Ánh xạ từ IDL sang C++

Ánh xạ từ IDL sang C++

Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Lờ i n ói đầ u Ngày nay cùng với việc phát triển của mạng máy tính việc viết một ứng dụng trên một máy đơn cục bộ không còn đợc a chuộng và thích hợp nữa . Các chơng trình và ứng dụng hiện đại phải tích hợp và triệu gọi lẫn nhau trên mạng Intranet (mạng cục bộ), mạng Internet (mạng toàn cầu). Tuy nhiên một vấn đề nảy sinh ra , điểm bất đồng giữa các ngôn ngữ lập trình . Các đối tợng thiết kế bằng ngôn ngữ nào thì sau khi biên dịch ra dạng nhị phân (binary) chỉ có mã lệnh tơng ứng với ngôn ngữ đó mới có khả năng truy xuất đợc đối tợng . Đối tợng C++ không dễ gì truy xuất đợc từ mã lệnh Delphi hay Visual Basic một cách tự nhiên . (Mặc dù có một số kĩ thuật nh sử dụng th viện liên kết động DLL nhng đó không phải là các giải pháp toàn diện ). Các nhà lập trình luôn mong muốn tìm đợc một tiếng nói chung cho tất cả các ngôn ngữ lập trình hiện có . Và thế là CORBA ra đời . CORBA ( Common Object Request Broker Achitecture) - tạm dịch là Kiến trúc môi giới gọi các đối tợng thông dụng . CORBA đợc hình thành từ một tổ chức nghiên cứu quốc tế OMG (Object Management Group ) với sự hợp tác của hơn 800 công ty . Tham vọng của OMG là đa ra cách để các đối tợng viết bằng những ngôn ngữ khác nhau có thể triệu gọi lẫn nhau theo mô hình đối tợng phân tán . CORBA không phải là ngôn ngữ lập trình nh C++ hay Java . CORBA là một ngôn ngữ đặc tả (description language) . Sau đây sẽ trình bày quá trình ánh xạ (mapping) từ ngôn ngữ đặc tả sang ngôn ngữ cài đặt - 1 - Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 I. ánh xạ từ IDL sang C++ 1. Giới thiệu: ánh xạ IDL sang C++ phải thoã mãn các yêu cầu sau : - ánh xạ phải có tính trực quan và dễ sử dụng - phải bảo tồn ngôn ngữ chung của C++ và phải gần giống với C++ th- ờng - phải an toàn về kiểu - sử dụng có hiệu quả chu kỳ của CPU và bộ nhớ - thực hiện trên các cấu trúc của bộ nhớ đoạn và bộ nhớ vật lý - phải đợc hớng nội sao cho nó có thể dùng trong môi trờng phân luồng - ánh xạ phải bảo toàn tính che giấu cục bộ (tính trong suốt) Việc ánh xạ sang C++ phức tạp và rộng lớn nhng không phải quá khó. Thứ nhất, ánh xạ là thuận tiện ví dụ bạn hiểu rõ về cách tổ chức và quản lý bộ nhớ của kiểu String, và các luật quản lý đối với kiểu dữ liệu Variable- length, thứ hai, việc ánh xạ là an toàn, không yêu cầu sắc thái và bắt lỗi dễ dàng trong lúc biên dịch Thứ 3, sự ánh xạ này là dễ nhớ mặc dù lớp có nhiều hàm thành viên, nhng bạn chỉ cần gọi một số hàm chính, còn một số hàm khác tồn tại mặc định để cung cấp các chuyển đổi tham số truyền và không cần phải gọi rõ ràng 2. ánh xạ cho tên: Cỏc tờn ca IDL c bo ton khi ỏnh x sang C++. minh ho cho iu ny ta xột vớ d sau: - Trong IDL: enum color {red, green, blue}; - Khi ỏnh x sang C++: enum color {red, green, blue}; Cỏc ỏnh x sang C++ cng bo ton cỏc toỏn t phm vi. Vớ d nu nh trong IDL toỏn t phm vi Outer :: Inner l hp l thỡ khi ỏnh x sang C+ + nú cng vn l Outer :: Inner. Mt vn phỏt sinh khi trong IDL ta dựng tờn trựng vi t khoỏ trựng vi cỏc t khoỏ ca C++: Vớ d nh ngha sau l hon ton hp l trong IDL: Enum class {if, this, while, case }; nhng khi ỏnh x sang C++ thỡ nú s t ng c thờm vo tin t: _cxx_. Vỡ vy nú s cú dng nh sau: enum _cxx_class { _cxx_if, _cxx_this, _cxx_while, _cxx_case }; - 2 - Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 các tiền tố này làm cho các câu lệnh trở nên khó đọc, do vậy tốt nhất là ta nên tránh dùng chúng. Bây