class - OW2 Consortium Mail Archive

Persistance d'objets répartis
Alexandre Lefebvre (DTL/ASR)
24 mars 2000
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AFNOR Java Serveurs - D1 - 24/03/2000
Plan
Présentation de DTL/ASR
Problèmes qui nous préoccupent
Supports de persistance répartis
Noah : gestion de la persistance
SRS : gestion de la répartition
Conclusion
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Alexandre Lefebvre - AFNOR Java Serveurs - D2 - 24/03/2000
Positionnement du département
ASR
France Telecom R&D
Centre de R&D de France Télécom ; environ 3800
personnes
Rattaché à la Branche Développement
Direction des Techniques Logicielles (DTL)
Environ 180 personnes en R&D
Quatre départements dans les domaines suivants :
Maquettage, Spécification et Validation
Développement Logiciel, Intelligence artificielle et
connexionnisme
Sécurité des Services et des Réseaux
Architecture des Systèmes Répartis (ASR)
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Profil du département ASR
Centre de compétence “systèmes répartis et systèmes
logiciels de base”
Plates-formes d’exécution réparties (ORB)
Moniteurs transactionnels et bases de données répartis
Systèmes (d’exploitation) sous contraintes (QoS,
embarqués)
Missions
Recherche & Développement avancé
Veille technologique
Assistance technique (conseil interne)
Effectif = ~ 55 personnes (~ 40 ingénieurs, 10 thésards,
post-doc, chercheurs invités)
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ASR participe à l'initiative
ObjectWeb
Initiative « middleware open source » Java
« ObjectWeb Group » initialisé par Bull, FT-R&D et
l’INRIA
Base logicielle
Jonathan = ORB ouvert (support de Corba et de RMI)
JOnAS = plate-forme EJB
Coopération avec Enhydra
 plate-forme J2EE
Informations
http://www.objectweb.org
http://www.enhydra.org
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BD réparties :
quelques sujets en panne
Support de persistance réparti
BD relationnelles
liaisons entre données : calculées par jointures
répartition : modèles de partitionnement (placement)
horizontal ( union)
vertical ( jointure)
pas d'objets = mauvais candidat pour BD réparties
BD à objets
liaisons entre données : liaisons système
bon candidat mais peu de travail sur la répartition
(Versant, Thor)
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Notre contexte de recherche
BD réparties
contexte intranet plutôt qu’Internet (connaissance
exhaustive du monde)
objectif = faire inter-opérer des bases d’objets
hétérogènes
Deux catégories de problèmes
gestion des chaînes de liaison entre objets
références persistantes réparties
chaînes d’activation
gestion de l’interrogation (SQL++)
modèle de placement
optimisation  BD parallèles
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Alexandre Lefebvre - AFNOR Java Serveurs - D7 - 24/03/2000
Quelques principes directeurs
Séparation claire des rôles métier / technique
Architecture multi-tiers
 BD gère les données (pas de code applicatif)
BD extensible OK pour interrogation (indexes spécialisés)
LPBD (Pjama) KO (modèle de programmation trop différent)
orthogonalité / persistance mais pas de contrôle possible
Serveurs applicatifs : besoin d'une couche intermédiaire
cache d’objets persistants
problème : le serveur de données impose
modèle d’échange (format, politique de pré-chargement,...)
synchronisation (CBL, verrouillage optimiste, etc)
approche composants (EJB, Corba Components, COM+?)
Besoin d'une couche intermédiaire
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Alexandre Lefebvre - AFNOR Java Serveurs - D8 - 24/03/2000
Nos axes de travail actuels
 Les chaînes de liaisons entre
objets
Références entre objets
persistants
Gestion des caches
d’objets
Objets applicatifs répartis :
ORB (Corba, RMI)
Serveurs
applicatifs
(EJB)
gestion des
caches (BDO)
 Gestion des noms répartis
 Synchronisation entre les
différentes mémoires
 Définition d’invariants
architecturaux
 Standardisation des interfaces
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Serveurs
de
données
(BDRO, BDO)
objets persistants répartis
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Alexandre Lefebvre - AFNOR Java Serveurs - D9 - 24/03/2000
Vision architecturale pour le
support de persistance
 Objectif = ouvrir le support
d’échanges entre les parties
“client” et “serveur” d’un SGBD à
objets
 Support d’échanges entre
serveur applicatif et serveur de
données
“vision BD” = schéma
externe
interface d’accès à objet :
SDL (State Definition
Language)
interface de synchronisation
interface pour support de
transactions
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client
applicatif
http (html, xml), IIOP
serveur
applicatif
schéma externe
serveur
de données
schéma logique
schéma physique
disque
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Alexandre Lefebvre - AFNOR Java Serveurs - D10 - 24/03/2000
Persistance : quels besoins ?
