亲身体验CORBA: 使用java和C++混合编程


(来源:http://www-900.ibm.com/developerWorks/java/l-jccorba/index.shtml)

王辉 (ddxxkk@21cn.com)

1. 前言

现在很多人在对CORBA进行学习,大家都已经了解到CORBA是一个完全中间性的语言,可以使用接口定义语言(IDL)定义开发时使用接口的 Client 和实现接口的 Server 所需要的信息。Client 和 Server 的具体实现代码并不在IDL定义中编写,而是使用某种目标语言的IDL 编译器生成所需的代码存根及helper类,Client 和 Server再使用真正的编程语言来进行具体实现。

为了保证在不同的 CORBA 产品基础之上构建的分布式对象可以相互通信,Client和Server通过ORB(对象请求代理)进行通信。一般的运行流程是Client把请求发送给ORB,ORB再把请求发送给Server,Server把返回结果发送ORB,ORB再把返回结果发送给Client。ORB可以说Client和Server之间的翻译者。即使Client和Server使用不同的编程语言编写,只要是符合相同的IDL定义,ORB也可以完成相互的通信。

所有的文档在强调服务器及客户机可以是Java也可以是C++或其他语言(如:Delphi)进行编写,但在网站或书本是没有详细说如何应对多语言客户机的例子。《JAVA2核心技术》上面有些说明,但也只是介绍性的文章,故自己下载了omniORB304,进行了一次使用SUN的 tnameserv命名服务程序,服务器用JAVA编写,客户机分别用JAVA和C++(VC6+omniORB)编写的试验,希望通过一次编程的具体操作实例来体验或明了CORBA思想。

总体的编写过程如下:

  1. 用IDL定义一个接口文件,描绘要实现的功能,也可以说是定义一个要实现功能的一个模版(SysProp.idl)
  2. 使用"IDL to Java"编译器(这里是IDLJ)将IDL文件转化为Java编程语言中编写的接口定义,生成所需的代码存根及helper类
  3. 使用Java语言编写客户机和服务器的实现程序。
  4. 使用"IDL to C++"编译器(这里是omniidl)将IDL文件转化为C++编程语言中编写的接口定义,生成所需的代码存根及helper类
  5. 使用C++语言编写客户机实现程序(当然也可编写服务器程序,但本次试验没有进行)
  6. 起动命名服务tnameserv
  7. 起动Java编写的服务程序
  8. 用Java和C++编写的客户机分别调用相应的服务

2. 运行环境的设定:

总体环境由jdk1.3+omniORB3.0(www.uk.research.att.com\omniORB\doc\3.0) +vc6 组成,下面说明具体的安装。

2.1. 安装JDK1.3

从SUN公司DOWN JDK1.3或者通过其他方式得到jdk1.3进行安装,再设定相应的环境变量,在本文测试用的电脑上是如下所示:


CLASSPATH=.;
JAVA_HOME=D:\jdk130

修改原来的PATH变量,添加"%JAVA_HOME%\bin;",如下


PTAH=%JAVA_HOME%\bin;原变量

注意:我在第一次使用jbuilder的jdk1.3时,服务器不能正常工作,我只是发觉这么一回事,具体原因与本文无关而没有进行了解,请谅。

2.2. 安装VC6

VC6按常规方式安装,注意的是:在本文测试用的电脑上安装在如下位置

C:\Program Files\Microsoft Visual Studio

2.3. 安装omniORB

www.uk.research.att.com\omniORB\doc\3.0 下载omniORB3.0 ( 本文测试所下载的文件是omniORB_304_x86_win32.zip )。

用WINZIP进行解压omniORB_304_x86_win32.zip到omniORB_304_x86_win32目录,目录内存在omni目录,复制omni目录内的文件到你把想存放的位置。

测试电脑安装在C:\omni

根据C:\omni\README.win32 文档进行设定,由于运行程序及命令行在控制台进行,所以本次测试并不根据文档要求去设定环境变量,而是编写了一个omni.bat,在使用控制台时,首先运行。

