1. Broker in practica: Middleware
Tool Generare Proxy-uri
Biblioteca(API)+ Executabile
Application Developer

2. Implementari de referinta ale arhitecturii Broker
Middleware care implementeaza tiparul Broker:
CORBA: Common Object Request Broker Architecture. Arhitectura de referinta elaborata de OMG (Object Management Group)
Diverse implementari, comerciale sau open
RMI: Java Remote Method Invocation - Sun
.NET Remoting - Microsoft

3. Arhitectura comuna Server Client implements Remote Interface Remote
Object
uses
implements
ClientSide Proxy
ServerSide Proxy
Broker

4. Exemplu
Aplicatie distribuita simpla: realizarea unui sistem StockMarket, care poate fi interogat de la distanta asupra valorii curente a actiunilor unor companii specificate
Middleware (Broker) utilizat - 3 variante:
CORBA
RMI
.NET Remoting
Se compara:
Suportul oferit de cele 3 implementari de Broker pentru dezvoltarea unei aplicatii distribuite simple
Pasii necesari pentru realizarea aplicatiei
Exemplul ajuta la intelegerea functionarii unui Broker in general

5. Pasi de dezvoltare ai aplicatiei
1. Definire interfata obiect la distanta
INTERFACE
StockMarket
float get_price(Company)
2. Implementare obiect
4. Implementare Server
5. Implementare Client
StockMarketServer
StockMarketClient
StockMarketImpl
6. Rulare aplicatie
3. Generare Proxy
3. Generare Proxy
StockMarket
ClientSide PROXY
StockMarket
ServerSide PROXY
Broker

6. RMI: Arhitectura Server Client implements Remote Interface Remote
Object
uses
implements
Stub
(ClientSide Proxy)
Skeleton
(ServerSide Proxy)
Remote Reference
Layer
Transport
Layer

7. RMI - Pas1. Definire interfata
Se defineste interfata StockMarket
Aceasta exporta operatia get_price:
Parametru: numele companiei cotate la bursa
Rezultat: valoarea actiunilor
package SimpleStocks;
import java.rmi.*;
public interface StockMarket
extends java.rmi.Remote {
float get_price (String Company) throws
RemoteException; }
Specific RMI:
Interfata trebuie sa extinda java.rmi.Remote
Metodele trebuie sa poata genera exceptii RemoteException
Fisier StockMarket.java

8. RMI - Pas 2. Implementare Obiect
Se implementeaza clasa StockMarketImpl
Aceasta realizeaza operatia get_price
import java.rmi.*;
import java.rmi.server.UnicastRemoteObject;
public class StockMarketImpl
extends UnicastRemoteObject
implements StockMarket {
public StockMarketImpl() throws RemoteException {}
public float get_price(String company) {
float price=12345;
return price; }
Specific RMI:
Implementarea trebuie sa extinda UnicastRemoteObject
Fisier StockMarketImpl.java

9. RMI - Pas 3. Generare Proxy-uri
RMI Stub/Skeleton
Se genereaza automat din implementarea obiectului server
>rmic –v1.1 –keep StockMarketImpl
Rezulta clase pentru stub si skeleton, utilizand conventia de nume:
StockMarketImpl_Stub.class
StockMarketImpl_Skel.class (incepand cu versiunea Java 1.2 implicit nu se mai genereaza skeleton-ul, de aceea e optiunea –v1.1)
Observatie: incepand cu versiunea Java 1.5, nu mai este necesara pre-generarea stub-ului cu rmic, acesta poate fi generat dinamic la runtime prin mecanismul de dynamic proxy
Se poate alege daca se doreste utilizarea unui stub pregenerat sau crearea unui stub cu dynamic proxy, chiar daca ar exista stub-ul pregenerat prin setarea corespunzatoare a valorii system property java.rmi.server.ignoreStubClasses

10. RMI - Pas 4. Implementare Server
Se implementeaza un program StockMarketServer, care creaza un obiect de tip StockMarket, ce poate fi accesat de la distanta
Obiectul creat este inregistrat sub numele “NASDAQ”
import java.rmi.*;
import SimpleStocks.*;
public class StockMarketServer {
public static void main(String[] args) {
try {
StockMarketImpl stockMarketImpl = new StockMarketImpl();
Naming.rebind("NASDAQ", stockMarketImpl );
} catch (Exception e) {} }
Specific RMI:
Naming
Fisier StockMarketServer.java

