尝试ZeorC ICE之【了解Ice概念和原理】

本章我们来稍微了解下Ice概念和原理，前面已经跑通过一个小例子，再回过来看概念和原理，可能会容易理解一些。作为一个复杂的RPC平台，Ice也创造了很多概念和术语，其中一个名词就是Slice，这个前面已经学习过了，但现在也只是会用，具体生成那一坨文件还没有细看。下面我们从几个基本概念来看下。

Ice Object

关于Ice Object，截取《ZeroC Ice权威指南》中的一句话:

拥有一个对象标识符Object Identity来区别与其他类型对象，Ice对象模型中要求对象标识符是全局唯一的，即没有任何对象的标识符相同。一个Ice Object在服务端具体化为一个Servant实例，，即我们用某种具体编程语言实现的一个Slice接口并新建的某个对象就是一个Servant。

看一段代码就清楚了，我们先来截取Server.java中的一段代码：

// 创建提供服务的站点，缺省协议为TCP/IP，端口为10000
Ice.ObjectAdapter adapter = ic.
        createObjectAdapterWithEndpoints("MyServiceAdapter", "default -p 10000");
// 创建具体提供服务的实例
HelloWorldServiceImpl servant = new HelloWorldServiceImpl();
// 将服务实例添加到提供服务的站点
adapter.add(servant, Ice.Util.stringToIdentity("HelloService"));
adapter.activate();

再看ObjectAdapter的add()方法申明：Ice.ObjectPrx add(Ice.Object servant, Identity id);，可见第一个参数就是Ice.Object类型，Identity也能从第二个参数体现出来。这么看来，是否可以理解成HelloWorldServiceImpl就是一个Ice Object；而new HelloWorldServiceImpl()就是一个Servant实例？这个只是我个人的理解，不能确定。

ObjectAdapter

从Ice Object中引用的代码来看，Object Adapter像是Ice Object的宿主，提供了Ice Object的访问地址(Endpoint)，并且负责完成请求处理转发的流程。下面来看下Object Adapter具有的功能：

• 提供一个或多个通信端点(Endpoints)，客户端通过这些断点中的某个端点，连接到一个具体的Ice Object对象，一个Endpoint由服务端所使用的通信协议、IP地址、端口等信息组成，例如default -h 192.168.0.1 -p 10000，表示采用默认协议(TCP)，绑定在192.168.0.1的10000端口上。
• 绑定一个或多个Servant，每个Servant与一个Ice Object映射，将客户端针对某个Ice Object的请求委派到对应的Servant上，并完成整个请求流程的处理过程，包括底层通信。从代码看就是adapter.add()方法实现的功能。

Ice Proxy

先引用下客户端调用的代码：

// 通过名称、协议、端口，构造通用Proxy对象
Ice.ObjectPrx base = ic.stringToProxy("HelloService:default -p 10000");
// 将通用Proxy对象转为真实的服务(uncheckedCast(base)可以减少一次远程调用)
HelloWorldServicePrx prxy = HelloWorldServicePrxHelper.checkedCast(base);
prxy.hello()

Ice Proxy是Ice Object在客户端的代表，简单来说，Proxy是客户端用来访问远程某个Ice Object的本地代理。Proxy存在于客户端的进程地址空间，当客户端调用远程对象的某个方法时，Ice运行时期的客户端代码库会完成如下工作：

• 定位远程对象Ice Object
• 如果Ice Object所在的Server处于关闭状态，则自动激活此Server，并激活远程对象。注：这一点暂时没有试出来
• 将方法的入参通过Socket传输到远程对象
• 等待调用完成
• 将方法的出参返回给客户端，若发生异常则抛出调用异常

作为远程Ice Object的本地代理，Proxy还持有如下重要信息：

• 远程Server的地址信息，用来初始化通信，可以通过ic.stringToProxy()方法初始化
• 用来定位Ice Object的对象标识符：object identity，从代码来看该信息封装在checkedCast()方法中
• 可选的Facet标识符，用来确定引用Ice Object的哪个接口
• 一个具体的Proxy可以用一个包括Endpoint信息的字符串描述，比如HelloService:default -p 10000，表示在远端的TCP端口10000上绑定的一个HelloService对象的Proxy。

目前直观的感觉是一个Proxy对应一个Endpoint，也就是一个访问地址。Proxy有Direct Proxy与Indirect Proxy两种。前者是直接绑定某个远端Object的访问地址，就像上面引用的代码一样，这种情况下地址是写死的。后者则不绑定远程Object的某个具体通信地址，但是Endpoint的名称一定是有的，由于没有远程对象的地址信息，因此，需要借助寻址服务Location Service来获取对应的Ice Object的通信地址。如果要真的使用该产品的话，我想客户端肯定是采用Indirect Proxy这种方式来发现服务。

Location Service

Location Service其实就是利用了Ice的注册表来实现Object Identity到Endpoint的查询服务，通俗的讲也就是服务的发现。Ice的注册表中保持了Ice Object、Object Proxy、Server等相关信息，属于IceGrid体系的重要组成部分，这种注册表组件也是大多数分布式系统的关键组件之一。
理解Indirect Proxy对于理解和掌握Ice来说非常重要，因为在IceGrid这种分布式框架中，所有Proxy都是Indirect的，从而实现了复杂的负载均衡和故障恢复机制。其调用过程如下：

• 客户端发起对远程Ice Object的方法InitialOp的调用
• 客户端寻址，Indirect Proxy向Location Service发出查询命令，Location Service收到请求后从注册表Registry中获取对应Object的地址信息并返回
• 客户端Ice Proxy直接跟远程对象建立通信连接，实现调用

总结

最后总结下上面学到的术语，并加以补充。在Ice中，Ice Object、Object Adapter、Servant属于服务端的概念，它们存在于一个Ice Server中，这个Server容器通常是一个IceBox进程，暂且可以理解为一个Tomcat。ASM(Active Servant Map)是一个对象标识符(Object Identity)到对应Servant的查询表，也就是Ice Object到Servant的映射表，当一个客户端在某个Endpoint上发起对某个Ice Object的请求访问时，ASM用来快速定位到具体的Servant上，以便高效地委派请求。下面给出一张示意图：

再看下Ice中另外一个重要概念–Replication，即让Object Adapter拥有多个访问地址，其目标是在多个机器上部署相同的Server来实现服务的负载均衡和容错机制，具体如何使用，我们后面再说。

本章节就到此结束，算初步了解了Ice的一些概念和原理，具体如何使用，后面将借助一些案例来学习。