本测试电脑omni.bat内容如下


set TOP=c:\omni
set path=%TOP%\bin\x86_win32;%path%
set LIB=%TOP%\bin\x86_win32;%LIB%
set INCLUDE=%TOP%\include;%INCLUDE%
set VcOsDir=
set VSCommonDir=

如果你的电脑VC的环境变量已经设定在你的环境变量中,那么C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Bin\VCVARS32.BAT 就可以不运行。否则运行omni.bat前要首先运行VCVARS32.BAT。

3. 实践过程

约定所有编写的文件保存在D:\mywork\t1中,omni.bat也在这个目录内

3.1. 编写SysProp.idl,功能是返回系统属性


interface SysProp
{  string getProperty(in string name);
};

3.2. 编写JAVA的服务器

3.2.1. 把IDL文件转化为JAVA编程语言代码存根类及helper类。

执行如下命令


 idlj -fall SysProp.idl
 

在正常的情况下D:\mywork\t1 目录内将生成以下文件,否则请检查你的执行程序及文件

SysProp.java
SysPropHelper.java
SysPropHolder.java
SysPropOperations.java
_SysPropImplBase.java
_SysPropStub.java

3.2.2. 编写 SysPropServer.java


import org.omg.CosNaming.*;
import org.omg.CORBA.*;

//编写相对应的服务,一定要从 _类名ImplBase继承,并实现相应的方法 class SysPropS extends _SysPropImplBase //具体的服务实现


{  public String getProperty(String key)
   {  
	   System.out.println("调用"+key);
	   String S;
	   S=System.getProperty(key);
	   if (S==null)   { S="null"; }
       System.out.println(key+"="+S);
	   return S;
   }
}
public class SysPropServer          //起动服务的程序
{  public static void main(String args[])
   {  try
      {  System.out.println("创建和初始化 ORB ");
         ORB orb = ORB.init(args, null);
         System.out.println("创建服务对象并将其向 ORB 注册 ");
         SysPropS impl = new SysPropS();
         orb.connect(impl);
         //打印IOR字符串
		 System.out.println(orb.object_to_string(impl));
         org.omg.CORBA.Object namingContextObj =orb.resolve_initial_references("NameService");
         NamingContext namingContext= NamingContextHelper.narrow(namingContextObj);
         NameComponent[] path = {new NameComponent("SysProp", "")};
         System.out.println("绑定服务...SysPropS");
         namingContext.rebind(path, impl);
         System.out.println("等待调用...SysPropS");
         java.lang.Object sync = new java.lang.Object();
         synchronized (sync)
         {  sync.wait();
         }
      }
      catch (Exception e)
      {   System.err.println("Error: " + e);
          e.printStackTrace(System.out);
      }
   }
}

3.3. 编写JAVA的客户机

3.3.1. 编写 SysPropClient.java 使用IOR字符串的方式

注意在代码内有一段注解掉的代码,用"//使用ORB的方法的开始"开始,用"//使用ORB的方法的结束"结束。这段代码是使用ORB方法的代码,如果在代码中"//使用IOR的方法开始"前一行添加"/*",在"//使用IOR的方法结束"后一行添加"*/",而把"//使用ORB的方法的开始"前面的"/*"去掉,把"//使用ORB的方法的结束"后面的"*/"去掉,就是使用ORB方法的代码,程序运行时就是" SysPropClient [环境变量] "的方式。以下是具体代码:


import org.omg.CosNaming.*;
import org.omg.CORBA.*;
public class SysPropClient 
{
    public static void main(String args[])
    {
	try{
		String SetInfo,ReturnInfo,ref;
		org.omg.CORBA.Object objRef;
        SysProp syspropRef;
		ORB orb = ORB.init(args, null);
//使用IOR的方法开始
				   if (args.length>=1)
				   {
					   ref=args[0];
				   }
				   else
		            {
		            System.out.println("SysPropClient <IOR字符串>  [环境变量]");
					return;
					}
		    objRef = orb.string_to_object(ref);
			syspropRef = SysPropHelper.narrow(objRef);
//使用IOR的方法结束

