Платформа osgi для Java-приложений

Введение

Очередным важным требованием для приложений, а в особенности, для серверных приложений, является обеспечение продолжительной и непрерывной работы. Однако, нередки ситуации, когда приложение приходится завершать лишь для обновления или замены одного или нескольких модулей, например, после исправления найденных в них ошибок или других изменений. В этом случае приложение завершается, заменяются необходимые модули, после чего приложение запускается вновь. Часто такое прерывание работы приложения недопустимо или сопряжено с накладными расходами, вплоть до денежных убытков, из-за недоступности услуг приложения клиентам.

Вышеуказанные требования, а также и некоторые другие, призвана удовлетворить компонентная платформа OSGi при разработке приложений для среды Java.

Что такое OSGi?

Каждый модуль в OSGi – это логически завершённый программный компонент, реализующий некоторую часть функционала приложения. Платформа OSGi позволяет управлять модулями, предоставляя им такие возможности и механизмы:

• 
  Добавление модулей в систему. Добавить модуль можно как на этапе сборки приложения, так и во время работы приложения.
  
• 
  Разрешение зависимостей модулей с учётом их версий. В среде OSGi каждый модуль имеет свой номер версии, благодаря чему другие модули могут заявлять зависимость от конкретной версии модуля или от некоторого диапазона версий. Следует подчеркнуть, что в системе одновременно могут работать несколько версий одного модуля.
  
• 
  Запуск и останов модулей. Модули, добавленные в систему, могут быть запущены и остановлены без перезапуска всей системы. Сервисы, предоставляемые запущенным модулем, доступны другим модулям. При запуске и останове модулей платформа OSGi отслеживает зависимости модулей друг от друга и от сервисов, предоставляемых модулями. В случае останова модуля, предоставляющего некоторый сервис, зависимые от него модули также будут остановлены, или, если другой запущенный модуль предоставляет аналогичный сервис, зависимые модули получат другой экземпляр сервиса из запущенного модуля.
  
• 
  Механизм управления пользователями (User Admin Service) предоставляет интерфейсы для аутентификации и авторизации пользователей в приложении, а также обеспечивает возможность создания пользователей, ролей, групп пользователей. Модули OSGi, поддерживающие авторизацию пользователей через User Admin Service, проверяют наличие у пользователя прав на выполнение тех или иных действий.
  
• 
  Сервис протоколирования событий в приложении (Log Service) позволяет модулям сообщать о внутренних событиях в общем журнале приложения.
  
• 
  Централизованный механизм конфигурирования модулей (Configuration Admin Service) позволяет гибко настраивать приложение, создавая и конфигурируя необходимые экземпляры сервисов, предоставляемых модулями.
  
• 
  Сервис хранения свойств модулей (Preferences Service). Модули имеют возможность сохранять внутренние параметры в постоянном хранилище, предоставляемом платформой OSGi. Данные, сохраненные таким образом, будут доступны и после перезапуска всего приложения.
  
• 
  С минимумом затрат модуль может обрабатывать веб-запросы, воспользовавшись сервисом HTTP (HTTP Service). Данный севрис даёт возможность любому модулю зарегистрироваться в качестве обработчика HTTP-запросов. HTTP Service представляет собой веб-сервер, вызывающий зарегистрированные OSGi модули в соответствии с полученным запросом.
  

Благодаря открытости платформы OSGi, создание модулей, предоставляющих приложению всевозможные сервисы, является простой задачей. Поэтому, помимо сервисов, описанных в спецификации платформы OSGi, доступны различные сторонние модули, реализующие необходимый функционал.

Модули в платформе OSGi

Модуль (в терминологии OSGi – bundle) представляет собой обычный для среды Java Jar-архив. В описании Jar-архива модуля кроме стандартного описания архива должна присутствовать информация, идентифицирующая модуль и его версию, а также сообщающая платформе OSGi о внутренней организации модуля и зависимостях модуля от других компонентов приложения. Также в описании Jar-архива может содержаться информация о сервисах, которые модуль предоставляет другим модулям.

Описание (или метаданные) Jar-архива с информацией, относящейся к OSGi, находятся в стандартном файле манифеста архива, META-INF/MANIFEST.MF [2]. Платформа OSGi обращается к полям манифеста, конфигурируя модуль и устанавливая его связи с другими модулями и сервисами.

Реализации платформы OSGi

Спецификация платформы OSGi описывает интерфейсы и поведение стандартных сервисов, предоставляемых платформой. Реализаций этой спецификации существует несколько:

• 
  Equinox [3]. Активно разрабатывается, поскольку лежит в основе популярной среды разработки Eclipse IDE. Эта реализация является одной из наиболее полных, поскольку содержит все необходимые и большинство необязательных сервисов из спецификации платформы OSGi.
  
• 
  Apache Felix [4]. Компактная реализация, проста в использовании. Предоставляет веб интерфейс для управления и просмотра состояния платформы через браузер.
  
• 
  Knopflerfish [5]. В комплекте присутствует графическая консоль для управления модулями.
  