giờ chúng ta sẽ đi xét chi tiết vào từng kiểu dữ liệu một 3. Ánh xạ các kiểu dữ liệu cơ bản Các kiểu dữ liệu cơ bản được ánh xạ sang C++ được mô tả ở bảng sau: OMG IDL C++ C++ Out Type short CORBA::Short CORBA::Short_out long CORBA::Long CORBA::Long_out unsigned short CORBA::UShort CORBA::UShort_out unsigned long CORBA::ULong CORBA::ULong_out float CORBA::Float CORBA::Float_out double CORBA::Double CORBA::Double_out char CORBA::Char CORBA::Char_out boolean CORBA::Boolean CORBA::Boolean_out octet CORBA::Octet CORBA::Octet_out 4. Các kiểu dữ liệu phức: Các kiểu dữ liệu phức ở trong IDL được ánh xạ sang C++ như sau: OMG IDL C++ Object CORBA::Object_ptr struct C++ struct union C++ class enum C++ enum string char * Sequence C++ class array C++ array a>. String Một chuỗi trong IDL được ánh xạ sang C++ là char *. Cả chuỗi giới hạn và chuỗi không giới hạn độ dài thì đều được ánh xạ sang C++ là char *. Các chuỗi CORBA trong C++ được kết thúc bởi con trỏ NULL. Nếu một chuỗi mà có chứa một kiểu tự định nghĩa khác, ví dụ như kiểu struct, thì - 3 - Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 nó được ánh xạ sang kiểu C ORBA::String_v ar. Điều này đảm bảo rằng mỗi thành phần trong struct được quản lý bởi chính bộ nhớ của nó. Các chuỗi phải được cấp phát và ngừng cấp phát bằng việc sử dụng các hàm thành phần sau trong lớp CORBA: • string_alloc // hàm cấp phát • string_dup • string_free // hàm huỷ Chú ý: hàm string_alloc cấp phát vùng nhớ có độ dài len+1 vì nó còn chứa một ký tự null b>.Enum Các kiểu enum trong IDL được ánh xạ sang một kiểu enum trong C++ // IDL module INVENT { enum Reply {ACCEPT, REFUSE}; } // C++ class INVENT { . . . enum Reply {ACCEPT, REFUSE}; }; Tham chiếu đến các thành phần như sau là hợp lệ: INVENT::Reply accept_reply; accept_reply = INVENT::ACCEPT; c> .Struct Các kiểu struct trong IDL được ánh xạ sang các kiểu struct trong C++. Chúng ta cùng xem xét các cấu trúc có chiều dài cố định với các cấu trúc có chiều dài thay đổi: // IDL module INVENT { // Chiều dài cố định struct Date - 4 - Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 { long year; long month; long day; }; // Chiều dài thay đổi struct Address { string aptNum; string streetName; string city; string state; string zipCode; }; }; // C++ class INVENT { struct Date { CORBA::Long year; CORBA::Long month; CORBA::Long day; }; struct Address { CORBA::String_var aptNum; CORBA::String_var streetName; CORBA::String_var city; CORBA::String_var state; CORBA::String_var zipCode; Address &operator=(const Address &_obj); }; }; Đối với các kiểu dữ liệu cơ bản trong các thành phần của struct được ánh xạ sang các kiểu tương ứng trong C++. Còn các kiểu dữ liệu như: tham chiếu đối tượng, các tham chiếu giả đối tượng, các chuối thì được ánh xạ các lớp _var tương ứng: - 5 - Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 • CORBA::string_var • CORBA::object_var d> Union Một kiểu Union trong IDL được ánh xạ sang một lớp trong C++. Lớp này chứa: • Các hàm tạo lập (Constructors) • Các hàm huỷ (Destructors) • Các toán tử gán • Các thay đổi cho các giá trị của union • Các bộ truy nhập cho các giá trị của union. Ví dụ: // IDL union OrderItem switch (long) { case 1: itemStruct itemInfo; case 2: orderStruct orderInfo; default: ID idInfo; }; // C++ class OrderItem { public: OrderItem(); OrderItem(const OrderItem &); ~OrderItem(); OrderItem &operator=(const OrderItem&); void _d (CORBA::Long); CORBA::Long _d () const; void itemInfo (const itemStruct &); const itemStruct & itemInfo () const; itemStruct & itemInfo (); void orderInfo (const orderStruct &); const orderStruct & orderInfo () const; orderStruct & orderInfo (); void idInfo (ID); - 6 - Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 ID idInfo () const; . . . }; e> Các định nghĩa kiểu Các định nghĩa kiểu trong IDL được ánh xạ trực tiếp sang các định nghĩa kiểu của C++. Nếu định nghĩa kiểu IDL gốc được ánh xạ sang một vài kiểu của C++ thì trình biên dịch của IDL sẽ sinh ra các bí danh tương ứng cho mỗi kiểu trong C++. // IDL typedef octet example_octet; typedef enum enum_values { first, second, third } enum_example; // Kết quả trong C++ typedef octet example_octet; enum enum_values { first, second, third }; typedef enum_values enum_example; // bí danh được tạo ra f> Modules Một module của IDL nên được ánh xạ sang một namespace của C++ với tên tương tự // IDL module ABC { // Definitions . }; . // Kết quả trong C++ class ABC { - 7 - Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 // Definitions . }; g> Sequences Các sequences của IDL cả giưói hạn hay không giới hạn đều được ánh xạ sang class của C++. Chú ý: Khi chiều dài của sequence không giới hạn vượt quá chiều dài cực đại thì C++ sẽ cấp phát trong suốt một buffer lớn hơn, nó sẽ copy buffer cũ vào buffer mới và giải phong bộ nhớ khỏi buffer cũ. Tuy nhiên, nó sẽ không thực hiện giải phóng bất kỳ bộ nhớ nào chưa bao giờ được dùng đến nếu chiều dài cực đại giảm. Xét ví dụ sau: ánh xạ một sequence không giới hạn (unbounded)của IDL sang C++ // IDL typedef sequence<long> LongSeq; . // Results in the generation of this C++ code class LongSeq { public: LongSeq(CORBA::ULong max=0); LongSeq(CORBA::ULong max=0, CORBA::ULong length, CORBA::Long *data, CORBA::Boolean release = 0); LongSeq(const LongSeq&); ~LongSeq(); LongSeq& operator=(const LongSeq&); CORBA::ULong maximum() const; void length(CORBA::ULong len); CORBA::ULong length() const; const CORBA::ULong& operator[](CORBA::ULong index) const; . static LongSeq *_duplicate(LongSeq* ptr); static void _release(LongSeq *ptr); static CORBA::Long *allocbuf(CORBA::ULong nelems); static void freebuf(CORBA::Long *data); private: CORBA::Long *_contents; CORBA::ULong _count; CORBA::ULong _num_allocated: CORBA::Boolean _release_flag; - 8 - Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 CORBA::Long _ref_count; }; Ý nghĩa của các hàm được môt tả ở bảng sau: Phương thức Mô tả LongSeq(CORBA::ULong max=0) bộ tạo lập cho một sequence không giới hạn chiếm một chiều dài cực đại như một tham số. Các sequence giới hạn thì có một chiều dài cực đại xác định. LongSeq(CORBA::ULong max=0, CORBA::ULong length, CORBA::Long *data, CORBA::Boolean release=0) Constructor này cho phép bạn đặt một chiều dài cực đại, chiều dài hiện tại, một con trỏ tới bộ đệm dữ liệu kết hợp và một cờ giải phóng.Nếu cờ giải phóng khác 0, ISB về C++ sẽ giải bộ nhớ kết hợp với bộ đẹm dữ liệu khi tăng kích thước của sequence. Nếu cờ giải phóng bằng 0 thì bộ nhớ của bộ dệm dữ liệu cũ không được giải phóng. Sequence giới hạn có tất cả các thông số này trừ max. LongSeq(const LongSeq&)Bộ tạo lập sao chép thực hiện sao chép sâu đối tượng nguồn. ~LongSeq(); Destructor giải phóng tất cả bộ nhớ của chính sequence nếu cờ giải phóng (release flag) có giá trị khác không khi được tạo lập. Operator=(const LongSeq&j) Toán tử gán thực hiện một sự ao chép sâu, giải phóng việc lưu trữ cũ nếu cần thiết Maximum() Trả lại kích thước của sequence. length() Hai