中間件：重新洗牌的機會

陳克勝 2002/04/01

　　中間件是一種獨立的系統(tǒng)軟件或服務(wù)程序，分布式應(yīng)用軟件借助這種軟件在不同的技術(shù)之間共享資源，中間件位于客戶機服務(wù)器的操作系統(tǒng)之上，管理計算資源和網(wǎng)絡(luò)通信。近年發(fā)展起來的中間件市場群雄并起，中國與發(fā)達(dá)國家基本處于一個起跑線上，所以中國把中間件當(dāng)作我國切入基礎(chǔ)軟件領(lǐng)域的一個契機。 　

　　網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程中，在很長的一段時間里都遵循客戶機/服務(wù)器（C/S）兩層體系結(jié)構(gòu)�？蛻魴C/服務(wù)器這種兩層的結(jié)構(gòu)曾讓無數(shù)人為之興奮和驚嘆，即客戶端提供用戶界面，運行邏輯處理應(yīng)用，而典型服務(wù)器接受客戶端SQL語句并對數(shù)據(jù)庫進行查詢，然后返回查詢結(jié)果。即將數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲在數(shù)據(jù)服務(wù)器上，而有關(guān)的業(yè)務(wù)邏輯都在客戶端實現(xiàn)。兩層結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的確給人們帶來了相當(dāng)?shù)撵`活性，但隨著企業(yè)的IT環(huán)境越來越紛繁復(fù)雜，企業(yè)中可能會擁有多種操作系統(tǒng)、不同的數(shù)據(jù)庫、異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境以及數(shù)個應(yīng)用等。在現(xiàn)代企業(yè)新的要求下，客戶機/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)逐漸地暴露出其客戶端和服務(wù)器端負(fù)擔(dān)過重的現(xiàn)象，中間件應(yīng)運而生。

中間件的發(fā)展

　　客戶機/服務(wù)器兩層結(jié)構(gòu)的模式大大阻礙著系統(tǒng)的發(fā)展，單一的服務(wù)器結(jié)構(gòu)緊密地依賴供應(yīng)商；數(shù)據(jù)存取受到限制；難以擴展到大企業(yè)廣域網(wǎng)或國際互聯(lián)網(wǎng)；也難以管理客戶端的機群。隨著用戶業(yè)務(wù)需求的增長及Internet/Intranet的普及，將以三層或四層體系結(jié)構(gòu)取而代之。三層結(jié)構(gòu)就是把用戶端的業(yè)務(wù)邏輯獨立出來，并與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中存儲過程合并在一起，構(gòu)成應(yīng)用層，以提高計算能力，實現(xiàn)靈活性。在這種結(jié)構(gòu)中用戶端僅僅是處理圖形用戶界面(GUI)。而目前趨勢是采用具有交互功能的瀏覽器，即形成瘦終端的工作方式，為此，中間又增加了一層，稱為Web服務(wù)器層，形成了四層體系結(jié)構(gòu)。

　　這類多層結(jié)構(gòu)的分布系統(tǒng)，各服務(wù)器和終端機之間都是通過網(wǎng)絡(luò)連接起來的，并有大量信息和數(shù)據(jù)進行傳遞。對每個應(yīng)用系統(tǒng)而言，在設(shè)計和實現(xiàn)時需要開發(fā)的，不僅是在應(yīng)用服務(wù)器上的業(yè)務(wù)邏輯部分的軟件，除此之外，還必須要設(shè)計處理分布系統(tǒng)所特有的功能的軟件，而目前的系統(tǒng)軟件(操作系統(tǒng)和支撐軟件)都不支持。為此出現(xiàn)了中間件，它是處于系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件之間的一批軟件。使設(shè)計者集中設(shè)計與應(yīng)用有關(guān)的部分，大大簡化了設(shè)計和維護工作。

