件处于操作系统软件与用户的应用软件的中间。

中间件在操作系统、网络和数据库之上，应用软件的下层，总的作用是为处于自己上层的应用软件提供运行与开发的环境，帮助用户灵活、高效地开发和集成复杂的应用软件。

在众多关于中间件的定义中，比较普遍被接受的是IDC表述的：中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源，中间件位于客户机服务器的操作系统之上，管理计算资源和网络通信。

IDC对中间件的定义表明，中间件是一类软件，而非一种软件；中间件不仅仅实现互连，还要实现应用之间的互操作；中间件是基于分布式处理的软件，最突出的特点是其网络通信功能。

中科院软件所研究员仲萃豪形象地把中间件定义为：平台＋通信。

这个定义限定了只有用于分布式系统中的此类软件才能被称为中间件，同时此定义还可以把中间件与支撑软件和实用软件区分开来。

目前，中间件发展很快，已经与操作系统、数据库并列为三大基础软件。

中间件主要分为以下几类：1.通信处理（消息）中间件此类中间件能在不同平台之间通信，实现分布式系统中可靠的、高效的、实时的跨平台数据传输（如Tong LINK、BEAe Link、IBM的MQ Series等）。

这是中间件中唯一不可缺少的，是销售额最大的中间件产品。

2.交易中间件在分布式事务处理系统中要处理大量事务，常常在系统中要同时做上万笔事务。

例如在北京市就要设置各种运载汽车，完成日常的运载，同时要随时监视汽车运行，出现故障时，要有排除措施，发生堵塞时要进行调度。

在联机事务处理系统（OLTP）中，每笔事务常常要多台服务器上的程序顺序地协调完成，一旦中间发生某种故障时，不但要完成恢复工作，而且要自动切换系统，达到系统永不停机，实现高可靠性运行；同时要使大量事务在多台应用服务器能实时并发运行，并进行负载平衡地调度，实现昂贵的可靠性机和大型计算机系统同等的功能，为了实现这个目标，要求系统具有监视和调度整个系统的功能。

第一章1、简述中间件的概念、组成结构和作用。

定义：中间件是介于应用系统和系统软件之间的一类软件，是位于操作系统和应用软件之间的一个软件层，向各种应用软件提供服务，使不同的应用进程能在屏蔽掉平台差异的情况下，通过网络互通信息。

组成结构：(1)执行环境软件（2）应用开发工具作用：使用系统软件所提供的基础服务（功能），衔接网络上应用系统的各个部分或不同的应用，能够达到资源共享、功能共享的目的。

2、中间件的特性（1）易用性（2）位置透明性：应用不必知道对方网络和应用的地址；不经重新编译，就可把一个应用从一台机器上转移到另一台机器（3）消息传输的完整性：消息不应丢失或重复（4）消息格式的完整性：消息格式不应被破坏（5）语言透明性：使用中间件的程序应能与另一个用不同语言编写的程序通信；如果用不同语言重写一个程序，其他程序应不受影响3、中间件的分类事务处理中间件(TP Monitor: Transaction ProcessMonitor)消息中间件(MOM: Message-Oriented Middleware)数据库中间件(Database Middleware)远程过程调用中间件（RPC: Remote Process Call）对象请求代理中间件(ORB: Object Request Broker)J2EE中间件4、RPC：工作原理：1.2.4.5.执行远程过程6.执行的过程将结果返回服务器句柄7.8.9.10.客户接收句柄返回的数据5、RMI存根和框架的作用：Stub为客户端编码远程命令并把他们发送到服务器，等待服务器返回结果，stub再解码返回调用结果给客户端。

Skeleton是把远程命令解码，调用服务端的远程对象的方法，把结果再编码发给stub。

6、RPC相关概念RPC（Remote Procedure Call Protocol）而不需要了解底层网络技术的协议。

RPC采用客户机/请求程序就是一个客户机，而服务提供程序就是一个服务器。

篇一：中间件实验报告1电子科技大学计算机学院标准实验报告（实验）课程名称：中间件技术（实验）项目名称：用windows下的rpc客户端调用linux上的文件服务器实现文件的基本操作电子科技大学研究生院电子科技大学实验报告一、实验目的：本实验的目的和任务是，用windows下的rpc客户端调用linux上的文件服务器实现文件的基本操作，让学生理解中间件的基本原理，并掌握进行rpc程序设计和开发的基本方法。