phương thức được định nghĩa cho việc đặt và trả lại chiều dài của sequence. Operator[]() Hai toán tử chỉ mục được cung cấp cho việc truy nhập một phần tử trong sequence. Một toán tử cho phép phần tử được thay đổi còn một toán tử chỉ cho phép truy nhập đọc phần tử. _release() Giải phóng sequence. Nếu cờ giải phóng của bộ tạo lập là khác 0 khi đối tượng được khởi tạo và kiểu phần tử của sequence là một chuỗi hoặc tham chiếu đối tượng thì mỗi phần tử sẽ được giải phóng trước khi buffer được giải phóng. allocbuf() freebuf() Bạn nên dùng hai phương thức tĩnh này để cấp phát hay huỷ bất kỳ bộ nhớ nào sử dụng bởi một sequence Quản lý bộ nhớ về các sequence Bạn nên cân nhắc cẩn thận các vấn đề quản lý bộ nhớ được chỉ ra dưới đây: • Nếu cờ giải phống được đặt giá trị khác 0 khi sequence được khởi tạo, thì sequence sẽ giả định quản lý bộ nhớ của người dùng. Khi một phần tử được gán, bộ nhớ cũ được giải phóng trước khi quyền sở hữu của bộ nhớ của biểu thức bên tay phải được thừa nhận. • Nếu cờ giải phóng được đặt giá trị khác 0 khi sequence được khởi tạo và các phần tử của sequence là các chuỗi hay các tham chiếu đối tượng, mỗi phần tử sẽ được giải phóng trước khi buffer chứa nội dung của sequence được giải phóng và đối tượng bị huỷ. - 9 - Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 • Tránh việc gán một phần tử của sequence sử dụng toán tử [] trừ khi cờ giải phóng được đặt là 1, hoặc lỗi quản lý bộ nhớ xuất hiện. • Các sequence được khởi tạo với cờ huỷ đặt bằng 0 không nên được sử dụng như các tham biến đầu vào/ đầu ra bởi vì các lỗi quản lý bộ nhớ trong bộ dịch vụ đối tượng có thể đưa đến kết quả. • Luôn luôn sử dụng allocbuf và freebuf để khởi tạo và giải phóng kho lưu trữ được sử dụng với các sequence. h> Array Các array của IDL được ánh xạ sang các array của C++, cái mà có thể được khởi tạo tĩnh. Nếu các phần tử của array là các chuỗi hoặc các tham chiếu đối tượng, thì các phần tử của mảng trong C++ có kiểu _var. Ví dụ đoạn chương trình sau chỉ ra ba mảng với các kiểu phần tử khác nhau. // IDL interface Intf { // definitions . }; typedef long L[10]; typedef string S[10]; typedef Intf A[10]; // kiểu tham chiếu đối tượng . // Kết quả trong C++ typedef CORBA::Long L[10]; typedef CORBA::String_var S[10]; typedef Intf_var A[10]; Cách sử dụng kiểu được quản lý kiểu _var cho các chuỗi và các tham chiếu đối tượng cho phép bộ nhớ được quản lý trong suốt khi các phần tử của mảng được gán. Các slice của mảng Kiểu _slice của mảng được sử dụng khi truyền tham số cho các mảng nhiều chiều. Một slice của một mảng với tất cả các chiều của mảng gốc trừ chiều đầu tiên. Kiểu mảng _slice cung cấp một cách thuận lợi cho việc truyền và trả lại các tham số. Một định ngh ĩa ki ểu cho m ỗi slice được phát sinh. // IDL typedef long L[10]; typedef string str[1][2][3]; . // Results in the generation of these slices typedef CORBA::Long L_slice[10]; - 10 - [...]... của ứng dụng server Từ việc dẫn xuất các lớp servant từ các lớp skeleton đó , ứng dụng server đợc mở rộng và hoàn tất khung skeleton , cho phép thiết lập và hình thành các đối tợng CORBA 2 ánh xạ các giao tiếp ánh xạ C++ phía server sinh ra một lớp skeleton riêng cho từng giao tiếp IDL Tơng tự nh cách mà trình dịch IDL sinh ra các file header để include vào phía client Trình dịch IDL thờng sinh các... phải đợc xử lý bởi một servant Chức năng chính của ánh xạ C++ phía server là để cho phép các ứng dụng thi hành các đối tợng CORBA sử dụng đối tợng C++ trong