中间件综述.

中间件概述什么是中间件？在一个具体的应用项目之中，到底能不能够不用中间件？这也是中间件厂商经常被问到问题之一。

之所以有此一问，说明了用户只是知道了中间件，听说其很重要，但并真正不知道什么是中间件？我们最早知道的中间件是一个称为Tuxedo的东西，实质上它是一个交易中间件。

1998年IDC 公司对于中间件有一个定义，并根据用途将其划分为6个类别。

如今所保留下来的只有消息中间件和交易中间件，其他的已经被逐步融合到其他产品中了，被包裹进去了，在市场上已经没有单独的产品形态出现了。

例如，当时有一个叫屏幕数据转换的中间件，其主要是针对IBM大机终端而设计产品，用于将IBM大机终端的字符界面转化为用户所喜欢的图形界面，类似的东西当时都称为中间件。

但随着IBM大机环境越来越少，但是盛行一时的此类中间件如今已经很少再被单独提及。

2000年前后，互联网盛行起来，随之产生了一个新的东西，就是应用服务器。

实际上，交易中间件也属于是应用服务器，为了区分，人们传统的交易中间件称为分布交易中间件，因它主要应用在分布式环境下，而将新的应用服务器，称为J2EE中间件，到目前为止，这都是市场上非常热门的产品。

EAI概念出来之后，市场上又推出了一些新的软件产品，，例如工作流、Portal等，但从分类上不知道怎么归类，向上不能够划归应用，往下又不能归入操作系统，于是就把它归入了中间件，如此中间件的概念更加扩大了。

目前，市场上对于中间件，各家的说法不一，客观上也导致了理解上的复杂性。

如今，市场上又推出了很多新的概念，例如三层结构、构件、Web服务，其中风头最劲的当属SOA（面向服务的架构）。

实际上，他们都不是一个产品，而是一种技术的实现方法，是开发一个软件的一种方法论。

我们知道，最早软件开发方法就是编程、写代码的，其缺点在于无法复用，为此提出了构件化的软件开发方法，通过把编程中一些常用功能进行封装，并规范统一接口，供其它程序调用，例如我们开发一个新软件，可能要用到构件1、构件2、构件3，那么，我们只要对其进行本地组装，就可以得到我们想要的应用软件。

中间件技术综述摘要：介绍了中间件的产生与发展，详细阐述了中间件的定义、分类以及功能与作用。

指出了中间件的优缺点，并分析了中间件技术的现状，最后介绍了中间件的应用前景和发展趋势。

关键词：统一软件开发平台、中间件技术1 引言随着Internet网络应用技术的发展，基于客户机/服务器(Client/Server)模式的系统设计方法己被广泛地应用于各种类型软件系统的设计与开发中。

其编程方式改变了传统的应用程序设计和系统实现方式。

为此人们提出了一种介于客户端和服务器端的软件--中间件(Middleware)。

中间件是处于应用软件和系统软件之间的一类软件，是独立于硬件或数据库厂商(处于其产品的中间，实现其互连)的一类软件，是客户方与服务方之间的连接件，是需要进行二次开发的中间产品。

于是集软件复用、分布式对象计算、企业级应用开发等技术为一体的“基于中间件的软件开发”伴随产生，这种技术以软件架构为组装蓝图，以可复用软件构件为组装模块，支持组装式软件的复用，大大提高了软件生产效率和软件质量。

2 中间件技术2.1 中间件的分类由于中间件所包括的范围十分广泛，而目前对中间件还没有一个比较精确的定义。

因此，在不同的角度或不同的层次上，对中间件的分类也会有所不同。

基于不同中间件的目的和实现机制的不同，一般将中间件主要分为以下几类：远程过程调用中间件(remote procedure call middle-ware)；面向消息的中间件(message oriented middleware)；对象请求代理(object request broker)；事务处理监控(transaction processing monitor)；数据库中间件(database middleware)；专用中间件(proprietary middleware)。

其中，前3类中间件称为管道，它们可向上提供不同形式的通讯服务，包括同步、排队、订阅发布、广播等，在这些基本的通讯服务之上，可构筑各种平台，为应用程序提供不同领域内的服务，如事务处理监控器、分布数据访问等。

1什么是中间件为解决分布异构问题,人们提出了中间件(middleware)的概念。

中间件是位于平台(硬件和操作系统)和应用之间的通用服务,如图1所示,这些服务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。