Transparence langage (orthogonalité)
Support de l’objet (Noah)
gestion implicite des références
gestion de l’héritage et du polymorphisme
Indépendance vis-à-vis du support de stockage
modèle objet de base (définition d’état)
portabilité binaire de l'accès réparti (SRS)
accès réparti (standard réseau)
Services
de persistance - Noah
de réplication d’objet (état) entre mémoires réparties
hétérogènes - SRS
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Alexandre Lefebvre - AFNOR Java Serveurs - D11 - 24/03/2000
Transparence à la conteneur EJB
Environnement
d’exécution réflexif
Environnement
d’exécution fermé
nom d’objet
local
objet
d’interception
(proxy)
Contrôle de la chaîne de
liaison « pe rsistante »
objet
réel
(langage)
MEMOIRE
D’EXECUTION
chaîne de liaison gérée par
le support de persistance
objet
réel
(persistant)
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Etendre la persistance des EJB (1)
Contexte : EJB avec persistance container-managed
Limitations de la specification EJB 1.1
pas d'héritage entre beans
références entre beans gérées par le programmeurs, ou
spécifiques aux conteneurs
But : augmenter la transparence pour le programmeur
du bean pour :
les références entre objets
l'héritage entre beans
les attributs multi-valués
en bref, retrouver l'abstraction de l'ODMG, mais dans une
autre architecture
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Alexandre Lefebvre - AFNOR Java Serveurs - D13 - 24/03/2000
Etendre la persistance des EJB (2)
Exemple:
class ProductBean {
float price;
products
public float getPrice(){
return price; }
}
class OfferBean {
Collection products; //set of
public Collection getProducts() {
return products; }
}
class PurchaseOfferBean{
Offer offer ;
public float totalPrice() throws RemoteException {
int theTotal = 0 ;
//get the set of product objects
Collection products = offer.getProducts();
Iterator productsI = products.iterator();
//for each such product, add the product price to the total
while (productsI.hasNext()){
theTotal += ((Product)productsI.next()).getPrice(); }
//finally, return the total
return theTotal ;
}
}
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Noah (persisteNt Object mApping tecHnology)
Liaisons pour objets persistants
Modèle de données structurel objet
Descriptions XML :
de la structure des classes persistantes
du mapping vers le support de persistance
Gère la liaison entre les objets dans la base de
données et les objets en mémoire
Notion de PId (persistent object identifier)
étend la notion de primary key
introduit le contexte de nommage
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Alexandre Lefebvre - AFNOR Java Serveurs - D15 - 24/03/2000
Noah : modèle de données
Classes et interfaces (pour héritage multiple)
Types de base : integer, loats, strings, etc
Tout ce qui n'est pas d'un type de base est un objet
Ensemble extensible de classes génériques
set, array
interface person {
string(30) LastName;
array<string(15)> FirstNames;
}
interface customer {
class invoice {
customer Customer;
set<purchase> Purchases;
}
class purchase {
set<invoice> Invoices;
}
product Product;
interface product {
float Price;
serialized Picture;
}
float Total;
integer Quantity;
}
}
class client
implements person, customer {
}
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Alexandre Lefebvre - AFNOR Java Serveurs - D16 - 24/03/2000
Noah : utilisation
Dans la hiérarchie des classes EJB pour fournir la
persistance container-managed
au niveau de la couche d'interception du container
Autres approches
PSS CORBA
...
