軟件系統(tǒng)之間的接口方式

1、 軟件系統(tǒng)之間的接口方式  概述 軟件接口是實現(xiàn)一個系統(tǒng)跟另外系統(tǒng)進行信息交互的橋梁，在不同的系統(tǒng)之間，根據(jù)系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)程度的不同存在緊耦合和松耦合兩種：緊耦合要求接口響應(yīng)反應(yīng)快，消息不能阻塞；松耦合對響應(yīng)反應(yīng)要求比較低。在目前應(yīng)用中， Socket 、消息隊列（Message Queue）、 WebService等都有相應(yīng)的應(yīng)用，但是應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)各通訊方式有自己固有的特征，“適合的才是最好的”，這是真理。 在接口和系統(tǒng)信息交互的過程中，兩種模式使用得很普遍：同步調(diào)用和異步調(diào)用，同步調(diào)用要求接口發(fā)出請求消息后必須等待服務(wù)端系統(tǒng)的應(yīng)答消息，接口阻塞直至超時；異步調(diào)用則發(fā)出請求消息后，接口可

2、以從事其它處理，定時輪詢服務(wù)端應(yīng)答消息和消息或事件通知。同步方式簡單，但是很容易造成接口阻塞，造成消息積壓超時。   技術(shù)實現(xiàn)   Socket 通訊 Socket 通訊相對來說是很古老的通訊方式，也是最常用的通訊方式。 Socket 通訊有阻塞和非阻塞兩種方式。在同步方式，采用阻塞編程比較簡單，但是為了防止接口阻塞，我們需要設(shè)置 Socket 超時，因此可以使用 Socket 的 SELECT 模型（參考如下示例代碼）： ReceLen=0; CurReceLen=0; for(;) iResult=select(0,&fdread,NULL,NULL,&

3、timeout); if(iResult=0) AfxMessageBox("接收應(yīng)答消息超時!",MB_OK|MB_ICONERROR); closesocket(Socket); return FALSE; CurReceLen = recv(Socket, oBuf+ReceLen, len, NO_FLAG_SET); if(CurReceLen>0) && (CurReceLen != SOCKET_ERROR) oBufReceLen+CurReceLen='0' memcpy(char *)&MsgLen,oBuf

4、,sizeof(WORD32); MsgLen=ntohl(MsgLen); if(ReceLen+CurReceLen=MsgLen) ReceLen+=CurReceLen; break; ReceLen+=CurReceLen; 在異步方式下，采用非阻塞方式實現(xiàn)比較方便，在非阻塞方式下可使用WSAAsyncSelect模型和 WSAEventSelect 模型： WSAAsyncSelect模型基于消息， WSAEventSelect 模型基于事件，下面的示例代碼設(shè)置了 Socket 進行讀寫和關(guān)閉操作的消息： status = WSAAsyncSelect(TempSocket, hW

5、nd, WSA_READ, FD_READ | FD_CLOSE | FD_WRITE); if (status = SOCKET_ERROR) WriteLogFile("Set stream socket module fail!IP(%s),Port(%d) and error(%d)",GetIPAddr(PeerMap+node)->IPAddr),(PeerMap+node)->PeerPortNo,WSAGetLastError(); CloseSocket(TempSocket,_LINE_,_FILE_); return FALSE; 無論使用

6、阻塞方式或非阻塞方式編程，需要重點考慮的一個問題：粘包現(xiàn)象，即應(yīng)用發(fā)送兩個或以上的數(shù)據(jù)包，在 Socket 通訊層將數(shù)據(jù)包合并成一個發(fā)送出去，因此接收端收到數(shù)據(jù)包以后需要對數(shù)據(jù)包根據(jù)應(yīng)用定義的長度進行拆分，否則導致應(yīng)用層丟包。應(yīng)用方式可以由用戶封轉(zhuǎn)成DLL供使用方使用.  消息隊列(Message Queue)利用 MSMQ（Microsoft Message Queue），應(yīng)用程序開發(fā)人員可以通過發(fā)送和接收消息方便地與應(yīng)用程序進行快速可靠的通信。消息處理為您提供了有保障的消息傳遞和執(zhí)行許多業(yè)務(wù)處理的可靠的防故障方法。 MSMQ與XML Web Services和.Net Remot

7、ing一樣，是一種分布式開發(fā)技術(shù)。但是在使用XML Web Services或.Net Remoting組件時，Client端需要和Server端實時交換信息，Server需要保持聯(lián)機。MSMQ則可以在Server離線的情況下工作，將Message臨時保存在Client端的消息隊列中，以后聯(lián)機時再發(fā)送到Server端處理。 顯然，MSMQ不適合于Client需要Server端及時響應(yīng)的這種情況，MSMQ以異步的方式和Server端交互，不用擔心等待Server端的長時間處理過程。 雖然XML Web Services和.Net Remoting都提供了OneWay屬性來處理異步調(diào)用，用來解決S