图1中间件也许很难给中间件一个严格的定义,但中间件应具有如下的一些特点:1)满足大量应用的需要2)运行于多种硬件和OS 平台3)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4)支持标准的协议5)支持标准的接口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,从而保护了企业在应用软件开发和维护中的重大投资。

2主要中间件的分类中间件所包括的范围十分广泛,针对不同的应用需求涌现出多种各具特色的中间件产品。

但至今中间件还没有一个比较精确的定义,因此,在不同的角度或不同的层次上,对中间件的分类也会有所不同。

由于中间件需要屏蔽分布环境中异构的操作系统和网络协议,它必须能够提供分布环境下的通讯服务,我们将这种通讯服务称之为平台。

基于目的和实现机制的不同,我们将平台分为以下主要几类:1)远程过程调用(Remote Procedure Call)2)面向消息的中间件(Message-Oriented Middleware)3)对象请求代理(Object Request Brokers)它们可向上提供不同形式的通讯服务,包括同步、排队、订阅发布、广播等等,在这些基本的通讯平台之上,可构筑各种框架,为应用程序提供不同领域内的服务,如事务处理监控器、分布数据访问、对象事务管理器OTM 等。

中间件基础知识在计算机科学中，中间件（Middleware）是位于客户端和服务器之间的软件层。

它可以充当一个桥梁，将不同的应用程序或服务连接起来，以实现数据传输、通信和交互。

中间件提供了一种机制，使得不同系统之间可以进行无缝的集成和合作。

中间件的作用可以分为以下几个方面：1. 封装和复用：中间件可以将一些常见的功能封装起来，供其他应用程序或服务直接调用。

这样做可以提高开发效率，避免重复劳动。

例如，常见的身份验证、日志记录、缓存等功能都可以通过中间件来实现。

2. 解耦和分离：中间件可以将不同系统之间的耦合度降低，提供了一种解耦的机制。

通过中间件，应用程序可以只关注自身的业务逻辑，而不需要去关心与其他系统的通信细节。

这样可以提高系统的可维护性和可扩展性。

3. 安全性和可靠性：中间件可以提供一些安全和可靠的机制，保证数据的安全传输和可靠交互。

例如，HTTPS协议可以通过中间件来实现数据的加密传输，保护数据的机密性；消息队列中间件可以通过消息的异步传输来保证数据的可靠性。

4. 性能和扩展性：中间件可以提供一些性能和扩展的机制，以满足系统的需求。

例如，负载均衡中间件可以将请求分发到多个服务器上，以提高系统的并发能力和响应速度；缓存中间件可以提供数据的快速访问，减轻后端数据库的压力。

在实际应用中，中间件有多种不同的类型，如Web中间件、消息中间件、缓存中间件等。

每种类型的中间件都有其特定的功能和用途。

Web中间件是最常见的一种中间件。

它位于Web服务器和应用程序之间，负责处理HTTP请求和响应。

常见的Web中间件有Nginx、Apache等。

它们可以提供一些功能，如静态文件服务、反向代理、负载均衡等。

消息中间件是用于处理消息传递的中间件。

它可以将消息发送者和消息接收者解耦，实现异步通信。

常见的消息中间件有Kafka、RabbitMQ等。

它们可以提供高吞吐量和可靠的消息传输，适用于分布式系统和微服务架构。

缓存中间件是用于缓存数据的中间件。

中间件综述[摘要]：介绍中间件的起源、概念及主要研究内容；借鉴国内外经验，谈中间件的研发、测试和评估方法；最后，结合中间件在近年来遇到的问题展望其未来。

[关键词]：中间件；分布式系统；软件体系结构引言随着应用程序规模的扩大，网络的出现，计算机的应用范围更为广阔，许多应用程序需要在网络环境下的异构平台上运行。

在这种分布异构环境中，通常存在多种软、硬件平台。

对如何集成已有系统并能在新的程序开发中运用已有成果的思考与探索促进了中间件的产生。

国内在中间件领域的起步阶段正是整个世界范围内中间件的初创时期，我们并不比国外晚多少，甚至某些技术还处于世界先进水平。

1．中间件概念和分类1．1什么是中间件首先，中间件是一类软件；中间件不仅仅实现互连，还要实现应用之间的互操作；中间件是基于分布式处理的软件，最突出的特点是其通信功能。

