• 亲身体验CORBA: 使用java和C++混合编程


    级别: 初级

    王辉 (mailto:ddxxkk@21cn.com?subject=使用java和C++混合编程&cc=ddxxkk@21cn.com),

    2002 年 3 月 03 日

    本文作者通过一次使用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。

    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




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    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

    从 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。





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    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
                





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    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 mailto:ddxxkk@21cn.com?cc=ddxxkk@21cn.com联系。


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