　　最早具有中間件技術(shù)思想及功能的軟件是IBM的CICS，但由于CICS不是分布式環(huán)境的產(chǎn)物，因此人們一般把Tuxedo作為第一個嚴(yán)格意義上的中間件產(chǎn)品。Tuxedo是1984年在當(dāng)時屬于AT&T的貝爾實驗室開發(fā)完成的，但由于分布式處理當(dāng)時并沒有在商業(yè)應(yīng)用上獲得像今天一樣的成功，Tuxedo在很長一段時期里只是實驗室產(chǎn)品，后來被Novell收購，在經(jīng)過Novell并不成功的商業(yè)推廣之后，1995年被現(xiàn)在的BEA公司收購。

　　盡管中間件的概念很早就已經(jīng)產(chǎn)生，但中間件技術(shù)的廣泛運用卻是在最近10年之中。BEA公司1995年成立后收購Tuxedo才成為一個真正的中間件廠商，IBM的中間件MQSeries也是90年代的產(chǎn)品，其它許多中間件產(chǎn)品也都是最近幾年才成熟起來。國內(nèi)在中間件領(lǐng)域的起步階段正是整個世界范圍內(nèi)中間件的初創(chuàng)時期。東方通科技早在1992年就開始中間件的研究與開發(fā)，1993年推出第一個產(chǎn)品TongLINK/Q�？梢哉f，在中間件領(lǐng)域國內(nèi)的起步時間并不比國外晚多少。

　　雖然中間件已存在10年之久，但對什么是中間件還沒有一個嚴(yán)格統(tǒng)一的定義，也許這并不重要。在眾多關(guān)于中間件的定義中，比較普遍被接受的是IDC表述的：中間件是一種獨立的系統(tǒng)軟件或服務(wù)程序，分布式應(yīng)用軟件借助這種軟件在不同的技術(shù)之間共享資源，中間件位于客戶機服務(wù)器的操作系統(tǒng)之上，管理計算資源和網(wǎng)絡(luò)通信。

　　IDC對中間件的定義表明，中間件是一類軟件，而非一種軟件；中間件不僅僅實現(xiàn)互連，還要實現(xiàn)應(yīng)用之間的互操作；中間件是基于分布式處理的軟件，最突出的特點是其網(wǎng)絡(luò)通信功能。因此，也有人把中間件定義為：中間件=平臺＋通信。

中間件的分類

　　國內(nèi)對中間件的分類也還沒有一個統(tǒng)一的認(rèn)識，筆者非常認(rèn)同中科院軟件所仲萃豪把中間件分成八類的分法，即通信處理（消息）中間件、事務(wù)處理（交易）中間件、數(shù)據(jù)存取管理中間件、Web服務(wù)器中間件、安全中間件、跨平臺和構(gòu)架的中間件、專用平臺中間件和網(wǎng)絡(luò)中間件。

　　通信處理（消息）中間件　通信協(xié)議是在不同平臺之間通信，實現(xiàn)分布式系統(tǒng)中可靠的、高效的、實時的跨平臺數(shù)據(jù)傳輸(如TongLINK、BEA　eLink　、IBM的MQSeries等)，稱為消息中間件。這是中間件中唯一不可缺少的，是銷售額最大的中間件產(chǎn)品，目前在Windows　2000操作系統(tǒng)中已包含了其部分功能。