文献[1]给出了中间件的定义：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。

图1、中间件示意图世界著名咨询机构The Standish Group归纳了中间件的十大优越性。

简要地说：缩短开发周期，节约开发成本，提高开发质量，降低开发失败率，压缩系统初期建设成本，保证已有投资，简化应用集成，减少维护成本，保证技术连续性以求发展与突破，增强产品活力；具体地说：首先，从厂商和用户的角度上，中间件的引入不仅使得开发简便、周期缩短，也减少了系统的运行、管理和维护的工作量，更减少了总体费用（一半左右），这样就实现了厂商和用户的双赢。

其次，从技术发展的角度上，中间件屏蔽了底层操作系统的复杂性，使开发人员面对一个简单而统一的开发环境，减少程序设计的复杂性，便于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。

中间件作为一个软件层，其重要作用是要将应用软件集成起来像一个整体协调工作，保证我们可以实现粒度相对更大的软件复用。

简述中间件的工作原理及分类。

中间件是一种软件模块或组件,通常被嵌入到主程序中,提供对
应用程序的扩展和增强。

中间件的工作原理可以概括为以下几点:
1. 提供额外功能:中间件可以内置一些主程序无法提供的功能,
如异步编程、事件处理、数据库连接等,以增强应用程序的功能。

2. 提高应用程序性能:中间件可以在不修改主程序的情况下,动
态地加载和卸载资源,提高应用程序的性能。

3. 处理异步请求:中间件可以监听来自客户端的请求,并且可以
异步地处理这些请求,使得应用程序可以更加灵活地响应用户的请求。

4. 提供的安全性:中间件需要遵循一定的安全规则,以确保应用
程序的安全性。

按照功能分类,中间件可以分为以下几个方面:
1. 系统工具中间件:如命令行工具、日志工具、性能分析工具等,提供一些基本的系统功能。

2. 数据库中间件:如JDBC驱动程序、ORM框架、集成开发环境
等,提供数据库连接和操作功能。

3. 网络中间件:如HTTP中间件、FTP中间件、WebSocket中间件等,提供网络通信和服务器端功能。

4. 消息中间件:如Kafka、RabbitMQ等,提供异步消息传递和存储功能。

5. 分布式中间件:如Zookeeper、Consul等,提供分布式协调和管理功能。

中间件常见原理以及技术中间件是介于应用系统和系统软件之间的一类软件，它使用系统软件所提供的基础服务（功能），衔接网络上应用系统的各个部分或不同的应用，以达到资源共享、功能共享的目的。

中间件的主要作用是为上层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。

以下是中间件的一些常见原理和技术：1.终端仿真/屏幕转换：用于实现客户机图形用户接口与已有的字符接口方式的服务器应用程序之间的互操作。

2.数据访问中间件：建立数据应用资源互操作的模式，对异构环境下的数据库实现联接或文件系统实现联接的中间件。

在分布式系统中，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。

3.远程过程调用中间件：通过远程过程调用机制，程序员编写客户方的应用，需要时可以调用位于远端服务器上的过程。

4.消息中间件：屏蔽各种平台及协议之间的特性，实现分布式系统中可靠的、高效的、实时的跨平台数据传输，实现应用程序之间的协同。

5.交易中间件：在分布、异构环境下提供保证交易完整性和数据完整性的一种环境平台。

中间件软件在处理网络通信、数据管理和应用程序之间的协调等方面发挥着重要作用。

例如，手势识别和语音识别等功能通常被一些中间件软件来处理，处理结果传送给用户应用。

此外，中间件还常用于分布式应用中的通信和管理软件中，如web服务器、应用服务器、内容管理服务以及类似的支撑应用开发和传递的工具。

总的来说，中间件通过提供统一的接口和协议，使得不同的应用系统和软件组件能够相互协作和通信，从而提高整个系统的可靠性和效率。

在实际应用中，中间件的选择和设计需要根据具体的业务需求和技术环境进行综合考虑。

中间件的研究综述计算机技术和网络技术的飞速发展,许多应用程序需在网络环境的异构平台上运行。

在这种分布异构环境中,通常存在多种硬件系统平台(如PC,工作站,小型机等),在硬件平台上又存在各种各样的系统软件(如不同的操作系统、数据库、语言编译器等),以及多种风格各异的用户界面,这些硬件系统平台还可能采用不同的网络协议和网络体系结构连接。

