Les objets distribués S. Frénot INSA Lyon 1998 [email protected] 1 Objectifs des approches distribuées Vue macroscopique • Développer des applications dont les services sont répartis sur plusieurs machines interconnectées par un réseau • Contraintes – Développement similaire à une approche centralisée • Moyens : masquer les "détails" – "Détails" du réseau => On ne connaît pas la localisation – "Détails" des langages utilisés => On ne connaît pas l'implantation 2 Quelques architectures • OSF (Open Software Foundation) – Distributed Computing Environnement • Microsoft – Distributed Component Object Model • OMG (Object Management Group) – Common Object Request Broker Architecture (CORBA) • Sun – EJB (Enterprise Java Beans) 3 CORBA • Fondé sur le modèle client/serveur s'échangeant des valeurs • Une architecture – OMA : Object Management Architecture • Un langage de description des services offerts – IDL : Interface Definition Language • Un modèle d'échange d'informations – Valeurs atomiques, Valeurs Contruites et Références d'objet • Mais surtout une spécification papier de l'ORB et des services 4 Problématique Vue microscopique Service ? Etat ? Objet client Espace 1 Objet serveur Espace 2 • Service ==> appel des méthodes • Etat ==> accès aux attributs 5 Principe des échanges Espace 2 Espace 1 Objet client Objet serveur Appel spécifique Appel spécifique Echange neutre • Fournir des objets de service qui vont servir d'intermédiaires pour le client et le serveur 6 Fonctionnement Serveur Client Mandataire client (stub) Système Intermédiaire Client Espace 1 Mandataire serveur (skeleton) Système Intermédiaire Serveur Espace 2 7 Fonctionnement lancement Le client peut invoquer les méthodes du service Client Demande de service Mandataire client le mandataire est prêt Instanciation du serveur Lanceur Serveur Lancement du mandataire Appel du lanceur le service est Mandataire serveur prêt ORB Client ORB Serveur Recherche du service Référentiel des Services Espace 1 Espace 2 8 Développement Définition de l'interface IDL du composant (objet serveur) – mandataires client (client stubs) – mandataires serveurs (serveur skeleton) Développement du serveur qui implante les services Développement d'un lanceur capable d'instancier le serveur et de le rendre disponible sur le bus corba (création du skeleton) Inscription du lanceur sur le bus(ajout dans le référentiel) ------------------------ Insertion dans le client des appels au serveur (connexion sur le serveur via le stub et invocation des méthodes distantes) 9 Un exemple • Un composant Requête sur une base de données – Le composant maintient une connexion sur une base – Il contient une méthode d'invocation • Chaine [] executerRequete (Chaine commandeSQL); 10 OMG-IDL : Définition • Langage de spécification des interfaces – Orienté Objet – Opérations et Attributs – Héritage simple et multiple – Exceptions • Conçu pour être mappé sur de nombreux langages de programmation – Java, C, C++ , Smalltalk, Ada, Cobol, Modula3 • OMG-IDL <=> «Interfaces» Java, «Classes Abstraites» du C++ 11 IDL typedef sequence<string> tableaux_resultat; interface REQUETE { tableaux_resultat executer_req_array(in string req); }; --> Compilation : idl -jPacces_bd requete.idl (sous OrbixWeb) Mandataire client : REQUETE.java Service client pour demander un proxy : REQUETEHelper.java Mandataire serveur : _tie_REQUETE.java Interface de développement du serveur : _REQUETEOperations 12 Développement du serveur • Garantit que toutes les fonctions sont implantées • N'importe quel langage sur lequel est défini un mapping ------------- Implante REQUETE_Operations package acces_bd; public interface _REQUETEOperations { public String[] executer_req_array(String req); } 13 Développement du serveur package acces_bd; import java.sql.