8、erver端長方法調(diào)用長時間阻礙Client端。但是不能解決大量Client負載的問題，此時Server接受的請求快于處理請求。 一般情況下，OneWay屬性不用于專門的消息服務(wù)中。 1. 基本術(shù)語和概念（ Basic terms and concepts ） “消息”是在兩臺計算機間傳送的數(shù)據(jù)單位。消息可以非常簡單，例如只包含文本字符串；也可以更復雜，可能包含嵌入對象。 消息被發(fā)送到隊列中?！跋㈥犃小笔窃谙⒌膫鬏斶^程中保存消息的容器。消息隊列管理器在將消息從它的源中繼到它的目標時充當中間人。隊列的主要目的是提供路由并保證消息的傳遞；如果發(fā)送消息時接收者不可用，消息隊列會保留消息，直到可以

9、成功地傳遞它。 “消息隊列”是 Microsoft 的消息處理技術(shù)，它在任何安裝了 Microsoft Windows 的計算機組合中，為任何應(yīng)用程序提供消息處理和消息隊列功能，無論這些計算機是否在同一個網(wǎng)絡(luò)上或者是否同時聯(lián)機。 “消息隊列網(wǎng)絡(luò)”是能夠相互間來回發(fā)送消息的任何一組計算機。網(wǎng)絡(luò)中的不同計算機在確保消息順利處理的過程中扮演不同的角色。它們中有些提供路由信息以確定如何發(fā)送消息，有些保存整個網(wǎng)絡(luò)的重要信息，而有些只是發(fā)送和接收消息。 “消息隊列”安裝期間，管理員確定哪些服務(wù)器可以互相通信，并設(shè)置特定服務(wù)器的特殊角色。構(gòu)成此“消息隊列”網(wǎng)絡(luò)的計算機稱為“站點”，它們之間通過“站點鏈接”相

10、互連接。每個站點鏈接都有一個關(guān)聯(lián)的“開銷”，它由管理員確定，指示了經(jīng)過此站點鏈接傳遞消息的頻率。 “消息隊列”管理員還在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置一臺或多臺作為“路由服務(wù)器”的計算機。路由服務(wù)器查看各站點鏈接的開銷，確定經(jīng)過多個站點傳遞消息的最快和最有效的方法，以此決定如何傳遞消息。 2. 隊列類型（ Queue Type ） 有兩種主要的隊列類型：由您或網(wǎng)絡(luò)中的其他用戶創(chuàng)建的隊列和系統(tǒng)隊列。 用戶創(chuàng)建的隊列可能是以下任何一種隊列： “公共隊列”在整個“消息隊列”網(wǎng)絡(luò)中復制，并且有可能由網(wǎng)絡(luò)連接的所有站點訪問。 “專用隊列”不在整個網(wǎng)絡(luò)中發(fā)布。相反，它們僅在所駐留的本地計算機上可用。專用隊列只能由知道隊列的完

11、整路徑名或標簽的應(yīng)用程序訪問。 “管理隊列”包含確認在給定“消息隊列”網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送的消息回執(zhí)的消息。指定希望MessageQueue 組件使用的管理隊列（如果有的話）。 “響應(yīng)隊列”包含目標應(yīng)用程序接收到消息時返回給發(fā)送應(yīng)用程序的響應(yīng)消息。指定希望 MessageQueue 組件使用的響應(yīng)隊列（如果有的話）。 系統(tǒng)生成的隊列一般分為以下幾類： “日記隊列”可選地存儲發(fā)送消息的副本和從隊列中移除的消息副本。每個“消息隊列”客戶端上的單個日記隊列存儲從該計算機發(fā)送的消息副本。在服務(wù)器上為每個隊列創(chuàng)建了一個單獨的日記隊列。此日記跟蹤從該隊列中移除的消息。 “死信隊列”存儲無法傳遞或已過期的消息的副本。

12、如果過期或無法傳遞的消息是事務(wù)性消息，則被存儲在一種特殊的死信隊列中，稱為“事務(wù)性死信隊列”。死信存儲在過期消息所在的計算機上。有關(guān)超時期限和過期消息的更多信息，請參見默認消息屬性。 “報告隊列”包含指示消息到達目標所經(jīng)過的路由的消息，還可以包含測試消息。每臺計算機上只能有一個報告隊列。 “專用系統(tǒng)隊列”是一系列存儲系統(tǒng)執(zhí)行消息處理操作所需的管理和通知消息的專用隊列。 在應(yīng)用程序中進行的大多數(shù)工作都涉及訪問公共隊列及其消息。但是，根據(jù)應(yīng)用程序的日記記錄、確認和其他特殊處理需要，在日常操作中很可能要使用幾種不同的系統(tǒng)隊列。 3. 同步和異步通信（ Synchronous VS. Asynchro

13、nous Communication ） 隊列通信天生就是異步的，因為將消息發(fā)送到隊列和從隊列中接收消息是在不同的進程中完成的。另外，可以異步執(zhí)行接收操作，因為要接收消息的人可以對任何給定的隊列調(diào)用 BeginReceive 方法，然后立即繼續(xù)其他任務(wù)而不用等待答復。這與人們所了解的“同步通信”截然不同。 在同步通信中，請求的發(fā)送方在執(zhí)行其他任務(wù)前，必須等待來自預(yù)定接收方的響應(yīng)。發(fā)送方等待的時間完全取決于接收方處理請求和發(fā)送響應(yīng)所用的時間。 4. 同消息隊列交互（ Interacting with Message Queues ） 消息處理和消息為基于服務(wù)器的應(yīng)用程序組件之間的進程間通信提供了