11. RMI - Pas 5. Implementare Client
Se implementeaza un program StockMarketClient, care acceseaza un obiect de tip StockMarket aflat la distanta, si invoca operatia get_price pentru un nume de companie
Prin intermediul Broker se localizeaza obiectul cu numele “NASDAQ”
import java.rmi.*;
import SimpleStocks.*;
public class StockMarketClient {
public static void main(String[] args) {
try {
StockMarket market= (StockMarket) Naming.lookup("rmi://localhost/NASDAQ");
float price=market.get_price("ABC SRL");
System.out.println("Price is "+price);
} catch (Exception e) {
System.out.println("Exception !");} }
Specific RMI:
Naming.lookup
Fisier StockMarketClient.java

12. RMI - Pas 6. Rulare aplicatie
RMI Registry = non-persistent Naming Service
> start rmiregistry
> start java StockMarketServer
> start java StockMarketClient
Codul aplicatiei exemplu poate fi download-ad de pe pagina cursului,
de la sectiunea de exemple de cod pentru cursul c7: RMI_StockMarket

13. ORB (Object Request Broker)
CORBA: Arhitectura
Server
Client
Remote
Interface
IDL
Remote
Object
Dynamic
Invocation
Interface
IDL Stub
(ClientSide
Proxy)
IDL Skeleton
(ServerSide
Proxy)
Object
Adapter
ORB
Interface
Implem
Repository
Interface
Repository
ORB (Object Request Broker)

14. CORBA - Pas1. Definire interfata
module SimpleStocks {
interface StockMarket {
float get_price(in string Company); };
Se defineste interfata StockMarket
Aceasta exporta operatia get_price:
Parametru: numele companiei cotate la bursa
Rezultat: valoarea actiunilor
Specific CORBA:
Interfata se defineste intr-un limbaj neutru, CORBA IDL
Fisier StockMarket.idl

15. CORBA - Pas 2. Generare Proxy-uri
CORBA IDL Stub/Skeleton
Se genereaza automat din definitia interfetei IDL
> idl2java StockMarket.idl
Rezulta clasele/fisierele:
Client Stub: _st_StockMarket.java
Server Stub: _StockMarketImplBase.java

16. CORBA - Pas 3. Implementare Obiect
Se implementeaza clasa StockMarketImpl
Aceasta realizeaza operatia get_price
import org.omg.CORBA.*;
import SimpleStocks.*;
public class StockMarketImpl extends _StockMarketImplBase {
public float get_price(in string company) {
float price=12345;
return price; }
public StockMarketImpl (String name) {
super(name);
Specific CORBA:
Un obiect accesibil la distanta trebuie sa extinda server-side-proxy-ul generat automat din descrierea interfetei
Fisier StockMarketImpl.java

17. CORBA - Pas 4. Implementare Server
import org.omg.CORBA.*;
Import SimpleStocks.*;
public class StockMarketServer {
public static void main(String[] args) {
try {
ORB orb=ORB.init();
BOA boa=orb.BOA_init();
StockMarketImpl stockMarketImpl=
new StockMarketImpl(“NASDAQ”);
boa.obj_is_ready(stockMarketImpl);
boa. Impl_is_ready();
} catch (Exception e) {} }
Se implementeaza un program StockMarketServer, care creaza un obiect de tip StockMarketImpl, ce poate fi accesat de la distanta
Obiectul creat este inregistrat sub numele “NASDAQ”
Specific CORBA:
ORB
BOA
Fisier StockMarketServer.java

18. CORBA - Pas 5. Implementare Client
import org.omg.CORBA.*;
import SimpleStocks.*;
public class StockMarketClient {
public static void main(String[] args) {
try {
ORB orb=ORB.init();
StockMarket market= StockMarketHelper.bind(orb, “NASDAQ”);
market.get_price(“ABC SRL”);
} catch (Exception e) {} }
Se implementeaza un program StockMarketClient, care acceseaza un obiect de tip StockMarket aflat la distanta, si invoca operatia get_price pentru un nume de companie
Prin intermediul Broker se localizeaza obiectul cu numele “NASDAQ”
Specific CORBA:
ORB
StockMarketHelper = proxy generat
Fisier StockMarketClient.java

19. CORBA - Pas 6. Rulare aplicatie
Location service
(numele OSAgent e specific unei anumite implementari CORBA)
> start osagent
start java StockMarketServer
start java StockMarketClient

20. .NET Remoting Architecture
Server
Client
Remote
Interface
Remote
Object
TransparentProxy
RealProxy
Remoting system
Remoting system
Channel

