8. notion d’adaptateur d’objet

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8. Notion d’adaptateur d’objet

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Principe

Rendre plusieurs objets (Servant) disponibles dans un serveur Chaque objet est associé à une clé unique dans le

serveur Une référence inclut désormais la clé de l’objet

Adaptateur d’objet Aiguillage et lien entre le réseau et les objets Gère les clés associées aux objets et leurs

références Raffinement du Manager

Adaptateur : lien référence / objet d’implémentation Squelette : décodeur de requête pour un objet

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Architecture version 8

Proxy

Réseau

ObjectAdaptateur

Servant

Client

Contrat

Servant

Squelette Squelette

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Interactions version 8

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Côté serveur

Adaptateur d’objet Gestion du accept et du routage des requêtes Connecte les objets et crée leurs références

Squelette de service Défini par rapport au contrat de Servant Décodeur de messages réseau pour un Servant particulier Définition de deux squelettes

Programme serveur Crée un adaptateur d’objet Crée deux squelettes et servants, les enregistre Active l’adaptateur d’objet

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Contrats

interface ServiceA {public String hello (String msg) throws Exception ;

public String lower (String msg) throws Exception ;

public String upper (String msg) throws Exception ;

}

interface ServiceB {public boolean isprime (int a) throws Exception ;

public int sqr (int a) throws Exception ;

}

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Code Server

public class Server {

public void run () throws Exception {

ObjectAdapter oa = ObjectAdapter.init () ;

SkeletonA skel_a = new SkeletonA (new ServantA ()) ;

oa.register (skel_a) ;

System.out.println (oa.obj2ref (skel_a)) ;

SkeletonB skel_b = new SkeletonB (new ServantB ()) ;

oa.register (skel_b) ;

System.out.println (oa.obj2ref (skel_b)) ;

oa.start () ;

} // rest is unchanged

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Code ObjectAdapter (i)

public class ObjectAdapter extends Thread {private static ObjectAdapter ref ;private ServerSocket asock ;private Vector skeletons ;protected ObjectAdapter () throws Exception {

this.skeletons = new Vector () ;this.asock = new ServerSocket (0) ;

}public static ObjectAdapter init () throws Exception {

if (ObjectAdapter.ref == null)ObjectAdapter.ref = new ObjectAdapter () ;

return ObjectAdapter.ref ;}

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Code ObjectAdapter (ii)

public String obj2ref (Skeleton obj) {int key = this.skeletons.indexOf (obj) ;if (key == -1)

return null ;String host = null ;try {

host = InetAddress.getLocalHost () .getHostAddress () ;} catch (UnknownHostException uhe) {

return null ;}int port = this.asock.getLocalPort () ;return host + ":" + port + ":" + key ;}

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Code ObjectAdapter (iii)

public void run () {try {

while (true) { Socket sock = this.asock.accept () ; BufferedReader in = ... String msg = in.readLine () ; if (msg == null) { // no more to be read

sock.close () ; continue ;}

int key = Integer.parseInt (msg.substring (0,1)) ;

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Code ObjectAdapter (iv)

try {Skeleton skel =(Skeleton)this.skeletons.elementAt (key) ;skel.init (sock) ;new Thread (skel) .start () ;} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {

sock.close () ;}

}} catch (Exception e) {

return ;}

}}

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Interface Skeleton

interface Skeleton extends Runnable {void init (Socket sock) throws Exception ;

}

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Code SkeletonA (i)

public class SkeletonA implements Skeleton {private ServantA ref ;public SkeletonA (ServantA s) throws Exception {

this.ref = s ;}public void init (Socket sock) throws Exception {

this.in = ...this.out = ...

}

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Code SkeletonA (ii)

public void run () {try { while (true) {

String msg = this.in.readLine () ;if (msg == null) // no more to be read

break ;String res ;switch (msg.charAt (0)) { case ’0’:

res = this.ref.hello (msg.substring (1)) + "\n" ; break ; // etc.