二、实验内容：在linux下完成rpc的开发，然后将客户端代码移植到windows下编译运行，实现windows 下的rpc客户端调用linux上的文件服务器实现文件的基本操作（open close read write）；三、实验步骤：1.相关技术研究，学习rpc的总体架构和编程方法。

2. 在服务器端完成idl文件的编写，然后用rpcgen生成相关文件，修改生成的服务器端的代码nfilesystem_server.c，实现对文件的具体操作。

通过makefile编译生成可执行文件。

3. 配置vc++ 6.0，寻找相关的库文件如oncrpc.sdk等，将linux下rpcgen生成的客户端的代码nfilesystem_client.c，nfilesystem_clnt.c，nfilesystem_xdr.c和nfilesystem.h 移植到windows下，进行编译测试。

4. 测试、总结，相关的测试报告四、总结及心得体会：在搭建linux环境时由于使用ubuntu版本较高需要安装rpcbind来启动rpc服务。

在把linux 下生成的客户端程序移植到windows编译的时候，发现还是有点麻烦的，需要下载oncrpc.sdk，将oncrpc.sdk\include目录下的文件拷到vc6自己的include目录下，比如我的虚拟机是c:\program files\microsoft visual studio\vc98\include，将oncrpc.sdk\win32lib目录下的pwrpc32.lib拷到vc6的lib目录下，我的是c:\program files\microsoft visual studio\vc98\lib，将xdr.c文件中的“register int32_t *buf;”这一行删除，然后windows 端才能进行rpc通信，经过这次试验，学习到了rpc程序设计的基本方法，受益匪浅。

中间件技术1中间件的概念在众多关于中间件的定义中，比较普遍接受的是IDC表述：中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源；中间件位于客户机/服务器的操作系统之上，管理计算资源和网络通信。

IDC对中间件的定义表明，中间件是一类软件，而非一种软件；中间件是介于操作系统(包括底层通信协议)和各种分布式应用程序之间的一个软件层。

总的作用是建立分布式软件模块之间互操作的机制，屏蔽底层分布式环境的复杂性和异构性，为处于自己上层的应用软件提供运行与开发环境，帮助用户灵活、高效地开发和集成复杂的应用软件。

在具体实现上，中间件是一个用应用程序接口定义的分布式软件管理框架，具有强大的通信能力和良好的可扩展性。

中间件在分布式系统中的位置如图1所示。

2中间件的分类随着计算机软件技术的发展，中间件技术也已日渐成熟，并且出现了不同层次、不同类型的中间件产品。

按照IDC分类方法，中间件可分为以下6类：2．1终端仿真／屏幕转换用以实现客户机图形用户接口与已有的字符接口方式的服务器应用程序之间的互操作。

适用于应用程序与数据源之间的互操作模型，客户端使用面向数据库的API，以提请直接访问和更新基于服务器的数据源，数据源可以是关系型、非关系型和对象型。

这类中间件大都基于SQL语句，采用同步通讯方式。

此类中间件使应用开发简单化，但如果透过广域网使用，则会带来严重的效率问题，因为在低速网上来回交互SQL 语句会使通讯流量过大，同时对数据压缩、加密带来不便。

2．3远程过程调用中间件RPC机制是早期开发分布式应用时经常采用的一种同步式的请求应答协议。

通过这种协议，程序员编写客户方的应用，需要时可以调用位于远端服务器上的过程。

RPC扩展了过程语言中的“功能调用／结果返回”的机制，使得它可以适用于一个远程环境。

由于RPC 机制是同步方式，因而在工作的时候，要求客户方和服务方均能正确工作才能很好地运行，有一方不能工作将导致RPC失败。

1.什么是架构？架构、框架、模式是一种从大到小的关系，也是一种组合关系。

架构一般针对一个行业或一类应用，是技术和应用完美的结合。

框架因为比较小，很多表现为中间件，框架一般是从技术角度解决同类问题，例如J 道数据增删改查框架就解决了所有数据库系统中大量数据增删改查的功能开发，框架是从技术的横切面去解决实际应用问题。

