.NET下基于组件的分布式系统动态配置_软件工程

摘要动态配置为基于组件的分布式系统提供了一种在线演化的强大机制。本文提出了一种在MS Dot Net环境下建立一个可动态配置的分布式应用系统的策略。

　　要害字组件、AOP、动态配置

　　引言

　　随着分布式系统在各个要害业务中起到越来越多的作用，如银行系统、基础通信系统，而这些业务是需要长时间不间断运行的，因此对系统的演化必需是在线进行的。本文提出了一种在MS Dot Net Framework环境下实现基于组件的分布式系统的动态配置策略。

　　对分布式系统描述

　　基于组件技术的分布式系统可以描述为一个有向图，有向图中的结点表示各个组件，组件中的通信用有向的连线表示。关于这样的一个有向图可以通过XML语言来表示，例如：

＜Configuration＞
＜Assemblies＞
　＜Assembly NAME="DataProdUCer" LOCATION="192.168.10.33" PORT="1234" /＞
　＜Assembly NAME="DataConsumer" LOCATION="192.168.10.34" PORT="1235" /＞
＜/Assemblies＞
＜Connections＞
　＜Connection FROM="DataProducer" TO="DataConsumer" /＞
＜/Connections＞
＜/Configuration＞

图 1 分布式系统的XML描述

　　其中结点用“Assembly”标记表示，有向连线用“Connection” 标记表示。上面的这一段代码描述了一个从“DataProducer”指向“DataConsumer”的系统。

　　动态配置算法

　　动态配置要求系统在配置前后必需保持一致性，以下提出的一种策略可以实现系统前后的引用一致性，这种方法称之为“钝化法”。

　　钝化是指假如一个结点所产生的所有事务已经完成，并且不再会产生新的事务了，那么这个结点就可以进入一个钝化状态。但是，它必需要能够接受别的结点产生的事务，以使其它的结点也可以进入钝化状态。这样一个组件只要等待有限长的时间就可以进入钝化状态。结点Q的扩大钝化集合EPS(Q)，由Q以及所有可以导致启动需要Q参与的事务的构件组成。假如一个结点Q的EPS(Q)中的所有结点都处于钝化状态的话，我们就说结点Q是静止的。

　　根据静止状态理论（首先由Jeff Kramer和Jeff Magee提出），假如一个结点处于静止状态的话，对它进行动态配置是不会改变整个系统的一致性的。

图2

　　如图2描述的分布式系统，若想要替换M，那么EPS(M) = {C1,C2,A1,A2,M}，只要EPS(M)中的所有集合都是处于钝化状态的，那么M就是静止的，也就是说在M静止的情况下，对M进行动态配置前后系统会保持引用一致。

　　AOP技术的运用

　　支持动态配置功能的代码，可以理解为非功能性代码，这些代码将会独立于系统的其它功能。为了实现这一部分的功能，可以借助于面向方面编程（ASPect-Oriented Programming，简称AOP）来实现。通过AOP技术的运用可以很轻松地实现对分布式系统的动态配置功能。

　　在MS Dot Net Framework下，可以依靠监听的机制来实现AOP的功能。在这里需要用到了两个类，ContextBoundObject类和ContextAttribute类。

　　任何一个继续自ContextBoundObject的类在创建的时候都会为它创建一个Context，我们就可以利用这个Context来实现监听功能。这些起监听功能的代码将会在一个继续自ContextAttribute的类中实现（这种类我们称之为自定义属性类）。如图2中的StateAttribute类是继续自ContextAttribute的自定义属性类，在它的实现中可以加入任何我们想要的监听代码，只要将它“贴”在一个想要被监听的类的定义前面，那么这个类就会被监听，如DataProducer类。

[AttributeUsage(AttributeTargets.Class)]
public class StateAttribute : ContextAttribute{}
[StateAttribute ()]
public class DataProducer: ContextBoundObject{}
　　通过对自定义属性类的实现，我们可以实现对目标的状态的控制，进而达到影响目标行为的效果。
这样我们就可以通过AOP技术来对第3部分中提出的动态配置算法加以实现。

　　控制台的建立

　　控制台是对分布式系统进行集中治理用的，它的主要功能有以下几个方面：

　　⑴ 析如图1的XML语言，也就是对整个系统架构的描述和对系统结构的修改。例如，可以添加一个结点或修改一个有向连线。

　　⑵ 对结点状态的修改。

　　⑶ 实现对系统的动态配置功能，包括添加结点、删除结点、更新结点等。

　　评价动态配置策略

　　该策略通过为分布式系统每个结点添加自定义属性的方法，并在控制台的协调下，基本上实现了对结点的引用一致性的问题。