21. .NET – Pas 1. Definire Interfata Remote
public interface StockMarket {
float get_price(string company); }
Fisier StockMarket.cs
Se defineste interfata StockMarket
Aceasta exporta operatia get_price:
Parametru: numele companiei cotate la bursa
Rezultat: valoarea actiunilor
Specific .NET:
Interfata nu contine nimic special
Nu este neaparat nevoie sa fie definita o interfata

22. .NET – Pas 2. Definire Obiect Remote
using System;
public class StockMarketImpl : MarshalByRefObject, StockMarket{
public float get_price(string company){
return 12345; }
Fisier StockMarketImpl.cs
Se implementeaza clasa StockMarketImpl
Aceasta realizeaza operatia get_price
Specific .NET:
Obiectul accesibil la distanta trebuie sa extinda MarshalByRefObject

23. .NET – Pas 3. Implementare Server
Se implementeaza un program StockMarketServer, care creaza un obiect de tip StockMarket, ce poate fi accesat de la distanta
Obiectul creat este inregistrat sub numele “NASDAQ”
using System;
using System.Runtime.Remoting;
using System.Runtime.Remoting.Channels;
using System.Runtime.Remoting.Channels.Tcp;
public class StockMarketServer{
public static void Main(){
StockMarketImpl myStockMarket =
new StockMarketImpl();
TcpChannel m_TcpChan =
new TcpChannel(9999);
ChannelServices.
RegisterChannel(m_TcpChan);
RemotingServices.Marshal(
myStockMarket, "NASDAQ");
System.Console.WriteLine(
"Listening for requests. Press ENTER to quit");
System.Console.ReadLine(); }
Specific .NET:
ChannelServices
RemotingServices
Fisier StockMarketServer.cs

24. .NET – Pas 4. Implementare Client
Se implementeaza un program StockMarketClient, care acceseaza un obiect de tip StockMarket aflat la distanta, si invoca operatia get_price pentru un nume de companie
Prin intermediul Broker se localizeaza obiectul cu numele “NASDAQ”
using System;
using System.Runtime.Remoting;
using System.Runtime.Remoting.Channels;
using System.Runtime.Remoting.Channels.Tcp;
public class Client{
public static void Main(){
TcpChannel tcpChan = new TcpChannel();
ChannelServices.RegisterChannel(tcpChan);
StockMarket stockMarket = (StockMarket)
Activator.GetObject(typeof(StockMarket), "tcp://localhost:9999/NASDAQ");
Console.WriteLine(stockMarket.get_price(
"abc SRL")); }
Specific .NET:
ChannelServices
Activator.GetObject
Fisier StockMarketClient.cs

25. .NET - Pas 5. Rulare aplicatie
> Presupunand ca Windows si .NET Framework este instalat:
start StockMarketServer
start StockMarketClient
Codul aplicatiei exemplu poate fi download-ad de pe pagina cursului,
de la sectiunea de exemple de cod pentru cursul c7: .NET Remoting StockMarket

26. .NET - Pas 6. Creare Proxy ?
Crearea de Proxy este total transparenta pentru developer-ul de aplicatii
Proxy se creaza automat de catre .NET Framework in timpul executiei cand un client activeaza un obiect la distanta.

27. Alte facilitati oferite de Middleware
Exemplul anterior ilustreaza doar facilitatile elementare oferite de un Broker:
Inregistrarea unui serviciu la Broker
Localizarea unui serviciu prin Broker
Obtinerea unei referinte la un obiect la distanta
In functie de fiecare tehnologie, se mai poate oferi suport si pentru unele din urmatoarele:
Invocare dinamica
Livrare dinamica
Transferul obiectelor (inclusiv remote objects) ca parametri la serviciile la distanta – prin valoare sau referinta
Activarea unui obiect la distanta
Concurenta in interiorul obiectelor server
Securitate
Garbage collection pentru obiectele la distanta
Interoperabilitatea intre clienti si servere din limbaje diferite
Bridge cu alte tehnologii de Middleware

28. Alte facilitati oferite de Middleware - detalii
Invocare statica vs. Invocare dinamica
Invocare statica: daca clientul cunoaste de la design-time care este interfata serviciului la distanta utilizat:
Se pot genera clasele de tip ClientSideProxy pentru serviciul respectiv
Clientul interactioneaza cu acest proxy
Apelurile sunt hard-codate in codul sursa
Invocare dinamica: daca clientul nu cunoaste la design-time care este interfata serviciului la distanta utilizat (acesta va fi descoperit la runtime)
Apelurile nu pot fi hardcodate in codul sursa al clientului
Solutie: un mecanism tip Reflection: orice server ofera o operatie de tip invoke, care primeste ca parametrii operatia concreta si valorile parametrilor
Livrare statica vs livrare dinamica
Livrare statica: Programul server cunoaste de la design-time care sunt obiectele server pe care le gazduieste
Livrare dinamica: Obiecte server pot fi create dinamic la runtime
ServerSideProxy poate fi unul generic, care suporta o operatie de tip invoke ca la invocarea dinamica