/*
//使用ORB的方法的开始
           objRef = orb.resolve_initial_references("NameService");
            NamingContext ncRef = NamingContextHelper.narrow(objRef);
            // 进行服务定位
            NameComponent nc = new NameComponent("SysProp", "");
            NameComponent path[] = {nc};
syspropRef = SysPropHelper.narrow(ncRef.resolve(path));
//使用ORB的方法的开始结束
*/
		    if (args.length>1)
		       {
    			 SetInfo=args[1];
		    	}
             else
		       {
				  SetInfo="java.home";
	        	}
				System.out.println("开始调用");
				ReturnInfo = syspropRef.getProperty(SetInfo);
				System.out.println(SetInfo+"="+ReturnInfo);
	} catch (Exception e) {
	    System.out.println("ERROR : " + e) ;
	}
    }
}

3.3.2. 编译程序,在文件目录内执行如下命令

jAVAC *.JAVA

3.4. 进行测试

第1控制台,执行
tnameserv
测试时如下所示


D:\mywork\t1>java tnameserv
Initial Naming Context:
IOR:000000000000002849444c3a6f6d672e6f72672f436f734e616d696e672f4e616d696e67436f
6e746578743a312e3000000000010000000000000054000101000000000c3139322e3136382e302e
31000ca6000000000018afabcafe00000002a999c474000000080000000000000000000000010000
0001000000140000000000010020000000000001010000000000
TransientNameServer: setting port for initial object references to: 900
Ready.

第2控制台,执行
java SysPropServer
测试时如下所示


D:\mywork\t1>java SysPropServer
创建和初始化 ORB
创建服务对象并将其向 ORB 注册
IOR:000000000000001049444c3a53797350726f703a312e30000000000100000000000000540001
01000000000c3139322e3136382e302e31000ca7000000000018afabcafe00000002a999dbeb0000
00080000000000000000000000010000000100000014000000000001002000000000000101000000
0000
绑定服务...SysPropS
等待调用...SysPropS

第3控制台,执行
java SysPropClient IOR:XXX JAVA.HOME
测试时如下所示


D:\mywork\t1>java SysPropClient IOR:000000000000001049444c3a53797350726f703a312e
3000000000010000000000000054000101000000000c3139322e3136382e302e31000ca700000000
0018afabcafe00000002a999dbeb0000000800000000000000000000000100000001000000140000
000000010020000000000001010000000000 java.home
开始调用
java.home=D:\bea\jdk130\jre

3.5. 编写C++的IOR客户机

从实践来讲编写C++的客户机程序同JAVA没有多大的区别,只不过JAVA是用idlj生成代码存根类及helper类,而omni是用omniidl来生成代码存根类及helper类,而编程思想及编码过程非常相似。

由于C++的程序要调用omni及VC6的相关文件,所以进入控制台后,如果VC没有进行环境变量设定,那么要先运行C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Bin\VCVARS32.BAT,再运行omni.bat,否则直接运行omni.bat后再编译程序及运行程序。

3.5.1. 把IDL文件转化为C++编程语言代码存根类及helper类。

执行如下命令
omniidl -bcxx SysProp.idl
在正常的情况下D:\mywork\t1 目录内将生成C++编程语言的代码存根类及helper类SysProp.hh和SysPropSK.cc。否则请检查你的执行程序及文件。

3.5.2. 编写SysPropC.cc


#include <iostream.h>
#include <SysProp.hh>
int main(int argc, char** argv)
{
  try {
    CORBA::ORB_var orb = CORBA::ORB_init(argc, argv, "omniORB3");
    if( argc < 2 || argc > 3 ) {
      cout << "usage:  SysPropC <IOR字符串> [环境变量名]" << endl;
      return 1;
    }
    CORBA::Object_var obj = orb->string_to_object(argv[1]);
    SysProp_ptr echoref = SysProp::_narrow(obj);
    if( CORBA::is_nil(echoref) ) {
      cerr << "没有对象" << endl;
      return 1;
    }
	const char* message;
	if (argc==3)
	{
		message=argv[2];
	}
	else
	  {
		message="java.home";
	  }
    CORBA::String_var dest = echoref->getProperty(message);
    cout <<  (char*)message << "=" <<(char*)dest << endl;
    orb->destroy();
  }
  catch(...) {
    cerr << "Caught unknown exception." << endl;
  }
  return 0;
}

