第0篇

0.3.1 面向对象中间件层

1、常见面向对象中间件体系结构：

1）主机基础设施中间件：对并发和ipc机制封装，如JavaPackage、ACE

2）分布式中间件：扩充1），使一些网络编程任务（连接管理和内存管理、整编、解编、端点和请求的多路分离）自动化，即只需向目标对象请求操作，不关心目标的位置、语言、OS、硬件，核心是ORB（Object Request Broker），如COM+、Java RMI、CORBA，主要是管理支持“面向对象”分布式编程模型的终端系统资源，

3）公共中间件服务：扩展2），定义了更高层次、独立于特定领域的服务，如事件通知、日志记录、持久性安全且可恢复的事务，是对整个分布式系统中的各种资源进行分配、调度和协调

4）特定领域中间件服务：满足特定领域（如电信、电子商务、医疗保健、过程自动化、航空电子）的特定需求，面向“纵向市场”（其他中间件层提供的是广泛复用、横向的机制和服务）

0.4 ACE工具包

1、 ACE软件包基础：

1）ACE OS Adaptation层：封装了原始的基于C的OS API，提供统一的OS接口

2）ACE C++ Wrapper Facade层：在类型安全的面向对象接口中封装了一些C++类，而不再是独立的C函数

3）ACE framework层：集成、扩充2），运用高级的并发和网络编程模式，具体化ACE中多组相关类之间的标准控制流程和合作，获得更大范围的软件可复用性

a）事件多路分离和分发框架：Reactor和Proactor框架，自动处理和应用相关的处理程序的多路分离和分发，以相应各种基于I/O、计时器、信号、同步的事件

b）连接建立和服务初始化框架，Acceptor-Connertor框架，将主动和被动初始化角色，和初始化结束后通信对等服务所执行的应用处理，分离开来

c）并发框架：Task框架，实现主要的并发模式（Active Object、Half-Sync/Half-Async），将方法的执行/请求、同步/异步处理分离开来

d）服务配置起框架：Component Configurator组建配置起模式，支持开发后期动态组装，运行期间动态重新配置

e）流框架：Pipes and Filters模式，每个处理步骤封装在过滤模块。

4）ACE网络服务组件层：网络服务库，库中的服务被包装成组件，ACE库本身不包含这些组件，它们被捆绑在ACE软件的发行包中，提供的功能有，演示ACE功能的常见使用方式、提取客服用的网络应用构件

第1篇 面向对象网络编程

第1章 通信设计空间

1.1 无连接与面向连接

无连接提供“面向消息”服务，即每个消息独立寻址发送，不保证到达次序，不保证一定会到达，如用户数据报协议UDP/IP，可直接用于多媒体应用，允许一定程度的数据丢失，还是支持不可靠的多播、广播

面向连接提供可靠、有序、不重复的发送服务，如传输控制协议TCP，用于面向会话的应用，设计时必须考虑：

（1）数据成帧策略：某些面向连接（TP4、XTP）协议支持面向消息发送策略，而TCP是字节流协议，不保护应用程序消息的边界，因此要在字节流上实现数据分帧机制

（2）连接多路复用策略

1）多路复用：多线程的客户请求都通过一条TCP连接传递给服务器进程，优点节省OS资源，缺点编程难、效率低、确定性低

2）非多路复用：每个库户通过不同的连接和对等服务程序通信，优点可以更好控制通信的优先级，同步开销小，发送和接收双向请求不需要额外的锁定工作，缺点使用更多OS资源，某些环境（如大容量电子商务服务器）伸缩性不是很好

1.2 同步、异步消息交换

管理请求-应答协议交换策略：同步、异步，选择时考虑的因素请求之间的关联性、底层协议或传输介质的延迟

（1）同步请求-应答协议：锁步次序交换，即每个请求必须同步接收到一个应答，才能发送下一个请求，使用场合：

1）请求的结果决定后续请求

2）应用程序中交换的信息需要在低延迟网络中执行短期处理

3）比异步性能提高

（2）异步请求-应答协议：将请求连续发送到服务端，不需要等应当再发下一个请求，因此需要一种策略来检查请求的丢失或失败，然后重新发送，使用场合：

1）无需应答就可以决定后续请求，每个请求是独立的

2）通信延迟和请求所需处理事件密切相关

1.3 消息传递、共享内存

消息传递：明确地通过IPC（Inter Process Communication，进程间通信）机制交换字节流和“面向记录”的数据，IPC机制：通过IPC信道，将数据以消息形式从一个进程或线程传输给另一个进程或线程

共享内存：允许相同或不同主机上的多个进程访问、交换数据，就像数据位于没一个进程的本地地址空间一样，两种形式：

（1）本地共享内存：进程拥有一个或多个共享内存区，可以被映射到不同的虚拟地址范围

1）System V UNIX共享内存，shmget()创建或返回共享内存区，进程通过shmat()将该内存去挂接到自己的虚拟地址空间

2）内存映射文件，文件的全部或局部映射到虚拟内存区，该虚拟内存区被多个进程共享，内存映射文件的内存可以转存至永久存储器中

（2）分布式共享内存DSM：程序设计的一种抽象，扩张了OS虚拟内存机制，以供应程序所需，通过全局/共享内存中的数据尽心透明的进程间通信，提现共享内存多处理器和分布式系统这两种计算范式的结合

第2章 Socket API 概述

2.1 操作系统IPC机制

2.2 Socket API

1）本地环境管理，管理本地环境信息，这些信息通常存储在OS内核或系统库中

socket()、bind()、getsockname()、getpeername()、close()

2）连接的建立和终止

connect()、listen()、accept()、shutdown()

3）数据传输机制，通过socket句柄发送和接收数据

send()、recv()通过特定I/O口传送和接收数据缓冲区

sendto()、recvfrom()交换“无连接”数据包，每一个sendto调用都要提供接收方IP

UNIX上还可用于其他类型的I/O句柄，如文件和终端设备，read()和write()、readv()和writev()、sendmsg()和recvmsg()

4）选项管理，可改变缺省的socket行为，来支持多播广播，能修改/查询传输缓冲区大小

setsockopt()：在协议栈的不同层修改选项

getsockopt()：在协议栈的不同层查询选项

5）网络地址，将可读性名称解析为地基网络地址

gethostbyname()、gethostbyaddr()处理主机名和IPv4地址在指尖的网络地址映射

getipnodebyname()、getipnodebyaddr()处理主机名和IPv4/IPv6地址之间的网络地址映射

getservbyname()通过具有可读性的名称标识服务