29. Alte facilitati oferite de Middleware – detalii (cont)
Concurenta
Varianta simpla: Programul server (ServerSideProxy) contine un ciclu in care accepta cereri si le trateaza secvential
Server concurent: creaza cate un thread pentru tratarea cererilor
Problema: Obiectul server poate fi utilizat de thread-uri diferite in acelasi timp – poate necesita utilizarea unor mecanisme de sincronizare

30. Alte facilitati oferite de Middleware – detalii (cont)
Activarea obiectelor server
Varianta simpla: Programul server creaza obiectul server, acesta exista atat timp cat ruleaza programul server
Activarea obiectelor la cerere: obiectul server este creat doar daca apare prima cerere pentru el
Activator: un server care:
Are evidenta unde se gasesc Implementarile (clasele) din care pot fi instantiate obiecte server (Exemplu: CORBA: Implementation Repository)
Are evidenta obiectelor server create
Primeste cererea de la client, daca obiectul server nu exista inca - il creaza, altfel invoca operatia solicitata pe obiectul server
Activator Pattern: Michael Stal, Douglas Schmidt, PLOP
Exemple: Implementation repository in CORBA, rmid (Java RMI Activation System Daemon )

31. Alte facilitati oferite de Middleware – detalii (cont)
Garbage collection pentru obiectele server:
Obiectele server pentru care nu mai exista nici o remote reference pot fi dezactivate
Variante:
Stil cooperativ: clientii anunta cand nu mai au nevoie/elibereaza referinta la server object, serverul pastreaza evidenta prin contoare
Brokerul pastreaza evidenta canalelor de comunicatie care sunt active
Persistent remote reference
Un client poate sa detina o remote reference catre un server object, chiar daca acesta a fost oprit intre timp (accidental sau time-out)
Daca clientul incearca sa acceseze obiectul server pentru care detine o referinta, broker-ul trebuie sa il reactiveze si sa il aduca in starea in care acesta a fost inainte de dezactivare
sunt necesare mecanisme de salvare a starii obiectelor server, de aplicat automat inainte de dezactivare

32. Alte facilitati oferite de Middleware – detalii (cont)
Interoperability intre clienti si servere:
Interface Description Languages:
Exista un model comun (model orientat pe obiecte, stabileste un sistem de tipuri, operatii, interfete, exceptii)
interfata obiectelor server este descrisa folosind un limbaj de descriere neutru
Exista reguli (si tool-uri) care mapeaza conceptele IDL pe particularitatile unor limbaje de programare concrete

33. Bibliografie suplimentara facultativa
Frantisek Plasil, Michael Stal: An Architectural View of Distributed Objects and Components in CORBA, Java RMI, and COM/DCOM, published in Software Concepts & Tools, Springer,
[POSA2]: Pattern-Oriented Software Architecture – Volume 2: Patterns for Concurrent and Networked Objects, Wiley,

34. Exercitiu
Implementarea unui broker foarte simplu, gen “jucarie” - Toy-ObjectRequestBroker
Se furnizeaza implementari pentru suportul de comunicare in retea la nivel de transport de octeti (ByteSender/Receiver sau Requester/Replyer)
Descarcati ByteCommunication.zip de pe pagina cursului si incercati exemplele !
Exemplul 1: ServerWithSR, ClientWithSR
Exemplul 2: ServerWithRR, ClientWithRR
Implementarea nu va folosi alte tehnologii de Middleware
Detalii cerinte => Tema 3 laborator

35. ToyORB: un client
Este de dorit ca utilizand ToyORB, StockMarketClient:main sa constea in principiu in urmatoarele:
StockMarket objRef=(StockMarket)
ToyORB.getObjectReference(“NASDAQ”);
float price=objRef.get_price(“ABC SRL”);
Cauta adresa unui obiect inregistrat sub numele NASDAQ
Creaza si returneaza un obiect de tip StockMarketClientSideProxy
StockMarketClientSideProxy. get_price trimite catre StockMarketServerSideProxy parametrul operatiei (numele companiei cotate la bursa) si receptioneaza rezultatul (pretul curent)
Reprezinta operatia
send_request din
Patternul Broker
asa cum e definit in
POSA/Fig.pg.109