}

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Côté client

Modification du proxy Prise en compte des clés d’objets Connexion en deux temps au squelette

Définition d’un Proxy pour chacun des services Deux chaînes Proxy / Skeleton / Servant Fourniture de la référence comme une propriété

Définition de deux programmes clients Chacun utilise un proxy pour un service particulier

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Code ProxyA (changes)

public class ProxyA implements ServiceA {private Socket sock ;private BufferedReader in ;private DataOutputStream out ;public ProxyA (String host, int port, String key)

throws Exception {this.sock = new Socket (host, port) ;this.in = ...this.out = ...this.out.writeBytes (key + "\n") ;

}}

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Code ClientA (changes i)

public class ClientA {private ServiceA ref ;public ClientA () throws Exception {

this.ref = (ServiceA) this.ref2proxy () ;}public void run (String msg) throws Exception {

System.out.println (this.ref.hello (msg)) ;System.out.println (this.ref.lower (msg)) ;System.out.println (this.ref.upper (msg)) ;

}

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Code ClientA (changes ii)

public ProxyA ref2proxy () throws Exception {Properties props = System.getProperties () ;String ref = props.getProperty ("service.reference") ;if (ref == null)

throw new Exception ("no server reference given") ;String parts[] = ref.split (":") ;if (parts.length < 3)

throw new Exception ("malformed reference") ;String host = parts [0] ;int port = Integer.parseInt (parts [1]) ;String key = parts [2] ;return new ProxyA (host, port, key) ;}

}

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Bénéfices et limitations

Bénéfices Serveur multi-services et multi-threadé (Skeleton) Identification complète d’un service –

adresse:port:clé Les références sont créées au niveau du serveur

Limitations Comment définir et utiliser des exceptions

applicatives ? Comment simplifier la traduction de référence en

Proxy ?

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9. Exceptions et traduction référence vers Proxy

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Principe

Exceptions Ajout d’un code dans les messages de retour 0 : OK; sinon un numéro d’exception...

Traduction automatique de références en Proxy Extension des références pour contenir le type des

références Contrôle du typage lors de la création du proxy Instanciation et initialisation automatique du Proxy

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Architecture version 9

Proxy

Réseau

ObjectAdaptateur

Servant

Client

Contrat

Servant

Squelette Squelette

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Interactions version 9

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24Chargement automatique de proxy

Motivations Transformation d’une référence de service distant en proxy Contrôler la conformité entre le type du proxy et du service

Modifications des implémentations Extension des références

Ajout du type du service dans la référence : adresse:port:clé:type Règles de nommage des classes

NomDuServiceProxy, NomDuServiceSkeleton, NomDuServiceServant

Les squelettes fournissent le type du service (pour construire la référence)

Interface de base Proxy implémentée par tous les proxy (pour init )

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Opération ref2proxy (i)

public class Util {public static Proxy ref2proxy (String ref)

throws Exception {String parts[] = ref.split (":") ;if (parts.length < 4)

throw new Exception ("malformed reference") ;String host = parts [0] ;int port = Integer.parseInt (parts [1]) ;String key = parts [2] ;String type = parts [3] ;

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Opération ref2proxy (ii)

// instanciation du bon proxy (présent dans classpath : convention de nommage)

Class pclass = Class.forName (type + "Proxy") ;

Proxy p = (Proxy) pclass.newInstance () ;

// initialisation

p.init (host, port, key) ;

return p ;

}

}

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Interface Proxy

interface Proxy {

public void init (String host, int port, String key) throws Exception ;

}

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Côté serveur

Gestion des exceptions Définition des exceptions dans le contrat du service Modification des squelettes pour transférer les

exceptions Ajout de try catch pour les exceptions applicatives Ajout d’un code en début de message réponse réseau

Typage des références Modification des squelettes : fourniture du type du

servant Modification de l’opération obj2ref dans l’adaptateur

d’objet

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Contrat ServiceB

public class DivByZero extends Exception {}

interface ServiceB {public boolean isprime (int a) throws Exception;public int sqr (int a) throws Exception ;public int div (int a, int b) throws Exception, DivByZero;

}

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Interface Skeleton

interface Skeleton extends Runnable {

void init (Socket sock) throws Exception ;

String type () ;

}

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Code ServiceBSkeleton (modifs)

public String type () {return "step9.ServiceB" ;

}public void run () {

…// managing isprime method from ServiceBcase ’0’:

int val0 = Integer.parseInt (msg.substring (1)) ;res = "0" + this.ref.isprime (val0) + "\n" ;break ;

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32Code ServiceBSkeleton (changes ii)

// managing div method from ServiceBcase ’2’:

String args [] = msg.substring (1) .split (" ") ;int arg0 = Integer.parseInt (args [0]) ;int arg1 = Integer.parseInt (args [1]) ;try {

res = "0" + this.ref.div (arg0,arg1) + "\n" ;} catch (DivByZero e) {

res = "1\n" ; // first exception raised}break ;

// etc.}

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Code ObjectAdapter

public String obj2ref (Skeleton obj) {int key = this.skeletons.indexOf (obj) ;if (key == -1) return null ;String host = null ;try {

host = InetAddress.getLocalHost () .getHostAddress () ;} catch (UnknownHostException uhe) {

return null ;}int port = this.asock.getLocalPort () ;return host + ":" + port + ":" + key + ":" + obj.type () ;

}

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Côté client

Modification des proxy Gestion des exceptions Si code interne supérieur à 0 alors lever

l’exception équivalente Modification des clients

Utilisation de l’opération ref2proxy Plus besoin de préciser le nom du Proxy Utiliser le proxy avec le type de son

interface

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Code ServiceBProxy (changes i)

public boolean isprime (int val) throws Exception {

// automatic conversion of int to string

out.writeBytes ("0" + val + "\n") ;

String res = in.readLine () ;

return Boolean.valueOf( res.substring (1))

.booleanValue () ;

}

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Code ServiceBProxy (changes ii)

public int div (int a, int b)

throws Exception, DivByZero {

out.writeBytes ("2" + a + " " + b + "\n") ;

String res = in.readLine () ;

if (res.charAt (0) == ’1’)

throw new DivByZero () ;

return Integer.parseInt (res.substring (1)) ;

}

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Code ClientB (changes)

public ClientB () throws Exception {

Properties props = System.getProperties() ;

String ref = props.getProperty("service.reference") ;

this.refB = (ServiceB) Util.ref2proxy (ref) ;

}

Exécution avec -D"service.reference=localhost:12345:1:step9.ServiceB"

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Bénéfices et limitations

Bénéfices Bénéfices des exceptions sur le code produit Contrôle du typage à l’utilisation des références

Limitations Partage des références compliqué et réduit au

fichier Utiliser facilement plusieurs services dans un

même client ?

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10. Service de désignation

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Principe

Désignation des objets par des noms symboliques

Association : nom symbolique / références Les serveurs enregistrent une référence

avec un nom Les clients recherchent une référence avec

un nom Service notoire : l’annuaire

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Architecture version 10

Proxy

Réseau

OAdap…

NommageServant

Client

Contrat

ServiceServant

Squelette Squelette

OAdap…

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Interactions version 10 (*)

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Annuaire

Service au même titre qu’un autre Défini par une interface Hébergé par un serveur Accessible au travers d’un Proxy

Particularités Serveur dédié initialisé sur un port prédéfini

Connaître la machine = point d’entrée du système

Proxy particulier pour simplifier l’utilisation Patron de conception Singleton

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Contrat NameService

interface NameService {

public void export (String name, String ref)

throws Exception ;

public String lookup (String name)

throws Exception ;

}

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Proxy Naming (extrait)

public class Naming implements NameService {private static Naming ref ;private Naming () throws Exception {

Properties props = System.getProperties () ;String host = props.getProperty ("naming.host") ;// etc.

}public static Naming init () throws Exception {

if (Naming.ref == null)Naming.ref = new Naming () ;

return Naming.ref ;// etc.} // etc.

}

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Côté serveur

Diffusion des références Plus d’affichage sur la ligne de commande Export des références de services

Vers une application répartie Le serveur est client du service de nommage Utilisation du proxy de ce dernier

Unique point d’entrée : référence du service de nommage

$ javac -Dnaming.host=localhost step9.Server

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Code Server (changes)

public void run () throws Exception {Naming ns = Naming.init () ;ObjectAdapter oa = ObjectAdapter.init () ;ServiceASkeleton skel_a =

new ServiceASkeleton (new ServiceAServant ()) ;oa.register (skel_a) ;ns.export ("ServiceA", oa.obj2ref (skel_a)) ;ServiceBSkeleton skel_b =

new ServiceBSkeleton (new ServiceBServant ()) ;oa.register (skel_b) ;ns.export ("ServiceB", oa.obj2ref (skel_b)) ;oa.run () ;

}

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Côté client

Récupération des références Plus de lecture de fichiers texte Lookup des références de service

Vers une application répartie Client est client des services A, B et Nommage Utilisation des proxy de ces trois services