　　事務(wù)處理（交易）中間件　在分布式事務(wù)處理系統(tǒng)中要處理大量事務(wù)，常常在系統(tǒng)中要同時做上萬筆事務(wù)。例如在北京市就要設(shè)置各種運載汽車，完成日常的運載，同時要隨時監(jiān)視汽車運行，出現(xiàn)故障時，要有排除措施，發(fā)生堵塞時要進行調(diào)度。在聯(lián)機事務(wù)處理系統(tǒng)(OLTP)中，每筆事務(wù)常常要多臺服務(wù)器上的程序順序地協(xié)調(diào)完成，一旦中間發(fā)生某種故障時，不但要完成恢復(fù)工作，而且要自動切換系統(tǒng)，達(dá)到系統(tǒng)永不停機，實現(xiàn)高可靠性運行。同時要使大量事務(wù)在多臺應(yīng)用服務(wù)器能實時并發(fā)運行，并進行負(fù)載平衡地調(diào)度，實現(xiàn)昂貴的可靠性機和大型計算機系統(tǒng)同等的功能。為了實現(xiàn)這個目標(biāo)，要求系統(tǒng)具有監(jiān)視和調(diào)度整個系統(tǒng)的功能。BEA的　Tuxedo由此而著名，它成為增長率最高的廠商。一個事務(wù)處理平臺，根據(jù)X/OPEN的參數(shù)模型規(guī)定，應(yīng)由事務(wù)處理中間件、通信處理中間件以及數(shù)據(jù)存取管理中間件三部分組成。東方通科技公司的TongLINK　和TongEASY實現(xiàn)了這個參考模型規(guī)定。

　　數(shù)據(jù)存取管理中間件　在分布式系統(tǒng)中，重要的數(shù)據(jù)都集中存放在數(shù)據(jù)服務(wù)器中，它們可以是關(guān)系型的、復(fù)合文檔型、具有各種存放格式的多媒體型，或者是經(jīng)過加密或壓縮存放的，該中間件將為在網(wǎng)絡(luò)上虛擬緩沖存取、格式轉(zhuǎn)換、解壓等帶來方便。

　　Web服務(wù)器中間件　瀏覽器圖形用戶界面已成為公認(rèn)規(guī)范，然而它的會話能力差、不能作數(shù)據(jù)寫入、受HTTP協(xié)議的限制等，就必需進行修改和擴充，形成了　Web服務(wù)器中間件，如　SilverStream公司的產(chǎn)品。

　　安全中間件　一些軍事、政府和商務(wù)部門上網(wǎng)的最大障礙是安全保密問題，而且不能使用國外提供的安全措施(如防火墻、加密、認(rèn)證等)，必需用國產(chǎn)的產(chǎn)品。產(chǎn)生不安全因素是由操作系統(tǒng)引起的，但必需要用中間件去解決，以適應(yīng)靈活多變的要求。 　　跨平臺和構(gòu)架的中間件　當(dāng)前開發(fā)大型應(yīng)用軟件通常采用基于構(gòu)架和構(gòu)件技術(shù)，在分布系統(tǒng)中，還需要集成各節(jié)點上的不同系統(tǒng)平臺上的構(gòu)件或新老版本的構(gòu)件，由此產(chǎn)生了構(gòu)架中間件，功能最強的是CORBA，可以跨任意平臺，但是太龐大；JavaBeans較靈活簡單，很適合于做瀏覽器，但運行效率差;DCOM模型主要適合　Windows平臺，已廣泛使用。實際上國內(nèi)新建系統(tǒng)主要是UNIX(包括LINUX)和　Windows，因此針對這兩個平臺建立相應(yīng)的中間件要實用得多。

　　專用平臺中間件　為特定應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)計領(lǐng)域參考模式，建立相應(yīng)構(gòu)架，配置相應(yīng)的構(gòu)件庫和中間件，為應(yīng)用服務(wù)器開發(fā)和運行特定領(lǐng)域的關(guān)鍵任務(wù)(如電子商務(wù)、網(wǎng)站等)。

　　網(wǎng)絡(luò)中間件　它包括網(wǎng)管、接入、網(wǎng)絡(luò)測試、虛擬社區(qū)、虛擬緩沖等，也是當(dāng)前最熱門的研發(fā)項目。

中間件市場

　　國際數(shù)據(jù)集團(IDC)在日前發(fā)表的一份報告中預(yù)計今后五年中間件市場將快速成長。IDC預(yù)計全球中間件和商業(yè)軟件收入將從1999年的27億美元增長到2004年的近97億美元，增長255%。據(jù)GlobalSight公司預(yù)計，全球電子商務(wù)市場在2001年達(dá)到1.2萬億美元。Forrester　Research則估計，僅僅是B　2　B電子商務(wù)，到2003年的年收入就將達(dá)到1.3萬億美元。而業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，未來基于Internet的電子商務(wù)業(yè)務(wù)將有79%建筑在中間件的基礎(chǔ)之上。