3.5.3. 编写dirc.mak,如下所示


TOP = C:\omni
OMNI_DYNAMIC_LIB = msvcstub.lib -NODEFAULTLIB:libcmt.lib -NODEFAULTLIB:libcmtd.lib 
CORBA_CPPFLAGS = -D__WIN32__ -D__x86__ -D__NT__ -D__OSVERSION__=4
CORBA_LIB      = omniORB304_rt.lib omnithread2_rt.lib \
                 $(OMNI_DYNAMIC_LIB) \
                 wsock32.lib advapi32.lib \
                 -libpath:$(TOP)\lib\x86_win32
CXXFLAGS       = -O2 -MD -GX $(CORBA_CPPFLAGS) $(DIR_CPPFLAGS)
CXXLINKOPTIONS =
.SUFFIXES: .cc
.cc.obj:
  cl /nologo /c $(CXXFLAGS) /Tp$<
all:: SysPropC.exe
SysPropC.exe: SysPropSK.obj SysPropC.obj
  link -nologo $(CXXLINKOPTIONS) -out:$@ $** $(CORBA_LIB) 
clean::
  -del *.obj
  -del *.exe
veryclean::
  -del *.obj
  -del echoSK.* echo.hh
  -del *.exe
SysProp.hh SysPropSK.cc: SysProp.idl
	$(TOP)\bin\x86_win32\omniidl -T -bcxx -Wbh=.hh -Wbs=SK.cc -Wbtp SysProp.idl

3.5.4. 编译程序,执行如下命令

nmake -f dirc.mak

3.5.5. 测试 

在第4控制台
SysPropC IOR:XXX JAVA.HOME
本测试如下所示


D:\mywork\t1>syspropc IOR:000000000000001049444c3a53797350726f703a312e3000000000
010000000000000054000101000000000c3139322e3136382e302e31000ca7000000000018afabca
fe00000002a999dbeb00000008000000000000000000000001000000010000001400000000000100
20000000000001010000000000 os.name
os.name=Windows 2000

3.6. 编写C++的NAME方式客户机

为了使用NANE方式,必须为OMNI软件设置注册表信息,要在注册表中建立如下数据项(regedit)HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\ORL\omniORB\2.0\NAMESERVICE(字符串)。

NAMESERVICE的值为tnameserv(jdk1.3\bin内的程序)启动的IOR值(第一次设置时自行添加)。

注意为了使用这种方式每次起动tnameserv后要用新IOR值换去旧的IOR值,我测试过用omini的omniNames.exe程序做服务器,IOR值是不变的,但服务器用JVAV编写就会出错。如果起动tnameserv,用 c编写的服务器及客户机就可以在上面运行。本例子如下所示


Initial Naming Context:
IOR:000000000000002849444c3a6f6d672e6f72672f436f734e616d696e672f4e616d696e67436f
6e746578743a312e3000000000010000000000000054000101000000000c3139322e3136382e302e
31000ca6000000000018afabcafe00000002a999c474000000080000000000000000000000010000
0001000000140000000000010020000000000001010000000000
TransientNameServer: setting port for initial object references to: 900
Ready.

