Основы проектирования корпоративных систем - Сергей Зыков

Во-первых, рассмотрим общий принцип функционирования распределенных приложений, а также их основные особенности, в которых явно выделяются роли клиента и сервера. Клиент и сервер – это не обязательно аппаратное обеспечение, это не обязательно один и тот же компьютер. Сервер может быть распределен по нескольким компьютерам – это, скорее, логические объекты. Мы рассмотрим различия и основные особенности веб-сервисов по отношению к технологии Remoting. Далее речь пойдет об основных понятиях, которыми следует оперировать при определении распределенных приложений. Рассмотрим низкоуровневые средства для работы с сетевыми приложениями и еще раз вернемся к технологии клиент-серверного взаимодействия для построения распределенных приложений корпоративного типа. Очень важна, особенно в связи с Remoting, процедура удаленного вызова процедур (RPC). Это важная технология, которая исторически достаточно рано возникла и, по сути, реализует базовую схему взаимодействия распределенных приложений, в том числе в интернет-среде. Мы обсудим, каким образом осуществляется компонентное проектирование и программирование в среде. NET, центральным понятием идеологии. NET является компонент, синонимом компонента выступает сборка.

По сути, проектирование корпоративных приложений как раз и ведется в терминах компонентов. При этом пользователь или заказчик получает строго определенное корпоративное приложение, собранное по заказу именно из тех компонентов, которые нужны для получения пользователем требуемой им функциональности. Таким образом пользователь может гибко определять необходимую функциональность и экономить средства именно за счет выбора строго определенных компонентов корпоративных приложений. Мы рассмотрим технологию Web Forms в связи с Windows Forms, которые мы рассмотрели раньше, т. е. те формы ввода данных и получения отчетной информации, которые предназначены специально для интернет-взаимодействия, и посмотрим сходства и различия с Windows Forms.

Итак, перейдем к процедуре построения корпоративных распределенных приложений на основе технологии Remoting и других технологий, связанных с веб-сервисами и клиент-серверной архитектурой. Общий принцип построения подобных систем заключается в следующем: объекты или модули распределенного приложения в случае компонентного подхода к проектированию (компоненты или сборки) располагаются физически на нескольких компьютерах и логически – в нескольких процессорах ОС. За счет специализации выделяется слой бизнес-логики, который реализуется на клиентской части и на сервере. За счет этого оптимизируется производительность клиента и сервера и осуществляется взаимодействие элементов распределенного приложения в наиболее выгодном режиме для пользователей, по сути, оптимизируется производительность программной системы, время реакции, производительность пользователей.

Какие основные понятия характеризует веб-сервисы и технологии Remoting? Технология Remoting является достаточно жесткой по сравнению с общей методологией веб-сервисов. Microsoft продвигает принцип предоставления ПО как сервиса, поэтому понятие веб-сервиса не только не чуждо методологии. NET, но и является одним из ее основных компонентов. Веб-сервисы представляют собой слабосвязанную модель взаимодействия объектов на основе общедоступных мировых стандартов. Это в первую очередь протоколы взаимодействия HTTP, SMTP. Веб-сервисы независимы от языка программирования, в отличие от Remoting. Еще очень важно, что веб-сервисы поддерживают модель работы с объектами без сохранения внутреннего состояния. То есть объекты, по сути, не имеют памяти о своей истории. Подход. NET Remoting является более строгим, более жестким, нацеленным исключительно на среду. NET, т. е. прежде всего на ОС Windows. Конечно, NET поддерживается и для узкого круга Unix-систем, в рамках проекта mono, но в целом ориентация преимущественно на. NET и Windows. Кроме того, модель нацелена на более эффективное и безопасное выполнение объектов в. NET, так как содержит встроенную систему безопасности, она поддерживает сборки и подписи, алгоритмы шифрования, поддерживаемые средой. NET. Таким образом, реализуется сильно связанная модель, которая поддерживает память, т. е. состояние объектов, и обеспечивается более эффективное взаимодействие объектов в среде. NET. При этом объекты располагаются на разных компьютерах и в разных процессорах.

При исследовании слабо и сильно связанных (Loosely Coupled и Tightly Coupled) моделей распределенных приложений нужно отметить, что модель Loosely Coupled, также как и Tightly Coupled, предназначена для распределенных приложений. Различие состоит в более свободном выборе протоколов и отношении к сохранению состояния, которое используется в последнем подходе. Loosely Coupled модель подразумевает построение распределенных приложений на основе минимального набора приложений и взаимодействий. Tightly Coupled подход подразумевает более жесткую связь, более строгую однородность частей приложения и в отличие от Loosely Coupled основан на заранее согласованных более строгих протоколах и наборах данных. Loosely Coupled подход использует стандартные протоколы XML и HTTP. Что касается модели взаимодействия объектов, то здесь распределенные объекты взаимодействуют без сохранения памяти о своей истории. Таким образом, с точки зрения ООП можно конкретизировать подход взаимодействия клиента и сервера без сохранения состояния тем, что каждый вызов метода обрабатывает новый экземпляр объекта, который создается заново. В отличие от похода, связанного с наличием состояния, не меняется состояние объекта со старого на новое, а просто создается новый экземпляр объекта.

Что касается работы с сетью, позднее мы увидим, каким образом это связано с пространством имен Remoting. Напомним, что существует пространство имен System, внутри которого находится пространство. NET, а потом —.Sockets (рис. 9.7). Первое подпространство определяет основные параметры источников взаимодействия, т. е. таких точек взаимодействия на клиенте и сервере, как пространство доменных имен, характеристики точек взаимодействия и т. д. И пространство имен Sockets определяет более детально характеристики клиента и сервера, которые связаны с конкретным протоколом, скажем TCP/IP, и построением потока данных для обмена сетевой информацией.

Рис. 9.7. Иерархия пространств имен

Глава 10

Технологии сетевого взаимодействия корпоративных систем

Рассмотрим эволюцию технологий сетевого взаимодействия распределенных приложений и построение такого рода приложений. Одной из наиболее ранних технологий является удаленный вызов процедур – Remote Procedure Call. Во многом эта технология реализуется в Remoting при маршеринге, который будет рассмотрен несколько позднее. Еще одним подходом была передача сообщений, т. е. взаимодействие между распределенным приложением, между объектами. В одном из первых вариантов она называлась DCE – Distributed Computing Environment. Если рассматривать взаимодействие клиента и сервера, концепция открытых систем предполагает явное распределение ролей на клиент и сервер. При этом клиент – это компьютер, который осуществляет преимущественно запрос информации, в данном случае это вызов функции, которая на самом деле обращается к серверу, хотя это очевидно только из ее названия. Сервер осуществляет поиск, получение и предоставление отчетной информации для клиента в соответствии с его запросом. Кроме того, вспоминая главу об архитектуре, заметим, что помимо двух слоев клиент-серверной архитектуры (клиента и сервера), существует еще промежуточный слой, который предназначен для локализации взаимодействия. Но пока рассмотрим уровни клиента и уровни сервера.