　　在中國，1998年中間件市場總值達(dá)12.34億美元;　1999年為17億美元；預(yù)測到2004年將達(dá)到90.3億美元，年增長率為39.7%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于軟件業(yè)的平均增長水平。賽迪咨詢顧問公司發(fā)布的《2000-2001年中國軟件市場研究年度總報告》對未來三年中國中間件市場進行了調(diào)查總結(jié)、分析預(yù)測。2003年中國中間軟件銷售總額將達(dá)27億元人民幣，保持年均增長率43.2%的高增長率。無疑，中間件的市場潛力是巨大的。

　　目前中間件市場上，國外最有名的中間件廠商是BEA，該公司1995年成立，其最有名的產(chǎn)品是Tuxedo。國內(nèi)近幾年出現(xiàn)了一些中間件廠商，如：中創(chuàng)、東方通、中軟、創(chuàng)智、托普和清華北美等。在這些廠商中清華北美的TH-MT中間件最有影響，是國家863計劃和國家九五公關(guān)項目的核心技術(shù)。TH-MT不僅在金融領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，在證券、軍隊、國家機關(guān)、制造業(yè)、能源等領(lǐng)域中間件也身手不凡。幾年來，清華北美的中間件產(chǎn)品在全國450多個大型關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)得到使用，獲得了裝機量達(dá)26萬套的業(yè)績。不僅如此，在國際市場上它也小有發(fā)展，具有了一定的市場份額。

　　也許是由于發(fā)達(dá)國家憑借“高端技術(shù)”、“高額價格”壟斷了國際軟件產(chǎn)品市場，在操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫方面，發(fā)展中國家無法與之抗衡。而近年發(fā)展起來的中間件市場卻是群雄并起，中國與發(fā)達(dá)國家基本處于一個起跑線上，所以中國把中間件當(dāng)作我國切入基礎(chǔ)軟件領(lǐng)域的一個契機，政府對此非常重視。在2001年由北京市科委主持召開的2001年北京軟件產(chǎn)業(yè)工作會議上，中間件成為關(guān)注的熱點。

　　在這次會議上，中國軟件行業(yè)協(xié)會楊天行理事長闡述了發(fā)展國內(nèi)軟件產(chǎn)業(yè)的五項建議，其中第三項建議是關(guān)于中間件的。楊天行理事長說：“希望能夠抓好在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的中間軟件的開發(fā)。中間軟件是由于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用提出來的一個新的問題，互聯(lián)網(wǎng)是一個把各種不同的計算機和軟件平臺聯(lián)連在一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一個大的運行環(huán)境，要使信息能夠在網(wǎng)絡(luò)上暢通無阻傳輸和處理，中間軟件是一層非常重要的軟件�！薄霸谥虚g件這個領(lǐng)域，我國還是有很多機會。中間件指的是一些在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下運行的一些有關(guān)通訊軟件，交易軟件、數(shù)據(jù)庫訪問軟件以及和互聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的安全軟件，以及為了在互聯(lián)網(wǎng)條件下能夠很好地開發(fā)應(yīng)用所提供的許多面向應(yīng)用的開發(fā)工具等。這些軟件雖然在國際上已經(jīng)有許多知名的產(chǎn)品，但并不存在象操作系統(tǒng)這樣的壟斷的局面，而我們國家在這方面還有著非常好的發(fā)展條件和前景，甚至有專家說中間件的發(fā)展給我們的軟件企業(yè)帶來一個重新洗牌的機會。那么我們應(yīng)該在這個方面獨立進取，能夠在這個方面有所作為，使得我們自己的互聯(lián)網(wǎng)建立在我們自己的軟件平臺上，至少中間件是由我們來主導(dǎo)的�！�

中國電子商務(wù) 2002/04/01