ÁNH XẠ PHÍA SERVER,ÁNH XẠ TỪ IDL SANG C++

Ngày nay cùng với việc phát triển của mạng máy tính việc viết một ứng dụng trên một máy đơn cục bộ không còn được ưa chuộng và thích hợp nữa . Các chương 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 tượng thiết kế bằng ngôn ngữ nào thì sau khi biên dịch ra dạng nhị phân (binary) chỉ có mã lệnh tương ứng với ngôn ngữ đó mới có khả năng truy xuất được đối tượng . Đối tượng C++ không dễ gì truy xuất được từ mã lệnh Delphi hay Visual Basic một cách tự nhiên . (Mặc dù có một số kĩ thuật như sử dụng thư viện liên kết động DLL nhưng đó không phải là các giải pháp toàn diện ). Các nhà lập trình luôn mong muốn tìm được 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 tượng thông dụng . CORBA được 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 đưa ra cách để các đối tượng viết bằng những ngôn ngữ khác nhau có thể triệu gọi lẫn nhau theo mô hình đối tượng phân tán . CORBA không phải là ngôn ngữ lập trình như C++ hay Java . CORBA là một ngôn ngữ đặc tả (description language) .

Lời nói đầu Ngày nay cùng với việc phát triển của mạng máy tính việc viết một ứng dụng trên một máy đơn cục bộ không còn được ưa chuộng và thích hợp nữa . Các chương 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 tượng thiết kế bằng ngôn ngữ nào thì sau khi biên dịch ra dạng nhị phân (binary) chỉ có mã lệnh tương ứng với ngôn ngữ đó mới có khả năng truy xuất được đối tượng . Đối tượng C++ không dễ gì truy xuất được từ mã lệnh Delphi hay Visual Basic một cách tự nhiên . (Mặc dù có một số kĩ thuật như sử dụng thư viện liên kết động DLL nhưng đó không phải là các giải pháp toàn diện ). Các nhà lập trình luôn mong muốn tìm được 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 tượng thông dụng . CORBA được 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 đưa ra cách để các đối tượng viết bằng những ngôn ngữ khác nhau có thể triệu gọi lẫn nhau theo mô hình đối tượng phân tán . CORBA không phải là ngôn ngữ lập trình như 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 - 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++ thường - 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 được hướng nội sao cho nó có thể dùng trong môi trường 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 nhưng 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, nhưng 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 của IDL được bảo toàn khi ánh xạ sang C++. Để minh hoạ cho điều này ta xột vớ dụ sau: - Trong IDL: enum color {red, green, blue}; - Khi ỏnh xạ sang C++: enum color {red, green, blue}; Cỏc ỏnh xạ sang C++ cũng bảo toàn cỏc toỏn tử phạm vi. Vớ dụ nếu như trong IDL toán tử phạm vi Outer :: Inner là hợp lệ thỡ khi ỏnh xạ sang C++ nú cũng vẫn là Outer :: Inner. Một vấn đề phỏt sinh khi trong IDL ta dựng tờn trựng với từ khoỏ trựng với cỏc từ khoỏ của C++: Vớ dụ định nghĩa sau là hoàn toàn hợp lệ trong IDL: Enum class {if, this, while, case }; - 2 - nhưng khi ánh xạ sang C++ thỡ nú sẽ tự động được thêm vào tiền tố: _cxx_. Vỡ vậy nú sẽ cú dạng như sau: enum _cxx_class { _cxx_if, _cxx_this, _cxx_while, _cxx_case }; cỏc tiền tố này làm cho cỏc cõu lệnh trở nờn khú đọc, do vậy tốt nhất là ta nờn trỏnh dựng chỳng. Bõy giờ chỳng ta sẽ đi xột 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. Cỏc kiểu dữ liệu phức: Cỏc 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 thỡ đều được ánh xạ sang C++ là char *. - 3 - Các chuỗi CORBA trong C++ được kết thúc bởi con trỏ NULL. Nếu một chuỗi mà có chứa một kiểu tự định nghĩa khỏc, vớ dụ như kiểu struct, thỡ nú được ánh xạ sang kiểu C ORBA::String_v ar. Điều này đảm bảo rằng mỗi thành phần trong struct được quản lý bởi chớnh bộ nhớ của nú. Cỏc 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 phỏt • string_dup • string_free // hàm huỷ Chỳ ý: hàm string_alloc cấp phỏt vựng nhớ cú độ dài len+1 vỡ nú cũn chứa một ký tự null b>.Enum Cỏc 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 Cỏc 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 cỏc cấu trỳc cú chiều dài thay đổi: // IDL module INVENT { // Chiều dài cố định - 4 - struct Date { 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++. Cũn cỏc kiểu dữ liệu như: tham chiếu đối tượng, các tham chiếu giả đối tượng, các chuối thỡ được ánh xạ các lớp _var tương ứng: - 5 - • CORBA::string_var • CORBA::object_var d> Union Một kiểu Union trong IDL được ánh xạ sang một lớp trong C++. Lớp này chứa: • Cỏc hàm tạo lập (Constructors) • Cỏc hàm huỷ (Destructors) • Cỏc toỏn tử gỏn • Cỏc thay đổi cho cỏc giỏ trị của union • Cỏc bộ truy nhập cho cỏc giỏ trị của union. Vớ 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 - ID idInfo () const; . . . }; e> Cỏc định nghĩa kiểu Cỏc 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++ thỡ trỡnh biờn dịch của IDL sẽ sinh ra cỏc bớ 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 - // Definitions . }; g> Sequences Các sequences của IDL cả giưói hạn hay không giới hạn đều được ánh xạ sang class của C++. Chỳ ý: Khi chiều dài của sequence khụng giới hạn vượt quá chiều dài cực đại thỡ C++ sẽ cấp phỏt 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. Xột vớ dụ sau: ỏnh xạ một sequence khụng 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 - CORBA::Long _ref_count; }; í nghĩa của các hàm được mụt tả ở bảng sau: Phương thức Mụ 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 thỡ cú 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 thỡ bộ nhớ của bộ dệm dữ liệu cũ khụng 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) Toỏn tử gỏn thực hiện một sự ao chộp sõu, 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 cũn một toỏn tử chỉ cho phộp 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 thỡ 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 cỏc 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, thỡ 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. • 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. - 9 - • 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 vỡ cỏc 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 Cỏc 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, thỡ cỏc phần tử của mảng trong C++ cú kiểu _var. Vớ dụ đoạn chương trỡnh sau chỉ ra ba mảng với cỏc kiểu phần tử khỏc 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 cỏc chuỗi và cỏc tham chiếu đối tượng cho phép bộ nhớ được quản lý trong suốt khi các phần tử của mảng được gán. Cỏc 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]; typedef CORBA::String_var str_slice[2][3]; typedef str_slice *str_slice_ptr; - 10 -