那么就要把从 IOR:开始(含IOR:)后面的字符串放进注册表。

3.6.1. 编写SysPropCC.cc


//使用NAME方式的客户机
#include <iostream.h>
#include "SysProp.hh"
static CORBA::Object_ptr getObjectReference(CORBA::ORB_ptr orb);
int main (int argc, char **argv) 
{
    if(  argc != 2 ) {
      cout << "使用方法: SysPropCC  <环境变量名>" << endl;
      return 1;
    }
  try {
    CORBA::ORB_var orb = CORBA::ORB_init(argc, argv, "omniORB3");
    CORBA::Object_var obj = getObjectReference(orb);
	 SysProp_ptr echoref = SysProp::_narrow(obj);
	const char* message;
	if (argc==2){message=argv[1];}
	else {message="java.home"; } 
    CORBA::String_var dest = echoref->getProperty(message);
    cout <<  (char*)message << "=" <<(char*)dest << endl;
    orb->destroy();
  }
  catch(...) { cerr << "Caught unknown exception." << endl; }
  return 0;
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////
static CORBA::Object_ptr getObjectReference(CORBA::ORB_ptr orb)
{
  CosNaming::NamingContext_var rootContext;
  try {
    // 定位服务器:
    CORBA::Object_var obj;
    obj = orb->resolve_initial_references("NameService");
   // Narrow the reference returned.
    rootContext = CosNaming::NamingContext::_narrow(obj);
    if( CORBA::is_nil(rootContext) ) {
      cerr << " 初始化不成功." << endl;
      return CORBA::Object::_nil();
    }
  }
  catch(CORBA::ORB::InvalidName& ex) {
    cerr << " 没有找到服务" << endl;
    return CORBA::Object::_nil();
  }
  CosNaming::Name name;
  name.length(1);
  name[0].id   = (const char*) "SysProp";       
  name[0].kind = (const char*) ""; 
  try {
    // Resolve the name to an object reference.
    return rootContext->resolve(name);
  }
  catch(...) {  cerr << "定位不成功." << endl;}
  return CORBA::Object::_nil();
}

3.6.2. 编写dircc.mak


TOP = C:\omni
DIR_CPPFLAGS   = -I. -I$(TOP)\include
OMNI_DYNAMIC_LIB = msvcstub.lib -NODEFAULTLIB:libcmt.lib -NODEFAULTLIB:libcmtd.lib 
CORBA_CPPFLAGS = -D__WIN32__ -D__x86__ -D__NT__ -D__OSVERSION__=4
CORBA_LIB      = omniORB304_rt.lib omnithread2_rt.lib \
                 $(OMNI_DYNAMIC_LIB) \
                 wsock32.lib advapi32.lib \
                 -libpath:$(TOP)\lib\x86_win32
CXXFLAGS       = -O2 -MD -GX $(CORBA_CPPFLAGS) $(DIR_CPPFLAGS)
CXXLINKOPTIONS =
.SUFFIXES: .cc
.cc.obj:
  cl /nologo /c $(CXXFLAGS) /Tp$<
all:: SysPropCc.exe
SysPropCc.exe: SysPropSK.obj SysPropCc.obj
  link -nologo $(CXXLINKOPTIONS) -out:$@ $** $(CORBA_LIB) 
clean::
  -del *.obj
  -del *.exe
veryclean::
  -del *.obj
  -del echoSK.* echo.hh
  -del *.exe
SysProp.hh SysPropSK.cc: SysProp.idl
	$(TOP)\bin\x86_win32\omniidl -T -bcxx -Wbh=.hh -Wbs=SK.cc -Wbtp SysProp.idl
	

3.6.3. 编译文件

nmake -f dircc.mak

3.6.4. 测试

在第5控制台
SysPropCC JAVA.HOME
,测试结果如下所示


D:\mywork\t1>syspropcc java.home
java.home=D:\bea\jdk130\jre

4. 小结

另还使用了j2sdkee1.2.1进行测试,由于j2sdkee1.2.1起动时的nameserver的PORT是1050 所以启动服务要加参数,对于本文中的程序运行时要如下所示:

 java SysPropServer -ORBInitialPort 1050

如果用IOR的方式,也可以用omni的omniNames.exe程序做命名服务器,用C++编写服务器,客户机使用Java和C++编写,c++编写服务器的例子可见omni的文档。

本次只是简单进行了测试,可以使大家了解一下,CORBA的这种特性,多种不同程序语言进行协作编程的具体运作过程,希望可以抛砖引玉。

参考资料:

《JAVA2核心技术 卷II:高级特性》(对于omniORB是2.0的例子)
《The omniORB version 3.0 User's Guid》(omniORB软件内自带)

关于作者
王辉,具有八年的编程及系统管理经验,所使用的语言为C和Java 编程语言。目前在深圳一家公司做分析员,使用C和JAVA为DB2数据库编程。可通过 ddxxkk@21cn.com 联系。