36. ToyORB: un server
Este de dorit ca utilizand ToyORB, StockMarketServer:main sa constea in principiu in urmatoarele:
StockMarket obj=new StockMarketImpl
ToyORB.register (obj, StockMarket, “NASDAQ”);
Inregistreaza obj creat, care implementeaza serviciul StockMarket si are numele NASDAQ
Creaza un obiect de tip StockMarketServerProxy care intra in asteptarea cererilor de la clienti

37. ToyORB: Varianta Forwarder-Receiver
2 canale de comunicatie diferite, unul pentru transmis parametri,
unul pentru transmiterea rezultatului
StockMarket
ClientProxy
deliver ( marshal ( “ABC SRL” ) unmarshal ) receive
StockMarket
ServerProxy F R
receive ( unmarshal ( ) marshal ) deliver R F
ToyORB
NamingService
Dezavantaj:
tiparul F-R presupune participanti cu statut egal => ar trebui ca si clientii sa se inregistreze (sau ORB sa le asigneze un nr de port in mod transparent)
Config.db
“StockMarketClient”: IP, Port
“NASDAQ”: IP, Port

38. ToyORB: Varianta Requester-Replyer
StockMarket
ClientProxy
StockMarket
ServerProxy
Marshaller
Marshaller
deliver_and_wait_feedback
Replyer
Requester
receive_transform_and_send_feedback
ToyORB
NamingService
deliver_and_wait_feedback: deliver cererea urmata de receptia rezultatului pe acelasi canal de comunicatie (socket)
receive_transform_and_send_feedback: receive cererea urmata de transmiterea rezultatului pe acelasi canal de comunicatie
Config.db
“NASDAQ”: IP, Port

39. ToyORB: Implementare Proxy-uri
call_service
send_request
StockMarketServerSideProxy:
Are un Replyer r
Il cunoaste pe StockMarketImpl s
Are un Transformer t : primeste un sir de octeti si returneaza sirul de octeti transformat
Pentru a realiza operatia get_price de ori de cate ori este solicitat:
While (true) r.receive_transform_and_send_feedback(t(s));
Receptioneaza sirul de octeti reprezentand parametrii, t(s) il transforma in sir de octeti de tip rezultat, care vor fi transmisi inapoi la client
ServerTransformer:
Are un Marshaller m
Pentru a rezolva transformarea:
cu ajutorul lui m – unmarshal, reconstruieste parametri de intrare (numele companiei)
Apeleaza operatia de la StockMarketImpl s si obtine rezultatul
Cu ajutorul lui m - marshal, transforma rezultatul (pretul) in sir de octeti
StockMarketClientSideProxy:
Are un Requestor r
Are un Marshaller m
Pentru a rezolva operatia get_price:
Cu ajutorul lui m – marshal, transforma parametri de intrare(numele companiei) intr-un sir de octeti
Cu ajutorul lui r - deliver_and_wait_feedback, transmite catre ServerSideProxy sirul de octeti parametru si receptioneaza un sir de octeti reprezentand rezultatul
Cu ajutorul lui m - unmarshal, transforma sirul de octeti obtinut in valoarea rezultatului (pretul)
pack_data
forward_
request
forward_
response
unpack_data
unpack_data
Cu text rosu italics sunt
identificate operatiile
prin numele cu care apar in
Pattern-ul Broker
run_service
pack_data

40. ToyORB: suport pt servere mai complexe
Este de dorit ca sa se poata accesa la distanta si obiecte care implementeaza interfete mai complexe (cu mai multe operatii).
De exemplu:
public interface ComplexStockMarket {
float get_price (String Company);
String whois_highest_today();
String whois_lowest_today(); }
In acest caz, un client va putea accesa serviciile la distanta in felul urmator:
ComplexStockMarket objRef=(ComplexStockMarket) ToyORB.getObjectReference(“NASDAQ”);
float price=objRef.get_price(“ABC SRL”);
String junk=objRef.whois_lowest_today();
Pentru aceasta, ClientSideProxy trebuie sa includa in sirul de octeti produs la operatia marshal si informatia referitoare la ce operatie s-a cerut. ServerSideProxy va deduce in operatia unmarshal despre ce operatie este vorba

41. ToyORB: Atentie la dependente !
ToyORB trebuie sa poata fi folosit pentru orice tip de aplicatii (StockMarket, ComplexStockMarket, InfoServer, MathServer, etc – si orice alt tip, necunoscut la momentul crearii ToyORB)
ToyORB nu poate sa depinda deloc de cod specific aplicatiilor !
Marshaller: trebuie sa poata transforma in bytes orice combinatie de parametrii
ToyORB.getObjectReference(String ServerName) trebuie sa poata sa creeze si returneze un obiect proxy client corespunzator tipului aplicatiei (StockMarketClientSideProxy, MathServerClientSideProxy, InfoServerClientSideProxy, etc), dar fara sa depinda de aceasta !
Posibila solutie: utilizarea Reflection pentru crearea obiectului de tipul corespunzator

