ice介绍 z

2022-12-04 19:27:28

什么是ICE（Internet Communications Engine）呢，它是由Zeroc公司开发的一套开源中间件系统，与DCOM,CORBA,WEB SERVICEDcom类似，支持RPC（Remote Procedure Call 远程过程调用）协议，但是在效率上却高于前面所述几种技术方案，是一种适用于各种环境的面向对象的中间件平台：客户和服务器可以用不同的编程语言来编写，可以运行在不同的操作系统和系统架构上，并且可以使用多种网络技术经行通信（例如TCP、UDP、SSL等），这给我们的应用和部署带来很大的便捷性。

ICE的优点

1、跨平台，支持多种语言

2、面向对象编程

3、为分布式应用方面提供了一整套强大的特性和功能支持（例如负载平衡、软件分发、数据同步等）。

4、在网络带宽、内存使用和CPU开销方面已经内置了高效的实现。

5、内置了安全特征的实现，可跨越不安全的网络（广域网）使用。

6、降低了复杂性，易于学习和使用。

与WebService的对比

说道远程调用，我们最熟悉的莫过于WebService了，那么就对他们做一下简单的对比，其中星的颗数有待商榷，表达的也仅是一种意思，不过从我个人的角度上来看，他们已经没有可比性了，因为你拿的是一台机器和一群机器在比。

在我看来，ICE的强大在于它推出了ICEGrid，在后续的文章中我将会重点介绍它。

一些基础的概念和模型

首先我们来看看ICE的基础调用模型（如下图所示），值得一提的是在单项调用和数据报业务中，4、5、6几步是没有的，这里面的几个概念和关键词特别重要，也是我们后面学习的基础

Client（客户端）：估计这个大家都非常清楚，通俗的讲就是一个请求的发起方。

Proxy（代理）：代理实际上就是远程服务驻在本地的一个代表，创建它时首先会和远程服务经行握手和状态确认等操作，Client所有的操作都是从过Proxy来办理的。代理又分为直接代理（已经知道服务端的位置及其他信息）和间接代理（不知道服务器在哪里，由Registry注册器告诉它地址等信息）。

Adapter（适配器）：是配置相当于服务单位（Servant）的管理者，它管理着每个请求该分配给哪一个服务单位。

Servant（服务单元）：它是服务的最小单位，一般是具体到某个接口的实现。

刚才我们提到了接口的实现，但是这个接口是谁定义的，这个时候我们不免要提到Slice（Specification Language for Ice），也就是ICE所使用的“语言”，正是有了这个“中间语言”，我们才可以做到支持各种编程语言，因为你所使用的语言只要跟Slice打交道就可以了,关于Slice我在后面可能会详细的来讲述。

ICE调用模式

ICE采用的网络协议有TCP、UDP以及SSL三种，不同于WebService，ICE在调用模式上有好几种选择方案，并且每种方案正对不同的网络协议的特性做了相应的选择。

Oneway(单向调用)：客户端只需将调用注册到本地传输缓冲区（Local Transport Buffers）后就立即返回，并不对调用结果负责。

Twoway（双向调用）：最通用的模式，同步方法调用模式，只能用TCP或SSL协议。

Datagram（数据报）：类似于Oneway调用，不同的是 Datagram调用只能采用UDP协议而且只能调用无返回值和无输出参数的方法。

BatchOneway（批量单向调用）：先将调用存在调用缓冲区里面，到达一定限额后自动批量发送所有请求（也可手动刷除缓冲区）。

BatchDatagram（批量数据报）：与上类似。

不同的调用模式其实对应着不动的业务，对于大部分的有返回值的或需要实时响应的方法，我们可能都采用Twoway方式调用，对于一些无需返回值或者不依赖返回值的业务，我们可以用Oneway或者BatchOneway方式，例如消息通知；剩下的Datagram和BatchDatagram方式一般用在无返回值且不做可靠性检查的业务上，例如日志。