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Alexandre Lefebvre - AFNOR Java Serveurs - D17 - 24/03/2000
Noah : vision logique
Memory
Object
method
creation, deletion, retrieval
new
Control Object Class
Control Factory Class
create
get_attr, set_attr
read, write
init, export, unexport, find, bind
Code for controlling memory copies of objects
Interfaces
State Mngt Class
setPID
Factory Class
NOAH Runtime : Code for Persistence Control
Persistence Storage System
Stored
Object
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Noah dans le context EJB
EJBObject
EJBHome
PFinder
NOAH code
Generated code for
persistent class XXX
EJB container
code
PObject
PFactory
PObject_XXX
PFactory_XXX
XXX interface class
XXX home class
extends
abstract class
France Télécom R&D
class
interface
implements
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Utilisation de Noah : Compilation
persistent class
persistent
class
structure
persistent
structureclass
structure
persistent class
persistent
class
mapping
information
persistent
class
mapping information
mapping information
PMC
XML parser
NOAH
1) creation of
meta-objects
meta-objects
reflexive
information
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2) call of meta-object
initialization
java files for
java files
for
persistent
class
java
files
for
persistent class
persistent class
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Utilisation de Noah :
creation d'objets (1)
void
PID
3-init
Bean instance
4setPID
PObject_XXX
PFactory_XXX
EJBObject_XXX
Home_XXX
2-new
5-new,
EJBCreate
1-create
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Alexandre Lefebvre - AFNOR Java Serveurs - D21 - 24/03/2000
Utilisation de Noah :
creation d'objets (2)
3-setPID
1-export
PObject_XXX
PFactory_XXX
Home_XXX
EJBObject_XXX
2-new
PID
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Alexandre Lefebvre - AFNOR Java Serveurs - D22 - 24/03/2000
Utilisation de Noah pour trouver et
utiliser des objets
Bean instance
6-create
2-find
8-read
PFactory_XXX
PObject_XXX
Home_XXX
EJBObject_XXX
10-setattr
4-bind
5-bind
PID
PID
PID
PID
11-EJBLoad
+ business method
3
1-find
France Télécom R&D
data store
7-business method
9-data from
data store
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Alexandre Lefebvre - AFNOR Java Serveurs - D23 - 24/03/2000
Quelques propriétés de Noah
Réflexivité
les méta objets décrivant les classes persistantes sont
eux-même persistants
Les méta-objets sont auto-suffisants :
regénération du fichier de description XML
regénération du code Java
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Noah : état des travaux
Première version en cours de développement
mapping objet-relationnel implicite
identifiants d'objets
mapping horizontal
attributs multi-valués transformés en collections d'objets
mappés dans une table séparée
héritage multiple
Limitations :
pas de support de bases de données legacy
mapping non customisable dans cette version
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Plan de travail pour Noah
février 00: spécifications
avril 00: premier prototype
été 00:
integration avec JOnAS
plus tard : évolution pour support de persistance sur :
bases de données objet
mapping explicite vers les BD relationnelles legacy
LDAP ?
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Service de réplication (SRS)
Original Copy
Replica Copy
Objectifs
gérer des liaisons
entre réplicas
Requests
réplicas  mémoires
SRS
réparties hétérogènes
échanges d’états entre réplicas (gestion de la cohérence)
Modèle de programmation à la ORB
échange d'états au lieu d'appels de procédures à distance
Ce que le SRS ne fait pas, mais permet de programmer
politique de cohérence
politique de synchronisation
mécanisme de transparence langage
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Exemple d’utilisation du SRS
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Alexandre Lefebvre - AFNOR Java Serveurs - D28 - 24/03/2000
SRS : état des travaux
Spécifications du SRS en cours
Implantation
Personnalité de l’ORB Java Jonathan
Utilisation de GIOP bidirectionnel
Application à l’implantation d’un cache d’objets applicatif
Serveur EJB JOnAS
Choix du serveur d’objets ?
Application à l’implantation de réplication d’objets entre BD
Serveur EJB Jonas
Serveurs de données hétérogènes
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Alexandre Lefebvre - AFNOR Java Serveurs - D29 - 24/03/2000
Autres travaux
Relation avec
les specifications EJB 2.0
Java Data Objects ?
Autres travaux sur la persistance : PSS
approche très différente
par d'orthogonalité / persistance
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Alexandre Lefebvre - AFNOR Java Serveurs - D30 - 24/03/2000
Conclusion
Objectif : concevoir et construire un middleware
d'accès à des mémoires d'objets
répartis
répliqués
persistants
Principes architecturaux :
d'ouverture
d'adaptabilité
Trouver les bons invariants architecturaux
En déduire les bonnes interfaces
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Alexandre Lefebvre - AFNOR Java Serveurs - D31 - 24/03/2000