*; import java.util.Vector; class REQUETEImplementation implements _REQUETEOperations { Connection con=null; public REQUETEImplementation() { try { DriverManager.registerDriver (new oracle.jdbc.driver.OracleDriver ()); } catch (Exception raison1) { System.out.println("pb pendant new oracle.jdbc.driver....."); } try { con = DriverManager.getConnection ("jdbc:oracle:thin:@lisiaix0.insa-lyon.fr:1526:INSA", "bcb", "bcb"); } catch (Exception raison2) { System.out.println("pb pendant get connection jdbc....."); } } 14 Développement du serveur public String[] executer_req_array(String req){ String resultat[]; Vector resultvector=new Vector(); Statement stmt=null; ResultSet rs=null; int ncols=0; try { // Lancement de la requête stmt = con.createStatement(); rs = stmt.executeQuery(req); ncols= rs.getMetaData().getColumnCount(); }catch (Exception ex) {//code d'erreur} try { while (rs.next) { for (int i=1; i<=ncols; i++) resultvector.addElement(rs.getString(i));} }catch (Exception ex) { } resultat =new String[resultvector.size()]; resultvector.copyInto(resultat); return resultat;} 15 Développement du lanceur (adapteur d'objet) • Enregistre les classes d’implantation des serveurs • Active / désactive les serveurs • Génération / interprétation des références sur les objets • Plusieurs types en fonction de la nature du serveur 16 Développement du lanceur package acces_bd; public class composantserv { public static void main (String args []) { REQUETE REQUETEImpl=null; //Nom du mandataire REQUETEImplementation tmp=null; //Nom du serveur try { tmp=new REQUETEImplementation(); REQUETEImpl = new _tie_REQUETE(tmp); }catch(SystemException se1) { } try { IE.Iona.OrbixWeb._CORBA.Orbix.impl_is_ready("SERVICEREQUETES");} catch(SystemException se) {} } } 17 Inscription du lanceur putit -j LAREQUETE acces_bd.composantserv • Implantation sur le système de fichiers du serveur • Annuaire des objets du système distribué (Interface Repository) – Banque d’objets métiers de l’entreprise – Accessible à l’ORB et aux développeurs • Possibilité de fédération d’IR 18 Liste des services 19 Le fichier de définition 20 Développement du client • Se connecte sur le service d'intermédiation • Demande l'accès à un service particulier • Reçoit une référence sur le mandataire du serveur • Peut invoquer des méthodes sur les mandataires serveurs pour récupérer des valeurs. • Aussi simple que si l'objet serveur est local 21 Développement du client package acces_bd; public class composantcli { public static void main(String args[]) { REQUETE myreq = null; String [] reponse=new String [0]; ORB.init(); //Initialisation de l'accès à l'ORB try { myreq = REQUETEHelper.bind(":LAREQUETE","lisisun1.insa-lyon.fr); } catch (Exception raison) { // } String req= "select * from tab"; try { reponse=myreq.executer_req(req); }catch (Exception raison){ } for (int i=0; i<reponse.length; i++) { System.out.println(reponse[i]); }}} 22 Classes impliquées sur le client acces_bd omg.org.CORBA COMPOSANTCLI Object Main() REQUETE ORB init() ... REQUETEHelper static bind() ... classe interface Classe statique Classe Abstraite héritage Package 23 Classes impliquées sur le serveur omg.org.CORBA acces_bd Object _REQUETEOperations public String[] executer_req_array(String req) REQUETEImplementation _REQUETESkeletons REQUETE ORB init() connect() disconnect() IE.Iona.OrbixWeb._CORBA _tie_REQUETE Orbix impl_is_ready() ... ComposantServ 24 Schéma général de développement Description d’interface en IDL (5) Implantation des clients (2) Implantation des interfaces IDL (1) Compilation IDL Code des classes Squelettes Souches Code des clients IDL IDL + (3) Implantation des serveurs + Applications clientes (4) Installation Configuration des serveurs Référentiel des Implantation 25 OMA : Object Management Architecture Les Canevas CORBA Les Services CORBA La Plomberie CORBA 26 OMG Services Utilitaires Communs Services orientés utilisateurs Objets Développés Spécifiques et non standardisés Santé verticaux