42. Scenarii de localizare a serverelor
ToyORB.getObjectReference(“NASDAQ”);
StockMarketImpl
NASDAQ
StockMarketClient1
StockMarketImpl
NIKKEI
StockMarketClient2
ToyORB.getObjectReference(StockMarket);
InfoServerImpl
TimisInfo
ToyORB.getObjectReference(“TimisInfo”)
InfoClient1

43. Scenarii de localizare a serverelor
StockMarketImpl
NASDAQ
StockMarketClient1
StockMarketImpl
NIKKEI
StockMarketClient2
InfoServerImpl
TimisInfo
NamingService Address
, 1111
InfoClient1
NamingService
NASDAQ, StockMarket, ,1112
NIKKEI, StockMarket, ,1113
TimisInfo, InfoServer, ,1114

44. Scenarii de utilizare: Inregistrare Server
StockMarketImpl
NASDAQ
ToyORB.register
Requester
NamingService Address
, 1111
Inregistreaza NASDAQ de tip StockMarket
La adresa , 1112
Replyer
NamingService
NASDAQ, StockMarket, , 1112

45. Scenarii de utilizare: Serverul ready
StockMarketImpl
NASDAQ
StockMarketClient1
StockMarketServerProxy
Replyer
NamingService Address
, 1111
Replyer
NamingService
NASDAQ, StockMarket, , 1112

46. Scenarii de utilizare: getObjectReference
StockMarketImpl
NASDAQ
StockMarketClient1
StockMarketServerProxy
Replyer
ToyORB.getObjectRef
Requester
NamingService Address
, 1111
1112
Adresa NASDAQ ?
Replyer
NamingService
NASDAQ, StockMarket, , 1112

47. Scenarii de utilizare: s-a obtinut referinta
StockMarketImpl
NASDAQ
StockMarketClient1
StockMarketServerProxy
StockMarketClientProxy
Replyer
Requester
NamingService Address
, 1111
Replyer
NamingService
NASDAQ, StockMarket, , 1112

48. ToyORB: Implementare NamingService
NamingService mai complex (Trader):
Localizarea unui obiect la distanta se face dupa numele sau (“NASDAQ”)
Localizarea unui obiect la distanta se face dupa descrierea serviciului pe care il furnizeaza (StockMarket) -> se obtine o referinta spre unul din obiectele inregistrate ca furnizand acest serviciu
Implementarea NamingService: sub forma de server care are o adresa fixa cunoscuta de catre ToyORB
ToyORB:getObjectReference
ToyORB:register
Interactioneaza fiecare cu
NamingService
dupa tiparul Requester-Replyer

49. Scopul unui ORB
Un Object Request Broker este o infrastructura pentru dezvoltarea de aplicatii distribuite:
Se refoloseste ca infrastructura in MULTE aplicatii DIFERITE, NECUNOSCUTE dezvoltatorului sau!
Consecinte:
Esential: ORB NU poate depinde in nici un fel de cod specific acestor aplicatii
Pentru cresterea “usability”: este de dorit ca Broker-ul sa sprijine dezvoltatorul de aplicatii si in problema scrierii proxy-urilor
Tool-uri pentru generarea automata a proxy-urilor

50. ToyORB: Generarea automata a proxy-urilor
Punct de start: scrieti manual proxy-urile pentru cel putin 2 aplicatii diferite, pentru a identifica un Template comun

51. ToyORB: Implementare Proxy-uri StockMarket
call_service
send_request
StockMarketServerSideProxy:
Are un Replyer r
Il cunoaste pe StockMarketImpl s
Are un Transformer t : primeste un sir de octeti si returneaza sirul de octeti transformat
Pentru a realiza operatia get_price de ori de cate ori este solicitat:
While (true) r.receive_transform_and_send_feedback(t(s));
Receptioneaza sirul de octeti reprezentand parametrii, t(s) il transforma in sir de octeti de tip rezultat, care vor fi transmisi inapoi la client
ServerTransformer:
Are un Marshaller m
Pentru a rezolva transformarea:
cu ajutorul lui m – unmarshal, reconstruieste parametri de intrare (numele companiei)
Apeleaza operatia de la StockMarketImpl s si obtine rezultatul
Cu ajutorul lui m - marshal, transforma rezultatul (pretul) in sir de octeti
StockMarketClientSideProxy:
Are un Requestor r
Are un Marshaller m
Pentru a rezolva operatia get_price:
Cu ajutorul lui m – marshal, transforma parametri de intrare(numele companiei) intr-un sir de octeti
Cu ajutorul lui r - deliver_and_wait_feedback, transmite catre ServerSideProxy sirul de octeti parametru si receptioneaza un sir de octeti reprezentand rezultatul
Cu ajutorul lui m - unmarshal, transforma sirul de octeti obtinut in valoarea rezultatului (pretul)
pack_data
forward_
request
forward_
response
unpack_data
unpack_data
Cu text rosu italics sunt
identificate operatiile
prin numele cu care apar in
Pattern-ul Broker
run_service
pack_data

