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编程技术

　　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。

　　关键字 组件、AOP、动态配置

　　引言

　　随着分布式系统在各个关键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”。

　　钝化是指如果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。如果一个结点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），如果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。

　　任何一个继承自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承自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类是继承自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管理用的，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。