如何把这些系统集成起来并开发新的应用是一个现实而困难的问题,于是“中间件”技术就应运而生。

中间件是一种独立的系统软件或服务程序,位于应用与操作系统之间,屏蔽底层操作系统、网络以及数据库的异构性和复杂性,简化网络分布应用的开发、管理和维护,实现了应用逻辑与系统服务关注点的分离。

1 中间件的定义为了解决分布异构问题,提出了中间件的概念。

中间件是位于平台(硬件和操作系统)和应用之间的通用服务,如图中间件示意图1所示,这些服务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。

IDC(互联网数据中心)对中间件的定义表明,中间件是一类软件,而非一种软件;中间件不仅仅实现互连,还要实现应用之间的互操作;中间件是基于分布式处理的软件,最突出的特点是其网络通信功能。

国外学术界给中间件的定义:中间件是一种软件,它能使处于应用层中的各应用成分之间实现跨网络的协同工作(也就是互操作)这时允许各应用成分之下所涉及的“系统结构、操作系统、通信协议、数据库和其他应用服务”各不相同。

这一定义可形象地表示成如图中间件示意图22中间件的分类2.1 数据访问中间件数据访问中间件是指一切连接应用程序和数据库的软件。

面向数据库的中间件允许开发人员通过单一的、定义良好的API访问另一台计算机上的资源,数据访问中间件的使用是解决异质平台、异质环境、异质数据库的统一访问、统一存取的最佳方案。

在分布式系统中,重要的数据都集存放在数据服务器中,它们可以是关系型、复合文档型、具有各种存放格式的多媒体型,或者是经过加密或者压缩存放,数据访问中间件是在这种系统中建立数据应用资源互操作的模式,实现异构环境下的数据库联接或文件系统联接的中间件,从而为在网络上虚拟缓冲存取、格式转换、解压等带来方便。

消息中间件概述什么是消息中间件？消息中间件(MQ)的定义其实并没有标准定义。

⼀般认为，消息中间件属于分布式系统中⼀个⼦系统，关注于数据的发送和接收，利⽤⾼效可靠的异步消息传递机制对分布式系统中的其余各个⼦系统进⾏集成。

⾼效：对于消息的处理处理速度快。

可靠：⼀般消息中间件都会有消息持久化机制和其他的机制确保消息不丢失。

异步：指发送完⼀个请求，不需要等待返回，随时可以再发送下⼀个请求，既不需要等待。

⼀句话总结，我们消息中间件不⽣产消息，只是消息的搬运⼯。

为什么要⽤消息中间件？假设⼀个电商交易的场景，⽤户下单之后调⽤库存系统减库存，然后需要调⽤物流系统进⾏发货，如果交易、库存、物流是属于⼀个系统的，那么就是接⼝调⽤。

但是随着系统的发展，各个模块越来越庞⼤、业务逻辑越来越复杂，必然是要做服务化和业务拆分的。

这个时候就需要考虑这些系统之间如何交互，⼀般的处理⽅式就是RPC（Remote Procedure Call）（具体实现dubbo,SpringCloud）。

系统继续发展，可能⼀笔交易后续需要调⽤⼏⼗个接⼝来执⾏业务，⽐如还有风控系统、短信服务等等。

这个时候就需要消息中间件登场来解决问题了。

所以消息中间件主要解决分布式系统之间消息的传递，同时为分布式系统中其他⼦系统提供了松耦合的架构，同时还有以下好处： 低耦合 低耦合，不管是程序还是模块之间，使⽤消息中间件进⾏间接通信。

异步通信能⼒ 异步通信能⼒，使得⼦系统之间得以充分执⾏⾃⼰的逻辑⽽⽆需等待。

缓冲能⼒ 缓冲能⼒，消息中间件像是⼀个巨⼤的蓄⽔池，将⾼峰期⼤量的请求存储下来慢慢交给后台进⾏处理，对于秒杀业务来说尤为重要。

伸缩性 伸缩性，是指通过不断向集群中加⼊服务器的⼿段来缓解不断上升的⽤户并发访问压⼒和不断增长的数据存储需求。

就像弹簧⼀样挂东西⼀样，⽤户多，伸⼀点，⽤户少，浅⼀点，啊，不对，缩⼀点。

是伸缩，不是深浅。

衡量架构是否⾼伸缩性的主要标准就是是否可⽤多台服务器构建集群，是否容易向集群中添加新的服务器。