Unique point d’entrée : référence du service de nommage

$ javac -Dnaming.host=localhost step9.Client

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Code Client (changes)

public class Client {public Client () throws Exception { Naming ns = Naming.init () ; String ref_a = ns.lookup ("ServiceA") ; this.refA = (ServiceA) Util.ref2proxy (ref_a) ; String ref_b = ns.lookup ("ServiceB") ; this.refB = (ServiceB) Util.ref2proxy (ref_b) ;}// merge of previous clients’ code

}

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Bénéfices et limitations

Bénéfices Unique point d’entrée dans le système Partage simplifié des références de services

Limitations On écrit un peu toujours la même chose... On risque à chaque fois de faire des erreurs

(skel/proxy)

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11. Génération automatique du code technique

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Principe

Ne pas écrire ce qui peut être généré On ne va pas toujours écrire la même chose Un proxy et un squelette suivent toujours le même

schéma Quelques mises en oeuvre possibles

Générateur réflexif (par rapport aux interfaces Java)

Réalisation uniforme (mono-langage) Implémentation assez technique

Génération par rapport à des contrats XML implémentation relativement directe (DOM) Permet de gérer plusieurs langages cibles

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Règles de génération

Un contrat de service XXX devient 3 classes XXXProxy

Une méthode init pour la connexionUne méthode par méthode du contrat

XXXSkeletonUne méthode run avec un switchUne entrée par méthode du contrat

XXXServantLes méthodes du contrat à compléter

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Bénéfices et limitations

Bénéfices : Contrat + générateur Rapidité de développement Proxy, Skeleton,

Servant Il ne reste plus qu’à écrire le code fonctionnel Moins d’erreurs (correspondances, …)

Limitations Ce n’est toujours pas parfait : implémentation

basique Passage de références d’objets distants ? Passage d’objets sérialisés ?

55

Début de conclusions

c 2003 - Raphaël Marvie

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Constat

Progressivement nous venons de définir un bus logiciel Sa structuration Son utilisation

Un bus logiciel repose essentiellement sur deux concepts La désignation d’un service (les références) La liaison avec un service distant (établir

une connexion)

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57Architecture générale d’un bus logiciel

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58

Premières Conclusions

Bénéfices Abstraction de la préoccupation communication d’une

application Génération du code technique de la préoccupation

automatisable Et maintenant ?

Raffiner le code pour l’optimiser et le rendre plus fiable meilleure structuration des messages réseau (définition d’un

protocole) dépasser la limitation de 10 méthodes par interface permettre le passage de types complexes et références en

paramètres Développement de services de base (comme l’annuaire)

c 2003 - Raphaël Marvie

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Et après …

Création à distance des objets accessibles

Pool d’objets Assemblage dynamique Adaptabilité Persistance des informations …

c 2003 - Raphaël Marvie

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Classes d’intergiciels

Objets répartis Java RMI, CORBA, DCOM, .NET

Composants répartis Java Beans, Enterprise Java Beans, CCM

Message-Oriented Middleware (MOM) Message Queues, Publish-Subscribe

Intégration d’applications Web Services

Coordination Accès aux données, persistance Support d’applications mobiles

c 2003 - Raphaël Marvie

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Propriétés à prendre en compte

Hétérogénéité Hardware Langages Ressources Contexte d’usage

Désignation/localisation Migration Mobilité Ubiquité

Mireille Blay-Fornarino

DistributionEquilibrage de chargeParallelisationDecentralisation

Prise de décision Contrôle de l’accès concurrentClients simultanésServeurs parallèlesDonnées réparties synchronisation de l'accès aux ressources, Gestion des transactions

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Propriétés à prendre en compte

Sécurité authentification (certificats) sécurisation des communications (cryptage) contrôle d’accès (autorisation)

Dimensionnement croissance du nombre de clients

« duplication des serveurs », « gestion de caches » gigantesque quantité de données

Tolérance aux fautes site en panne ou inaccessible « redondance des serveurs » « fonctionnement en mode dégradé »

Mireille Blay-Fornarino

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Bibliographie

École d’été sur les Intergiciels et sur la Construction d’Applications Réparties : Patrons et Canevas pour l’IntergicielSacha Krakowiak, ICAR 2003

Dis papa, c’est quoi un bus logiciel réparti ?Raphael.Marvie@lifl.frLIFL – IRCICAEquipe GOALDécembre 2003