ICE的版本控制（Facet）

ICE内部集成非常好的版本控制功能（Facet），在每一个服务单元（Servant）其实都有一个Facet与之并存，如果你没有认为指定，那么这个默认Facet的值就为空 (String.Empty)。在我们业务的实际应用过程中，经常要碰到服务升级的情况，但是升级服务就意味着增大了原有业务调用的稳定性，从而增大了风险，这个Facet就刚好解决我们遇到的这个难题，我们每次升级都是“新增服务”，而非改变原有业务，新来的业务调用新版本服务，原有业务调用原有版本服务。当检测一些很“老”的服务确认无人调用的时候我们就可以关掉了。

Facet的实现其实也非常简单，服务端（Adapter）在挂载服务（Servant）的时候就制订了相应版本号。这时候客户端要调用此方法就必须提供正确的版本号（而非默认版本号）。

持久化（Feeze）

一款对Servant服务进行管理和持久化的工具，Adapter可以注册多个Servant在内存中，当 Adapter接收到一个新的请求（request）后便去管理列表里面查找是否存在已有的Servant，如果存在则返回该Servant，如果不存在则实例化一个新的Servant实例。当不停的实现新Servant之后势必会造成内存的激增已经CPU资源的浪费，而且一些很少被调用的Servant 也一直驻存在服务中。为此我们设定服务的Servant的上限，到达该上限后自动将“最少调用”的Servant状态保存在数据库（或文件等持久化设备）中，然后关闭这些Servant，一旦有新的请求此Servant时再次获取原状态来激活Servant……

服务装箱管理（ICEBox）

从名字就可以看出来，它是一款装箱托管方案，类似于IIS，可以托管多个应用服务，并且每个服务是支持插拔式管理的，相互之间不受影响，对ICE的应用做了接口设计，每个服务只是实现了 Ice.Services接口就可以了，这样一样让我们可以更专注的关于于我们的业务而非运行的平台。它为我们提供了统一的托管平台，是一个很不错的工具。

文件分发（ICEPatch2）

ICE最重要的功能就是多节点部署，以达到负载平衡或者容灾的目的，大多数时候每个节点（一般而言是一台服务器）配置的应用程序都是一样的，当每次有更新或者新增应用的时候，便需要手工同步每个节点的文件，这样的手工操作显得十分繁琐而且完全依赖操作人的行为。而ICEPatch2解决了这一难题，只要有一台以为的ICEPatch2服务在运行当中，就可以通过分发的方式同步其他各个节点的文件，也就是说运维人员只需要维护一台机器的应用程序文件就可以了。

发布/订阅服务（ICEStorm）

未完待续……

网络拓扑负载解决方案（ICEGrid） --终极武器

icegrid实际上是一系列组件的组合，形成了一套强大的文件分发、负载均衡、快捷部署等解决方案。这也是ICE功能中最为强大的一套，至于细节，有待后文慢慢道来。

学习ICE，我们要从ICE的“语言”学起，简称SLICE（Simple Language Of ICE）。SLICE有自己独立的语法体系和结构，我们必须必须熟悉和遵守这些语法体系才能到达我们想要的效果。

按照官方的说明文档，结合自己的使用，我们可以以下几块来讲解：

语法规范
基本类型
用户自定义类型
接口及其异常
生成代码分析
文档化

一、语法规范

像其他语言一样，SLICE也有自己的语法规范，包括命名、格式、关键词、敏感前后缀等。同样我们也可以借鉴学习其他语言的方法来学习它，入门阶段我们并不需要掌握每一个关键词和命名规则等，掌握几个常用的关键词就可以了，如下：

module : 定义命名空间或者包路径

interface:接口

struct:结构（编译成C#后为Class）

Class：类

exception:异常

throws：抛出异常

sequence:序列

dictionary：字典

idempotent：等幂方法（即调用多次不影响最终结果）

这些关键词基本上组成了ICE语法的骨干，除此之外，还有一个重要的功能就是属性Attribute。

Attribute 可以为我们做很多事情，大致可以分为两类，一类是是ICE的固有特性，如ami,amd,deprected等，表名具有ICE 某种特定的功能。另一类则是特定语言（如Java、Net等）所有用的特征，如clr:generic:List、clr:generic:Queue等（.net），标记上这些属性后在生成相应的cs文件时则会生成相应的类型。具体功能可以参见手册的附录B（3.4.0）