52. ToyORB: Template-uri pentru proxy
Se presupune un server cu interfata ServiceX
ServiceXClientSideProxy:
Class ServiceXClientSideProxy implements ServiceX
Fiecare operatie definita in interfata ServiceX este implementata in felul urmator:
Creaza mesajul (marshal): numele operatiei, (numarul si tipurile parametrilor), valorile parametrilor
Deliver_and_wait_feedback
Extrage din mesajul de raspuns valoarea rezultatului (conform tipului returnat de operatie) si o returneaza
Observatie:
ServiceXClientSideProxy este o clasa care implementeaza interfata ServiceX !
Varianta1 (general aplicabila): tipul ServiceX este cunoscut de dinainte, Codul pentru ServiceXClientSideProxy este generat automat in faza de design si este instalat pe calculatorul clientului (Exemple: CORBA, RMI in java 1.1)
Varianta2 (pentru tehnologii care suporta dynamic class loading): codul pentru ServiceXClientSideProxy este generat automat, dar nu trebuie pre-instalat pe fiecare calculator client de dinainte, ci poate fi download-at dinamic la runtime (Exemplu RMI)
Varianta 3 (pentru tehnologii care suporta forme de run time code generation - dynamic proxy): codul clasei ServiceXClientSideProxy este generat automat la runtime (nu trebuie utilizate tool-uri de generare in faza de design), (Exemple: RMI in java dupa1.5 si .NET Remoting)

53. ToyORB: Template-uri pentru proxy (cont)
Se presupune un server cu interfata ServiceX
ServiceXServerSideProxy:
Class ServiceXServerSideProxy:
are o referinta la obiectul server ServerXImpl
Contine “server-loop” (while (true) receive_transform_sendfeedback)
Class ServiceXServerTransformer implements ServerTransformer
Primeste referinta la obiectul server ServerXImpl
Extrage din mesajul primit (unmarshal) numele operatiei si valorile parametrilor
Invoca operatia pe obiectul server
Varianta 1: secventa de cod de tip “switch-case” (Java 1.1, CORBA)
Varianta 2: prin Reflection -> nu mai depinde de tipul ServiceX -> devine un ServerSideProxy generic (Java 1.2, .NET)
Creaza mesajul de raspuns(marshal) cu rezultatul invocarii operatiei

54. ToyORB: Generarea automata a proxy-urilor
Posibilitati de generare automata a proxy-urilor:
In mod diferit in RMI, CORBA, .NETRemoting
RMI-style (in varianta java.rmi.server.ignoreStubClasses = false):
Tool de generare (echivalent lui rmic)
Intrare: Implementarea obiectului remote (class). Poate fi analizat prin reflection.
Iesire: fisiere sursa proxy-uri (denumite dupa o conventie de numire), care vor fi compilate si link-uite cu clientul respectiv serverul
CORBA-style:
Tool de generare (echivalent lui idl2java)
Intrare: Interfata obiectului remote. Poate fi analizata cu parsing de text.
Iesire: ca si in cazul anterior, fisiere sursa proxy-uri (denumite dupa o conventie de numire), care vor fi compilate si link-uite cu clientul respectiv serverul

55. ToyORB: Generarea automata a proxy-urilor (cont)
Posibilitati de generare automata a proxy-urilor:
In mod diferit in RMI, CORBA, .NETRemoting
.NET Remoting-style sau RMI (in varianta java.rmi.server.ignoreStubClasses =true)
Existenta Proxy-urilor este complet transparenta pentru dezvoltatorul de aplicatii
Broker-ul creaza in mod dinamic clasele pentru proxy-uri si apoi le instantiaza
Dynamic proxy
Java.lang.reflect.Proxy
.NET emit

