中间件介绍
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。BEA的Tuxedo由此而著名,它成为增长率最高的厂商。一个事务处理平台,根据X/OPEN的参数模型规定,应由事务处理中间件、通信处理中间件以及数据存取管理中间件三部分组成。东方通科技公司的Tong LINK和TongEASY实现了这个参考模型规定。
3.数据存取管理中间件
在分布式系统中,重要的数据都集中存放在数据服务器中,它们可以是关系型的、复合文档型、具有各种存放格式的多媒体型,或者是经过加密或压缩存放的,该中间件将为在网络上虚拟缓冲存取、格式转换、解压等带来方便。
中间件简史
最早具有中间件技术思想及功能的软件是IBM的CICS,但由于CICS不是分布式环境的产物,因此人们一般把Tuxedo作为第一个严格意义上的中间件产品。Tuxedo是1984年在当时属于AT&&T的贝尔实验室开发完成的,但由于分布式处理当时并没有在商业应用上获得像今天一样的成功,Tuxedo在很长一段时期里只是实验室产品,后来被Novell收购,在经过Novell并不成功的商业推广之后,1995年被现在的BEA公司收购。尽管中间件的概念很早就已经产生,但中间件技术的广泛运用却是在最近10年之中。BEA公司1995年成立后收购Tuxedo才成为一个真正的中间件厂商,IBM的中间件MQSeries也是90年代的产品,其它许多中间件产品也都是最近几年才成熟起来。
1998年IDC公司对于中间件有一个定义,并根据用途将其划分为6个类别。如今所保留下来的只有消息中间件和交易中间件,其他的已经被逐步融合到其他产品中了,被包裹进去了,在市场上已经没有单独的产品形态出现了。例如,当时有一个叫屏幕数据转换的中间件,其主要是针对IBM大机终端而设计产品,用于将IBM大机终端的字符界面转化为用户所喜欢的图形界面,类似的东西当时都称为中间件。但随着IBM大机环境越来越少,但是盛行一时的此类中间件如今已经很少再被单独提及。
2000年前后,互联网盛行起来,随之产生了一个新的东西,就是应用服务器。实际上,交易中间件也属于是应用服务器,为了区分,人们传统的交易中间件称为分布交易中间件,因它主要应用在分布式环境下,而将新的应用服务器,称为J2EE中间件,到目前为止,这都是市场上非常热门的产品。(在J2EE中就是tomcat和weblogic等服务器软件)
EAI概念出来之后,市场上又推出了一些新的软件产品,,例如工作流、Portal等,但从分类上不知道怎么归类,向上不能够划归应用,往下又不能归入操作系统,于是就把它归入了中间件,如此中间件的概念更加扩大了。目前,市场上对于中间件,各家的说法不一,客观上也导致了理解上的复杂性。
如今,市场上又推出了很多新的概念,例如三层结构、构件、Web服务,其中风头最劲的当属SOA(面向服务的架构)。实际上,他们都不是一个产品,而是一种技术的实现方法,是开发一个软件的一种方法论。我们知道,最早软件开发方法就是编程、写代码的,其缺点在于无法复用,为此提出了构件化的软件开发方法,通过把编程中一些常用功能进行封装,并规范统一接口,供其它程序调用,例如我们开发一个新软件,可能要用到构件1、构件2、构件3,那么,我们只要对其进行本地组装,就可以得到我们想要的应用软件。在互联网得到普及重视之后,软件开发方法在构件化基础上又有新发展,核心思想是软件并不需要囊括构件,所需要的仅仅是构件的运行结果,例如编写一个通信传输软件,就可以到网上寻找构件,并提出服务请求,得到结果后返回,而不需要下载构件并打包,这就是现在所说的SOA。想要现实SOA,就要规范构件接口,同时还要规范构件所提交的服务结果,如此,新的软件开发的思想才能够行的通。但SOA并不是一个产品,而是一种思想方法,而实现这种方法的基础,如今看来只有中间件。
国内在中间件领域的起步阶段正是整个世界范围内中间件的初创时期。东方通科技早在1992年就开始中间件的研究与开发,1993年推出第一个产品TongLINK/Q。而中科院软件所、国防科技大学等研究机构也对中间件技术进行了同步研究。可以说,在中间件领域,国内的起步时间并不比国外晚多少。