掌握了这些“语法”之后，我们基本上就可以来组织内容了，不过从实用角度上来，还有一些值得注意的地方：

每个语句的定义后面都要以分号“；”来结束，包括命名空间的定义。
除了注释以外，不能包含ASCII码以外的任何字符（例如中文）。
ICE里面的任何方法、接口、类等都是对象，而且讲究对象之间不能有重复命名，所以我们在定义的时候不能有重复（这方面是忽略大小写的，例如 name与Name是一样的）。
ICE文件是可以复用的，类似C语法，在文件头处加上#include即可。
如果确实要用到某些关键词来命名，则可以用转义字符“\”来标识，例如 “\dictionary”。

掌握了以上几点，我们来做个例子（以下代码不包含任何功能定义）：

module joyaspx{
    module com{    
        /* Code here*/
    };
};

二、基本类型

了解以上基本语法之后，我们还需掌握一些基本类型。何谓基本类型，基本类型就是可以解析成为所有语言（C++、Java、.NET等)都能识别的类型，这些基本类型类型可以总结为两种：字符型和数字型。详细见下表（摘自手册）：

看完以上表格，细心的朋友马上就会发现一个问题，常见的Decimal和DateTime类型怎么没有在列表中看到呢。经过官方查证，确实不存在这两种常用类型，这对于熟悉特定语言（比如.net)的朋友来说确实存在一些不方便之处。既然已成为事实，那么我们就来讨论如果解决此问题。

对于Decimal类型，如果为一般的企业，大部分的情况下都可以用double来替代，关系不是很大；但是对于DateTime类型就没有这么乐观了，不过幸运的是DateTime有个Ticks属性，该属性类型为long，也就是说还是可以和long类型互转的，如下所示：

long ticks = DateTime.Now.Ticks;
DateTime now = new DateTime(ticks);

对于Java开发的朋友来说，方法也是类似的，只不过有一点小小的区别，.net和 java的ticks计算七点有点不同。

当然，也还有另一种最简单也最笨重的方法，那就是 Type - String之间的互转，要利用到反射等机制来是实现了。

好了，掌握了这些基本类型，我们就可以开工做一个小小的实验了，ICE定义如下：

module joyaspx{
    module com{    
        class person{
            string name;
            int age;
            bool gender;
        };    
    };
};

然后使用slice2cs工具生成相应的cs代码，我们来看看生成了什么。

相应生成语句：slice2cs *.ice (slice2cs工具后面将会介绍)

对于类来说，生成的代码可以分为三块，分别是构造函数、Ice.Object基类方法和元数据支持方法。

构造函数。构造函数有两个重载，一个是无参数的构造函数，另一个是带参数的构造函数，参数分别是各个字段（属性）的赋值。
Ice.Object基类方法实现。

这里共有7个方法，分别是ice_isA、ice_ids、ice_id和ice_staticid四类方法，另外三个方法分别是带有当前上下文的重载。这四类方法从名字就可以大致看出其中的含义：ice_isA是判断当前对象是否与指定类相符，ice_ids是获取当前对象的类属性（包括父类继承，继承关系直到基类为止），ice_id是获取当前对象的类型标识符（TypeId），ice_staticid与ice_id功能相同，只不过为静态方法。详细可以参见手册4.14一节
元数据支持

相信大家对元数据这个词应该都不会陌生，它不仅包含了数据本身，也包含了数据的描述信息，包括数据类型、格式、字长等许多属性。因此，元数据的格式定义也显得非常重要，它关系到上层获取数据的准确性和可靠性。不过ICE已经把这些工作已经做得非常好了，我们只管上层的调用即可，上图*有四个方法，不过可以总结为write和read两种行为，对应着客户端调用前的write和服务端接收时的read，这样一个消息就可以完整的被接受到。限于篇幅，这里不再详细讲解其格式的定义。建议有兴趣的朋友可以去研究一下，对理解ICE的运行原理还是大有裨益的。

三、接口、异常

这一章可能是我们最为关心的一种那个，前面的语法与基本类最终都是为了实现某个接口而服务的，接口即意味了与外界进行的通讯的渠道了，有了前面的基础，我们定义一个接口也容易多了。

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