OSGi技术

原文:
http://www.osgi.org/osgi_technology/index.asp?section=2

简介

OSGi规范为网络化的服务定义了一个标准的,面向组件的计算环境.给网络设备添加OSGi服务平台,使之可以有能力在网络的任何地点管理软件组件的生命 周期.组件可以在运行期间被安装,更新或删除,无需打断设备的其他操作.软件组件是可以动态查找和使用其他组件的库或程序.软件组件可以通过购买或自行开 发.OSGi联盟已经开发了许多标准的组件接口,诸如HTTP服务器,配置,日志管理,安全,用户管理,xml等等这些常用功能.可以从不同的提供商那里 获得这些即插即用的兼容实现.

软件组件体系正面临一个日益凸现的问题:大量需要开发和维护的配置.而标准化的OSGi组件体系极大的简化了这个配置过程.

框架
OSGi规范的核心组件是OSGi框架.他为应用提供了一个被称为包捆(bundle)标准环境.OSGi包括这样四层:
L0.执行环境
L1.模块
L2.生命周期管理
L3.服务注册表
此外还包含一个安全系统.

执行环境就是Java环境.J2SE,CDC,CLDC,MIDP等都是合法的执行环境.OSGi同时根据核心定义(foundation profile)和一个最简版本制定了一个标准的执行环境.
模块层定义了类装载策略.OSGi框架是一个强大的类装载模型.以Java为基础但加入了模块化的思想.在Java中,只有一个包含了所有的可用类和资源类路径.OSGi的模块层还为一个模块提供了私有类以及模块之间的连接.
生命周期层将包捆动态地安装,启动,停止,更新和卸载,包捆依赖于模块层的类装载但提供了一套API来在运行期管理所有的模块.扩展的依赖机制用于确保正确模块依赖关系.
服务注册表为包捆提供一个互操作模型实现动态性.包捆可以通过传统的类共享来互操作,但是类共享在当动态安装和卸载代码时会表现得很不稳定.服务注册表提 供了一个易于理解的模型来在包捆之间共享对象.大量的事件被定义于处理服务之间的交互.服务如同Java对象一样,可以代表任何事物.许多服务和对象是一 样的,像http服务器,服务就是现实中的一个对象,比如一个附近的蓝牙电话.

安全是建立在Java和Java2安全模型之上.语言级的限制避免了许多可能出现的隐患(The language by design limits many possible constructs). 比如,病毒常用的缓冲区溢出是不可能的.访问修饰符可以限制代码的可见性.OSGi通过"允许私有类"扩展了这一模型,在标准Java中不包含这种机制. Java2安全模型提供一个易理解的模型来检查代码对资源的访问权限.OSGi加入了完全的对访问请求动态管理.

标准服务

在框架之上,OSGi联盟制定了许多服务.服务由一个Java接口定义.包捆可以实现这个接口并把实现注册到服务注册表.服务的用户可以从服务注册表中找到他,或者对服务的加入或取消做出反应.
以下各部分给出OSGi release 3服务的一个简单介绍.更多资料可以找OSGi服务平台release 3的书籍或PDF下载.要注意每个服务都是先被抽象地定义然后由不同厂商独立实现.

框架服务

OSGi框架提供一个权限管理服务(permission admin service ),一个包管理服务(package admin servie),和一个启动级别服务(start level service).这些服务是可选的 and direct the orperation of the Framework(不知道怎么译).
• 访问管理(Permission Admin) - 当前或将来的包捆的访问权限可以通过这个服务来操作.
• 包管理(Package Admin) - 包捆之间共享类和资源.包捆的更新可能需要系统重新更新包捆之间的依赖关系.该服务提供系统实际包的共享状态并刷新共享的包.如,取消或者重新计算依赖关系.
• 启动级别(Start Level) - 启动级别是一个包捆的集合,这个集合中的包捆必须一同运行或者要在其他服务启动之前初始化.启动级别服务设置当前的启动级别,制定某个包捆的启动级别,查看当前设置.

系统服务

系统服务提供横向功能(horizontal function),这些在每个真实的系统中都是存在的.比较常见的有,日志服务(Log Service),配置管理服务(Configuration Admin Service),设备访问服务(Device Access Service),用户管理服务(User Admin SErvice),IO连接服务(IO Connector Service)和参数选择服务(Preferences Service).
• 日志服务 - 信息,警告,调试信息的纪录,或者处理错误.他接收日志纪录信息然后分配他们给其他订阅了这些信息的包捆
• 配置管理服务 - 该服务提供一个易伸缩的动态模型来设置和获得配置信息
• 设备访问服务 - 设备访问是配置一个驱动器到一个新设备并自动下载实现该驱动器的包捆的机制
• 用户管理服务 - 该服务使用一个用户信息数据库(私有和公有)来鉴权和授权.
• IO连接服务 - 实现了CDC/CLDC的javax.microedition.io包作为一个服务.该服务允许包捆提供新的,可选协议方案.
• 参数选择服务 - 提供属性数据库的访问.和Windows的注册表或Java的Preferences类.


协议服务
OSGi联盟定义了以下外部协议服务:
• Http服务 - 一个servlet容器.包捆可以提供servlet.OSGi的动态更新机制服务平台使得Http服务变得非常诱人,加入新的servlet而不需要重启.

• UPnp服务 - 通用即插即用(Universal Plug and Play)是一个正在兴起的用于用户电子设备的标准,OSGi UPnP 将一个UPnP网络设备映射到服务注册表.或者,将一个服务映射到UPnP网络(该服务在release 3中被推荐).
• Jini服务 - Jini是一个网络协议,用于在网络上发现Jini服务并下载执行.(该服务在release 3中被推荐).

其他服务
• 关联管理服务(Wire Admin Service) - 通常包捆会自己建立查找服务的规则.但是在很多情况下,这是一个发布时需要考虑的问题.因此关联管理服务会通过一个配置文件把不同的服务连接起来.使用消费者和生产者的概念来达到对象之间的互操作.
• XML解析服务 - 允许一个包捆定位一个解析器并使用相应的属性.与JAXP兼容.

结论
OSGi规范的适用范围很广.因为它通过一个很简单的层使得同一个虚拟机的Java组件高效率的交互.通过一个扩展的安全模型来使组件运行在一个安全的环境中.通过恰当的访问限制,组件可以被重用和组合.OSGi 框架还提供了一个扩展的部署机制来让这种交互可行,安全.

各个领域构建在OSGi之上的中间件的大量出现,这就给OSGi软件组件创造了一个很大的软件市场.The rigid definition of the OSGi Service Platform enables components that can run on a variety of devices, from very small to very big.

采用OSGi规范可以降低软件开发成本,同时提供新的商业机会.

进一步阅读
OSGi Service Platform, Release 3下载:
http://www.osgi.org/osgi_technology/download_specs2.asp?section=2
或买书:
https://secure.inventures.com/osgi/sales/R3Book_order_form.asp

OSGi联盟写的技术白皮书:
http://www.osgi.org/documents/osgi_technology/osgi-sp-overview.pdf
更深入介绍OSGi的白板白皮书(whiteboard whitepaper):
http://www.osgi.org/documents/osgi_technology/whiteboard.pdf