middleware中间件概述

中间件定义

中间件（middleware）是基础软件的一大类，属于可复用软件的范畴。顾名思义，中间件处在操作系统、网络和数据库之上，应用软件的下层（如图 15-1 所示）​，也有人认为它应该属于操作系统中的一部分。

中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源，中间件位于客户机服务器的操作系统之上，管理计算资源和网络通信。这些服务程序或软件具有标准的程序接口和协议。针对不同的操作系统和硬件平台，它们可以有符合接口和协议规范的多种实现。中间件为处于其上层的应用软件提供运行与开发的环境，帮助用户灵活、高效地开发和集成复杂的应用软件。 

 中间件特点

满足大量应用的需要；运行于多种硬件和 OS 平台；支持分布计算，提供跨网络、硬件和 OS 平台的透明性的应用或服务的交互；支持标准的协议；支持标准的接口。

中间件优势

中间件屏蔽了底层操作系统的复杂性，使程序开发人员面对一个简单而统一的开发环境，减少了程序设计的复杂性，将注意力集中在自己的业务上，不必再为程序在不同系统软件上的移植而重复工作，从而大大减少了技术上的负担。不只是开发的简便、开发周期的缩短，也有系统的维护、运行和管理的工作量的减少，还减少了计算机总体费用的投入。

中间件作为新层次的基础软件，其重要作用是将不同时期、在不同操作系统上开发的应用软件集成起来，彼此无缝地整体协调工作，这是操作系统、数据库管理系统本身做不了的。中间件的这一作用，使得在技术不断发展之后，人们以往在应用软件上的劳动成果仍然物有所用，节约了大量的人力、财力投入。

由于标准接口对于可移植性和标准协议对于互操作性的重要性，中间件已成为许多标准化工作的主要部分。对于应用软件开发，中间件远比操作系统和网络服务更为重要，中间件提供的程序接口定义了一个相对稳定的高层应用环境，不管底层的计算机硬件和系统软件怎样更新换代，只要将中间件升级更新，并保持中间件对外的接口定义不变，应用软件几乎不需任何修改，从而节省了企业在应用软件开发和维护中的重大投资。

中间件的分类

好比一个大型城市的交通系统，将网络看作市区马路，通过交通工具（如汽车）实现通信，每分钟将有数以万辆车在马路上行驶，如果没有相应的交通设施和管理规划，城市将会乱成一团，发生各种交通事故，中间件系统就相当于这些配套的交通设施。按照中间件在分布式系统中承担的职责不同，可以划分以下几类中间件产品

通信处理（消息）中间件

正如，安装红绿灯，设立交通管理机构，制定出交通规则，才能保证道路交通畅通一样，在分布式系统中，人们要建网和制定出通信协议，以保证系统能在不同平台之间通信，实现分布式系统中可靠的、高效的、实时的跨平台数据传输，这类中间件称为消息中间件。

事务处理（交易）中间件

正如城市交通中要运行各种运载汽车，以此来完成日常的运载，同时随时监视汽车运行，在出现故障时及时排堵保畅。在分布式事务处理系统中，经常要处理大量事务，特别是 OLTP 中，每项事务常常要多台服务器上的程序按顺序协调完成，一旦中间发生某种故障，不但要完成恢复工作，而且要自动切换系统，达到系统永不停机，实现高可靠性运行。要使大量事务在多台应用服务器上能实时并发运行，并进行负载平衡的调度，实现与昂贵的可靠性机和大型计算机系统同等的功能，为了实现这个目标，要求中间件系统具有监视和调度整个系统的功能。

数据存取管理中间件

在分布式系统中，重要的数据都集中存放在数据服务器中，它们可以是关系型的、复合文档型、具有各种存放格式的多媒体型，或者是经过加密或压缩存放的，该中间件将为在网络上虚拟缓冲存取、格式转换、解压等带来方便。

Web 服务器中间件

浏览器图形用户界面已成为公认规范，然而它的会话能力差、不擅长做数据写入、受 HTTP 协议的限制等，就必须进行修改和扩充，形成了 Web 服务器中间件，如 SilverStream 公司的产品。

安全中间件

一些军事、政府和商务部门上网的最大障碍是安全保密问题，而且不能使用国外提供的安全措施（如防火墙、加密、认证等）​，必须用国产产品。产生不安全因素是由操作系统引起的，但必须要用中间件去解决，以适应灵活多变的要求。

跨平台和架构的中间件

当前开发大型应用软件通常采用基于架构和构件技术，在分布式系统中，还需要集成各节点上的不同系统平台上的构件或新老版本的构件，由此产生了架构中间件。功能最强的是 CORBA，可以跨任意平台，但是过于庞大；JavaBeans 较灵活简单，很适合于做浏览器，但运行效率有待改善；COM+模型主要适合 Windows 平台，在桌面系统已广泛使用。由于国内新建系统多基于 UNIX（包括 Linux）和 Windows，因此，针对这两个平台建立相应的中间件市场相对要大得多。

专用平台中间件

为特定应用领域设计领域参考模式，建立相应架构，配置相应的构件库和中间件，为应用服务器开发和运行特定领域的关键任务（如电子商务、网站等）​。

网络中间件

它包括网管、接入、网络测试、虚拟社区、虚拟缓冲等，也是当前最热门的研发项目。

中间件产品-MQSeries 消息处理中间件

IBM 公司的 MQSeries 是 IBM 的消息处理中间件。MQSeries 提供一个具有工业标准、安全、可靠的消息传输系统，它用于控制和管理一个集成的系统，使得组成这个系统的多个分支应用（模块）之间通过传递消息完成整个工作流程。

MQSeries 基本由一个信息传输系统和一个应用程序接口组成，其资源是消息和队列。

MQSeries 的关键功能之一是确保信息可靠传输，即使在网络通信不可靠或出现异常时也能保证信息的传输。MQSeries 的异步消息处理技术能够保证当网络或者通信应用程序本身处于“忙”状态或发生故障时，系统之间的信息不会丢失，也不会阻塞。这样的可靠性是非常关键的，否则大量的金钱和客户信誉就会面临极大的损害。

同时，MQSeries 是灵活的应用程序通信方案。MQSeries 支持所有的主要计算平台和通信模式，也能够支持先进的技术如（Internet 和 Java）​，拥有连接至主要产品（如LotusNotes 和 SAP/R3 等）的接口。

中间件产品-BEA Tuxedo 交易中间件

BEA 公司的 Tuxedo 作为电子商务交易平台，属于交易中间件。它允许客户机和服务器参与一个涉及多个数据库协调更新的交易，并能够确保数据的完整性。

BEA Tuxedo 一个特色功能是能够保证对电子商务应用系统的不间断访问。它可以对系统构件进行持续的监视，查看是否有应用系统、交易、网络及硬件的故障。

一旦出现故障，BEA Tuxedo 会从逻辑上把故障构件排除，然后进行必要的恢复性步骤。BEA Tuxedo 根据系统的负载指示，自动开启和关闭应用服务，可以均衡所有可用系统的负载，以满足对应用系统的高强度使用需求。

借助 DDR（数据依赖路由）​，BEA Tuxedo 可按照消息的上下文来选择消息路由。其交易队列功能，可使分布式应用系统以异步“少连接”方式协同工作。

BEA Tuxedo 的 LLE 安全机制可确保用户数据的保密性，应用/交易管理接口（ATMI）为 50 多种硬件平台和操作系统提供了一致的应用编程接口。

BEA Tuxedo 基于网络的图形界面管理可以简化对电子商务的管理，为建立和部署电子商务应用系统提供了端到端的电子商务交易平台。