OSGI的一點理解

OSGi 规范简介

OSGi 联盟建立于 1999 年，是一个非赢利机构，旨在建立一个开放的服务规范。OSGi 规范为网络服务定义了一个标准的、面向组件的计算环境，它最初的目的就是为各种嵌入式设备提供通用的软件运行平台，屏蔽设备操作系统与硬件区别的中间件平台，通过这个平台，可以对不同软件商提供的应用(OSGi 中称为 Bundle)进行组件的生命周期管理的能力，如应用组件可以从运行中被安装、升级或者移除而不需要中断设备的操作，应用组件可以动态的发现和使用其他库或者应用程序。由于 OSGi 技术具有服务组件模块化、动态加载应用等优点，正被越来越多的领域关注，如嵌入设备制造业、汽车制造业、企业应用等。目前，OSGi 联盟发布的最新的 OSGi 服务规范为 4.0，读者可以查阅参考资料了解详细信息。

OSGi 体系结构

OSGi 的体系架构是基于插件式的软件结构，包括一个 OSGi 框架和一系列插件，在 OSGi中，插件称为 Bundle，其中，OSGi 框架规范是 OSGi 规范的核心部分，它提供了一个通用的、安全可管理的 Java 框架，通过这个框架，可以支持 Bundle 服务应用的部署和扩展。Bundle 之间可以通过 Import Package 和 Require-Bundle 来共享 Java 类，在 OSGi 服务平台中，用户通过开发 Bundle 来提供需要的功能，这些 Bundle 可以动态加载和卸载，或者根据需要远程下载和升级

Execution Environment：Bundle 应用所倚赖运行的 Java 执行环境，如 J2SE-1.4、CDC-1.0 等都是可用的执行环境。
Modules：模块层定义了 Bundle 应用的加载策略。OSGi 框架是一个健壮并且严格定义的类加载模型。在大多数 Java 应用中，通常只有一个单独的 ClassPath，它包含了所有的 Java 类文件和资源文件，OSGi基于Java技术，对于每个实现了 BundleActivator 接口的 Bundle 应用，为它生成一个单独的 ClassLoader，使得 Bundle 应用的组织更加模块化。
Life Cycle：生命周期层可以动态地对 Bundle 进行安装、启动、停止、升级和卸载等操作。该层基于模块层，提供了一组 API 来控制 Bundle 应用的运行时操作。
Service Registry 和 Services：OSGi 服务层定义了一个集成在生命周期层中的动态协作模型，是一个发布、动态寻找、绑定的服务模型。一个服务通常是一个 Java 对象实现了特定的服务接口，并且通过服务注册，被绑定到 OSGi 的运行环境中。Bundle 应用可以注册发布服务，动态绑定服务，并且在服务注册状态改变时，可以接受到事件消息等。
Security：OSGi 的安全管理是基于 Java2 安全体系的，贯穿在 OSGi 平台的所有层中，它能够对部署在 OSGi 运行环境中的 Bundle 应用进行详细的管理控制。

Bundle 生命周期的状态

在一个动态扩展的 OSGi 环境中，OSGi 框架管理 Bundle 的安装和更新，同时也管理 Bundle 和服务之间的依赖关系。一个 Bundle 可能处于以下六个状态
INSTALLED：安装完成，本地资源成功加载。
RESOLVED：依赖关系满足，这个状态意味该Bundle要么已经准备好运行，要么是被停止了。STARTING：Bundle正在被启动，BundleActivator的start()方法已经被调用但是还没有返回。
STOPPING：Bundle正在被停止，BundleActivator的stop()方法已经被调用但是还没有返回。
ACTIVE：Bundle 被成功启动并且在运行。
UNINSTALLED：bundle被卸载并且无法进入其他状态。
Bundle接口定义了getState()方法来返回Bundle的状态。

Bundle的部署及运行

在Eclipse平台中，选择File-->Export...菜单，将开发的example和exampleClient两个Bundle应用导出成Jar文件，以便将它们部署到OSGi服务平台中。选择将要运行的Bundle应用，鼠标右键点击，在弹出菜单中，选择Run AS-->Equinox FrameWork来启动OSGi服务平台。在Equinox启动配置控制台中，可以为Bundle应用设置默认的Start Level和Bundle应用是否需要自动启动等选项。在本例中，为了讲解如何安装及启动Bundle应用，只将example Bundle应用设为自动启动，而exampleClient Bundle应用需要我们用命令安装及启动。

当OSGi Equinox FrameWork启动后，在OSGi控制命令台中输入ss命令，可以查看OSGi服务平台中已经安装的Bundle应用信息及其状态。如图4所示，可以看到当前OSGi服务平台中有两个Bundle处于Active状态，其中，system.bundle_3.2.0.v20060328为OSGi框架的系统Bundle，而example_1.0.0为注册姓名查询服务的Bundle应用，1.0.0为Bundle应用的版本号。

图示4 Bundle信息查询

在OSGi控制命令台中利用install命令安装exampleClient Bundle应用，用ss命令查看安装后的Bundle应用信息及其状态。如图5所示：

图示5 安装Bundle

在OSGi控制命令台中利用start命令安装exampleClient Bundle应用，用户可输入姓名，利用姓名查询服务来判断所输入姓名是否有效，用ss命令查看启动后的Bundle应用信息及其状态。如图6所示：

图示6 启动Bundle

用户在在OSGi控制命令台中，可利用stop命令来停止指定的Bundle应用，close命令用来停止并退出OSGi控制命令台。关于OSGi Equinox FrameWork控制台命令的详细信息，可查看参考资料。

对于OSGi的成功应用，最有名的应该是eclipse了，它就是基于OSGi service platform的产品。还有Apache，据说OSGi将被应用于其新一代的build工具中。这些都是j2se和j2ee的应用，而基于j2me的，手机（对应OSGi Alliance的MEG）和车载设备（对应OSGi Alliance的VEG）是OSGi的主要领域，OSGi Alliance已经有相应的规范，这些领域的应用相信会更加精彩，让我们拭目以待吧。