horizontaux IU Finance Gestion information Télécom Administration Système Gestion des tâches Common Object Request Broker Architecture (CORBA) Nommage Persistance Transactions Collections Négociateurs Temps Licences Propriétés Externalisation Cycle de vie Versions Evénement Service Objet Communs Concurrence d’accès Relations Sécurité d’accès Services orientés systèmes 27 Un autre exemple : Médicaments typedef sequence<string> liste_chaine; interface Medicaments { attribute string code_cip; attribute string nom_medicament; liste_chaine donner_indications(in string code_cip); liste_chaine donner_contre_indications(in string code_cip); liste_chaine donner_effets_indesirable(in string code_cip); struct_interac donner_interactions(in string code_cip1,in string code_cip2);}; struct resultat_interactions { string principe_actif1; string principe_actif2; string nom_pa1; string nom_pa2; string libelle_gravite; string libelle_message; string type_interaction; }; typedef sequence<resultat_interactions> struct_interac; 28 Canevas de composants Description des médicaments Client ORB Espace 1 ORB Espace 2 Service de requêtage ORB Espace 3 29 Architecture fonctionnelle de l’ORB Implantation Objet : serveur Client Entrepôt des Interfaces Invocation Dynamique Souches IDL Entrepôt Implantation Squelettes Squelettes Adaptateur IDL Interface Dynamique d’objets (statique) de l’ORB Noyau de l’ORB Interface standard des ORB Spécifique à l’ORB Une interface par classe d’objet 30 Composants de Corba (Spec. V2.0) • ORB : Négociateur de requêtes objet • BOA : Adaptateur d’objets • IDL : Langage de définition des interfaces • SII : Interface d’invocation statique • IR : Entrepôt des interfaces et implantations • Mise en correspondance vers langages hôtes java, c, c++ ... • IIOP : Communication inter-ORB • DII : Interface d’invocation dynamique • DSI : Squelette d’interface dynamique 31 CORBA, c’est : • Une architecture complète d’objets distribués • Des spécifications techniques qui font partie d’un tout : l’OMA • Séparation entre la couche service (IDL) et la plomberie (ORB) 32 Limitation des fonctionnalité • Pas de réponse par rapport aux problèmes classiques des applications distribuées : – – – – Délais d’attente Tolérance aux pannes Ordonnancement des événements Verrou Mortel • De plus – Pas de transmission d'objets – Pas de traitements groupés – Problème des objets à granularité fine 33 Limitation des performances • Plus lent qu’une application spécifique – – – – – Surcoût lié à la résolution de noms Traitement des paramètres Recopie de données Gestion de la mémoire Démultiplexage • Probleme classique : – Trouver l’équilibre entre extensibilité, solidité, maintenabilité et efficacité des couches de bas niveau • Un bon ORB devrait être capable d’optimiser les fonctionnalités supérieures 34 Modes d'invocation transparent • objetDistant.methode( ); • objetDisant=ServicedeRecherche.recherche("UnObjet"); • resultat=objetLocal.methode(objetDistant); • resultat=objetDistant.methode(objetDistant2); • ObjetDistant=new ObjetDistant( ); 35 Java est adapté à la distribution • Java est adapté pour l'Internet – – – – objet syntaxe simple portable sécurisé • Internet est un réseau pensé pour la distribution – standardisation des protocoles – expansion mondiale – coût d'accès réduit 36 Java EJB /RMI • Distribution d'objets sur un réseau • Appel standard indépendant de la localisation – Modèle objet non remis en cause – Sécurisation – Ramasse Miette – Implantation aussi simple que si locale • - Réservé à Java • + Chargement dynamique des stubs d'invocation 37 Marché des objets distribués • Architectes de canevas de composants • Développeurs de composants • Intégrateurs de composants ------------------------------------------------Biblio ? ORB public : HORB, MICO Manuels de Iona, Visigenic... http://www.iona.com, http://www.visigenic.com http://www.omg.org 38