14、強大靈活的機制。同組件間的直接調(diào)用相比，它們具有若干優(yōu)點，其中包括： 穩(wěn)定性 組件失敗對消息的影響程度遠遠小于組件間的直接調(diào)用，因為消息存儲在隊列中并一直留在那里，直到被適當?shù)靥幚怼Ｏ⑻幚硗聞?wù)處理相似，因為消息處理是有保證的。 消息優(yōu)先級 更緊急或更重要的消息可在相對不重要的消息之前接收，因此可以為關(guān)鍵的應(yīng)用程序保證足夠的響應(yīng)時間。 脫機能力 發(fā)送消息時，它們可被發(fā)送到臨時隊列中并一直留在那里，直到被成功地傳遞。當因任何原因?qū)λ桕犃械脑L問不可用時，用戶可以繼續(xù)執(zhí)行操作。同時，其他操作可以繼續(xù)進行，如同消息已經(jīng)得到了處理一樣，這是因為網(wǎng)絡(luò)連接恢復時消息傳遞是有保證的。 事務(wù)性消息處理 將多

15、個相關(guān)消息耦合為單個事務(wù)，確保消息按順序傳遞、只傳遞一次并且可以從它們的目標隊列中被成功地檢索。如果出現(xiàn)任何錯誤，將取消整個事務(wù)。 安全性 MessageQueue 組件基于的消息隊列技術(shù)使用 Windows 安全來保護訪問控制，提供審核，并對組件發(fā)送和接收的消息進行加密和驗證。 5. 在 .Net 環(huán)境下編寫簡單的 Message Queue 程序 （1）先安裝Message Queuing Services 通過Control Panel，“Add/Remove Programs” “Add/Remove Windows Components”步驟安裝MSMQ。 MSMQ可以安裝為工作組模

16、式或域模式。如果安裝程序沒有找到一臺運行提供目錄服務(wù)的消息隊列的服務(wù)器，則只可以安裝為工作組模式，此計算機上的“消息隊列”只支持創(chuàng)建專用隊列和創(chuàng)建與其他運行“消息隊列”的計算機的直接連接。 （2）配置MSMQ 打開Computer Management Message Queuing，在Private Queues下創(chuàng)建MSMQDemo隊列 （3）編寫代碼簡單演示MSMQ對象 MessageQueue 類是“消息隊列”周圍的包裝。MessageQueue 類提供對“消息隊列”隊列的引用?？梢栽?MessageQueue 構(gòu)造函數(shù)中指定一個連接到現(xiàn)有資源的路徑，或者可在服務(wù)器上創(chuàng)建新隊列。在調(diào)用

17、 Send、Peek 或 Receive 之前，必須將 MessageQueue 類的新實例與某個現(xiàn)有隊列關(guān)聯(lián)。 MessageQueue 支持兩種類型的消息檢索：同步和異步。同步的 Peek 和 Receive 方法使進程線程用指定的間隔時間等待新消息到達隊列。異步的 BeginPeek 和 BeginReceive 方法允許主應(yīng)用程序任務(wù)在消息到達隊列之前，在單獨的線程中繼續(xù)執(zhí)行。這些方法通過使用回調(diào)對象和狀態(tài)對象進行工作，以便在線程之間進行信息通訊。 / Send Message private void btnSendMessage_Click(object sender, Syste

18、m.EventArgs e) / Open queue System.Messaging.MessageQueue queue = new System.Messaging.MessageQueue(".Private$MSMQDemo"); / Create message System.Messaging.Message message = new System.Messaging.Message(); message.Body = txtMessage.Text.Trim(); message.Formatter = new System.Messaging.XmlM

19、essageFormatter(new Type typeof(string); / Put message into queue queue.Send(message); / Receive Message private void btnReceiveMessage_Click(object sender, System.EventArgs e) / Open queue System.Messaging.MessageQueue queue = new System.Messaging.MessageQueue(".Private$MSMQDemo"); / Rece

20、ive message, 同步的Receive方法阻塞當前執(zhí)行線程，直到一個message可以得到 System.Messaging.Message message = queue.Receive(); message.Formatter = new System.Messaging.XmlMessageFormatter(new Type typeof(string); txtReceiveMessage.Text = message.Body.ToString(); Demo界面：   WebService SOAP 作為一種協(xié)議，同服務(wù)端 WebService 進行通訊。微軟提供了 SOAP 協(xié)議的 SDK ，我使用的是微軟的 SOAP Toolkit3.0 ，這是基于 COM 的一套組件，因此具有 COM 的特征，在調(diào)用參數(shù)的處理， windows 和 unix 順序恰好相反，下面的代碼實現(xiàn)了調(diào)用一個 Web Service ： if(!