vai trò của các servant Các lớp C++ phía server tơng ứng với các giao tiếp IDL đợc gọi là lớp Skeleton Chúng tơng ứng với các lớp proxy phía client và đợc sinh bởi bộ dịch IDL sang file nguồn C++ , rồi đợc dịch trong ứng dụng server Không nh... phm vi c cp phỏt li Cỏc thuc tớnh Mt thuc tớnh ch c trong OMG IDL c ỏnh x sang mt hm C++ m hm ú tr li giỏ tr thuc tớnh Mt thuc tớnh c-ghi ỏnh x sang hai hm C++ c chũng hm, mt hm tr li giỏ tr thuc tớnh v mt hm tr li tp giỏ tr thuc tớnh Tờn ca hm b phn c chng hm l tờn ca thuc tớnh Cỏc thuc tớnh c to ra theo cỏch tng t m cỏc hm c to ra II ánh xạ phía server - 14 - Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn... khởi tạo và trả về giá trị của nó qua câu lệnh return 6.3>Truyền tham số mảng với số phần tử cố định - 23 - Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 ánh xạ mảng IDL trực tiếp sang mảng C++ Trông C++ các mảng luôn đợc truyền bởi con trỏ Dới đây là thao tác truyền tham số mảng có độ dài cố định : typedef foo { Darr darr_op(in darr darr_in, Inout darr darr_inout Out darr darr_out... ra theo cỏch tng t m cỏc hm c to ra II ánh xạ phía server - 14 - Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Trong phần này chúng ta sẽ xem cách mà các giao tiếp IDL ánh xạ sang các lớp C++ cùng với sự hỗ trợ việc tạo và gọi đối tợng CORBA ở bên phía server và một số vấn đề liên quan khác 1 Mở đầu : Trong mô hình CORBA các đối tợng server thực hiện bởi ứng dụng server.Tại... *data); // Gii phúng b nh mng c cp phỏt bi L_loc * Qun lý cỏc ngoi l (Exception) Mt exception trong Idl c ỏnh x sang mt lp ca C++ Lp ny cha cỏc thnh phn sau: Cỏc b to lp (constructor) Destructors Mt hm _narrow static xỏc nh kiu ca exception // OMG IDL module INVENT { exception NonExist { ID BadId; }; }; // C++ class INVENT { class NonExist : public CORBA::UserException { - 11 - Website: http://www.docs.vn... cấp phát giá trị trả về sử dụng hàm darr_alloc ,nếu ta sử dụng toán tử New thì có thể gây ra lỗi lúc chạy khi ta giải phóng bộ nhớ 6.4> Truyền tham số string và wide string string trong idl đuợc ánh xạ sang char * trong C++ đây là thao tác truyền tham số ỉnterface Foo { String string_op( in string s_in, Inout string s_inout , Out string s_out); } phơng thức tơng ứng trong lớp skeleton : class POA_Foo::public... i tng (INTF_var) Hm b phn tnh _duplicate Hm b phn tnh _narrow Hm b phn tnh _nil UDTs Cỏc hm b phn v cỏc thuc tớnh v cỏc thao tỏc Xột vớ d sau: // OMG IDL module INVENT { interface Order { void cancelOrder (); }; }; nh x sang C++ nh sau: // C++ class INVENT { class Order; typedef Order * Order_ptr; class Order : public virtual CORBA::Object { static Order_ptr _duplicate(Order_ptr obj); static... đIểm quan trọng cần lu ý về lớp servant trên: - Giả sử chơng trình dùng trình dịch IDL để dịch file My_object .idl trong đó có chứa định nghĩa IDL của giao tiếp MyObject Để sản sinh ra file header phía server: My_object.hh (tên của file header không đợc tiêu chuẩn hoá, vì vậy tên chính xác sẽ thay đổi theo trình dịch IDL bạn dùng) Chơng trình include file header này để thu đợc khai báo cho lớp cơ sở... đối tợng sai, vì vậy nhiều chình dịch IDL include các option Nừu trình dịch IDL của bạn hỗ trợ đặc tính đó, thì bạn nên sử dụng nó khi viết các lớp servant của bạn nếu thiếu đặc tính này bạn nên cut và Paste khai báo phơng thức với việc thực thi - 18 - Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 từ các file đợc sinh phía server để tránh lỗi Lớp myObject khá đơn giản và cha