56. ToyORB: activarea obiectului remote
In exemplul discutat pana acum, utilizatorul middleware-ului ToyORB are sarcinile:
Sa implementeze remote object – StockMarketImpl
Sa implementeze un program server StockMarketServer care creaza remote object de tip StockMarketImpl si sa lanseze in executie acest program - StockMarketServer
Sa implementeze programe client care utilizeaza remote interface StockMarket – StockMarketClient
Alternativa la pct. 2 : ToyORB creaza si activeaza un remote object la cererea unui client!
Utilizatorul nu mai trebuie sa asigure pornirea unui program server
Dezvoltatorul StockMarketImpl trebuie doar sa informeze ToyORB despre faptul ca exista si unde se gaseste implementarea sa (din care poate fi instantiat)
Bibliografie suplimentara:
Activator Pattern: Michael Stal, Douglas Schmidt, PLOP 2005

57. Scenarii de utilizare cu activare automata: Inregistrare Server
Fisiere .class
ImplemRegistrationTool
Requester
NamingService Address
, 1111
Inregistreaza implementarea:
NASDAQ de tip StockMarket
Implementare disponibila la:
adresa calculator ,
fisier C:\Progs\StockMarketImpl.class,
(C:\Progs\StockMarketServerProxy.class)
port Activator: 1112
Replyer
NamingService
NASDAQ, StockMarket, , 1112
neactivat, c:\Progs\StockMarketImpl.class,
c:\Progs\StockMarketServerProxy.class

58. Scenarii de utilizare cu activarea automata: Serverul ready
Fisiere .class
StockMarketClient1
NamingService Address
, 1111
Replyer
Activator
Replyer
NamingService
NASDAQ, StockMarket, , 1112
neactivat, c:\Progs\StockMarketImpl.class,
c:\Progs\StockMarketServerProxy.class

59. Scenarii de utilizare cu activarea automata: getObjectReference
Fisiere .class
StockMarketImpl
StockMarketClient1
StockMarketServerProxy
Replyer
ToyORB.getObjectRef
Requester
NamingService Address
, 1111
Replyer
Adresa NASDAQ ?
StockMarket
Activator
1113
1113
Replyer
Requester
NamingService
NASDAQ, StockMarket, , 1112 ,
neactivat, c:\Progs\StockMarketImpl.class,
c:\Progs\StockMarketServerProxy.class
1113
activat

60. Scenarii de utilizare cu activarea automata: s-a obtinut referinta
Fisiere .class
StockMarketImpl
StockMarketClient1
StockMarketServerProxy
StockMarketClientProxy
Replyer
Requester
NamingService Address
, 1111
Replyer
Activator
Replyer
Requester
NamingService
NASDAQ, StockMarket, , 1112 ,
neactivat, c:\Progs\StockMarketImpl.class,
c:\Progs\StockMarketServerProxy.class
1113
activat

61. Tema 3 - ToyORB Cerinte standard: (termen: sapt 11)
Cerinta minima (pentru nota 5): Scrierea unui program StockMarketClient si a unui program StockMarketServer, direct peste tiparul ByteSender-Receiver sau Requestor/Replyer
Pentru nota 7: in plus fata de punctul 1, se va realiza un server NamingService
Pentru nota 8: in plus fata de punctele 1 si 2, se va realiza implementarea Proxy-urilor Client si Server pentru aplicatia StockMarket simpla (care exporta un singur serviciu, get_price).
Pentru nota 9: Ca si la punctul anterior, dar aplicatia va fi de tip ComplexStockMarket, care ofera pe langa serviciul get_price si serviciile get_highest si get_lowest, returnand numele companiilor cel mai bine/cel mai slab cotate la momentul curent.
Pentru nota 10: ToyORB poate suporta orice alte tipuri de aplicatii (toate dependentele de tipul aplicatiei au fost eliminate din ToyORB). Se va implementa inca o alta aplicatie diferita in afara de ComplexStockMarket. NamingService prezinta capabilitati de Trader.
Cerinte optionale - "puncte bonus”: (termen: sapt 12)
generarea automata a codului proxy-urilor. Sunt posibile una din variantele:
Implementarea unui tool generator de proxy-uri: genereaza codul sursa pentru Proxy pornind de la interfata obiectului remote sau pornind de la implementarea obiectului remote (0.5 punct bonus examen)
generarea proxy-urilor la runtime prin mecanismul de dynamic proxy (1 punct bonus examen)
activarea automata a obiectelor remote, la cererea clientilor, si dezactivarea lor cand nu mai sunt utilizate de nici un client (Implementare Activator, extindere NamingService) (1 punct bonus examen)