模式则更小了，越小越灵活，可重用的范围更广。

一个框架可能使用了多个模式，而一个架构有可能应用了多个框架，这样一个大型系统的设计基本从主骨干到骨架基本能够被设计者考虑设计到，也可以想见，一个系统被细化成了很多工作量，例如一个部分细化到工厂模式，那么就可以要求程序员实现工厂模式的代码即可。

由此，控制了大型软件质量，也提高开发效率，同时使得项目变得易于管理和协同，由此可见，一个大型项目的架构设计非常重要。

2.什么是框架？框架即framework，是某种应用的半成品，一组组件，供你选用完成你自己的系统。

简单说就是使用别人搭好的舞台，你来做表演。

而且，框架一般是成熟的，不断升级的软件。

3.什么是模式？模式即pattern，就是解决某一类问题的方法论，解决某类问题的方法总结归纳到理论高度，那就是模式。

Alexander给出的经典定义是：每个模式都描述了一个在我们的环境中不断出现的问题，然后描述了该问题的解决方案的核心。

通过这种方式，你可以无数次地使用那些已有的解决方案，无需在重复相同的工作。

模式有不同的领域，建筑领域有建筑模式，软件设计领域也有设计模式。

当一个领域逐渐成熟的时候，自然会出现很多模式。

4.什么是构件？构件（component）是可复用的软件组成成份，可被用来构造其他软件。

它可以是被封装的对象类、类树、一些功能模块、软件框架（framwork）、软件构架（或体系结构Architectural）、文档、分析件、设计模式（Pattern）等。

构件分为构件类和构件实例，通过给出构件类的参数，生成实例，通过实例的组装和控制来构造相应的应用软件，这不仅大大提高了软件开发者的开发效率，也大大提高了软件的质量。

软件构件与中间件基础学习笔记⼀、什么是软件构件？软件构件是⾯向请求的，关注业务逻辑，对分布式应⽤的通信、互操作、可靠性、兼容性、完整性⽆感的。

中间件技术解决的就是软件构件问题。

⼆、什么是远程对象(Remote Object)？什么是远程对象调⽤(Remote Method Invocation)？远程主机，或者⾮本进程的对象。

与这些对象通信或者请求其执⾏⽅法。

三、什么是中间件的通讯透明性(Communication Transparency)？指借助中间件技术，应⽤程序不关注也⽆法得知⽹络通信的具体⽅法、协议等细节，只关注与应⽤相关的信息。

四、什么是中间件的定位透明性(Location Transparency)？应⽤程序不关注也⽆法得知真正提供服务的服务器端程序的位置。

如果在⽤户访问时服务的位置发⽣改变，不影响⽤户访问并且⽤户⽆法察觉服务的位置发⽣了改变。

五、中间件中的对象引⽤(Object Reference)与Java中的对象引⽤有什么不同？中间件中的对象引⽤⼀般使⽤⼀个字符串，例如UUID，来查找⼀个对象，这个字符串要在整个分布式应⽤中唯⼀。

⼀般的java引⽤则是在⼀个jvm进程中的，定位对象所使⽤的内存地址的⼀个32位或者64位指针。

六、什么是代理对象(Proxy Object)？与远程对象的差别是什么？代理对象⾃⾝并不实现所需要的业务逻辑，⽽是将请求转发给另⼀个对象，由该对象处理，并把处理结果返回给请求⽅。

代理对象充当中间⼈的⾓⾊。

代理对象可以在本地进程中。

七、什么是打包(Marshalling)？什么是解包(Unmarshalling)？打包是指将发出请求所需要的信息按照⼀定的格式⽅法整合在⼀起，以便于发出。

解包是指将收到的响应信息分解成易于使⽤的数据。

⼋、什么是⾯向对象中间件？什么是⾯向消息中间件？举例说明。

⾯向对象中间件使⽤⽅法调⽤、对象调⽤的形式发起请求，响应也是以对象的形式返回，例如代理对象。