• 
  Concierge OSGi [6]. Реализация платформы OSGi версии 3 (текущая версия спецификации — 4.3). Эта реализация предназначена для работы в условиях ограниченных ресурсов: например, в мобильных и встраиваемых устройствах.
  

Каждая из реализаций соответствует спецификации платформы OSGi, поэтому модули могут работать в любой из них.

Сервисы OSGi обычно выполнены в виде модулей, входящих в комплект реализации платформы. Такие модули в ряде случаев можно запускать и в других реализациях: например, веб-консоль Apache Felix можно добавить в Equinox.

Разработка приложений для платформы OSGi

На текущий момент, наиболее приспособленной средой для разработки приложений на основе платформы OSGi является Eclipse IDE. Эта среда разработки позволяет с удобством создавать модули OSGi, настраивать среду выполнения модулей, проводить отладку приложения. Для удобства разработчика Eclipse IDE предоставляет визуальный редактор манифеста OSGi модуля.

Для создания проекта модуля OSGi в Eclipse следует воспользоваться пунктом меню: File – New – Project... - Plug-in Project.

Примечательно то, что в основе самой среды разработки Eclipse IDE лежит платформа OSGi (Equinox). В частности, этим обусловлена хорошая интеграция инструментов для разработки OSGi-приложений в среду разработки.

Spring Dynamic Modules

Spring Framework – популярный фреймворк для разработки приложений на Java. Spring Framework является удобным каркасом для использования как в приложениях масштаба предприятия, так и в маленьких настольных приложениях. В основе Spring Framework лежит так называемый контейнер IoC (Inversion of Control). Принцип IoC в объектно-ориентированном программировании заключается в том, что программные компоненты связываются между собой во время выполнения, а не на этапе компиляции программы.

Компоненты в удачно спроектированной программе взаимодействуют посредством простых интерфейсов, что означает слабую связанность компонентов друг с другом. Компоненты не зависят от деталей реализации друг друга, что позволяет легко заменять один компонент другим, при условии, что новый компонент реализует все необходимые интерфейсы для взаимодействия с ним. При такой организации компонентам не обязательно быть жёстко связанными на этапе написания программного кода приложения. Вместо этого, IoC контейнер уже во время выполнения приложения может связать компоненты друг с другом, предоставляя необходимые сервисы компонентам, которые в них нуждаются.

Задачи платформы OSGi похожи на задачи Spring IoC: обеспечить компонентам необходимые им сервисы из тех, что доступны в текущий момент.

Spring Dynamic Modules [7] (Spring DM) – это интеграция платформы OSGi и Spring Framework. Spring DM позволяет модулю экспортировать и импортировать сервисы платформы OSGi, скрывая детали взаимодействия с OSGi от программного кода модуля. В результате модуль получает возможности Spring Framework, такие, как инъекция зависимостей и обработка аннотаций Java для связывания объектов, причём связывание возможно с объектами и сервисами, реализованными в других модулях.

Все действия для экспорта и импорта необходимых сервисов в среде OSGi выполняет Spring DM, принимая во внимание возможность запуска и завершения сервисов в любой момент во время работы приложения, и изолируя программный код модуля от сложностей, сопряжённых с обработкой этих событий.

Настройка экспортируемых и импортируемых сервисов осуществляется в XML-файлах, задающих конфигурацию контекста приложения Spring Framework.

Заключение

Платформа OSGi представляет собой мощную основу для большого круга приложений. Поддержка OSGi в средствах разработки, наличие интеграции с популярными программными продуктами, такими, как Spring Framework, а также успешные примеры приложений, построенных на этой платформе, делают платформу OSGi ещё более привлекательной для разработчика.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. 
   OSGi Alliance Specifications [Электронный ресурс]. URL: http://www.osgi.org/Specifications/HomePage (дата обращения: 10.05.2012).
   
2. 
   Jar Manifest [Электронный ресурс]. URL: http://docs.oracle.com/javase/1.4.2/docs/guide/jar/jar.html#JAR%20Manifest (дата обращения: 10.05.2012).
   
3. 
   Equinox [Электронный ресурс]. URL: http://www.eclipse.org/equinox/ (дата обращения: 10.05.2012).
   
4. 
   Apache Felix [Электронный ресурс]. URL: http://felix.apache.org/site/index.html (дата обращения: 10.05.2012).
   
5. 
   Knopflerfish OSGi – open source OSGi service platform [Электронный ресурс]. URL: http://www.knopflerfish.org/index.html (дата обращения: 10.05.2012).
   
6. 
   Concierge OSGi - An optimized OSGi R3 implementation for mobile and embedded systems[Электронный ресурс]. URL: http://concierge.sourceforge.net/userguide.html (дата обращения: 10.05.2012).
   
7. 
   Spring Dynamic Modules [Электронный ресурс]. URL: http://www.springsource.org/osgi (дата обращения: 10.05.2012).
   

жүктеу/скачать 41.5 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: