CN102523128B - 一种远程数据传输中的数据同步方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种远程数据传输中的数据同步方法。现有分布对象技术架构应用起来比较复杂。本发明方法包括调用网络对象机制、实现网络对象回调、设定网络对象接口、网络对象的调用响应、构建网络对象函数、构建函数映射表和对象默认机制、编制网络对象。本发明实现了对象在客户端和服务器之间的传递、调用和同步更改信息。本发明的非常简单易用、轻量级技术架构，同时考虑到如实现一个在线课堂内分组交换数据的特点。基于本发明的技术架构，可快速构建网络在线课堂的文档、白板、背景图片、用户权限、同步事件、投票、音视频控制等信息共享处理，程序员不必关心网络间数据的传递细节。

Description

一种远程数据传输中的数据同步方法

技术领域

本发明属于数据传输技术领域，具体涉及一种基于分布式面向对象技术的远程数据传输中的数据同步方法，解决的主要问题是位于不同进程中的对象之间的调用问题。

背景技术

90年代出现的分布式对象技术为网络计算平台上软件的开发提供了强有力的解决方案。目前，分布式对象技术已经成为建立服务应用框架和软件构件的核心技术，在开发大型分布式应用系统中表现出强大的生命力。

分布对象技术在比较大型的网络系统中应用较多，比如像医学方面的医学信息系统、银行业、交通、电信，几乎各行各业都有成功的例子。

目前国际上，分布式对象技术有三大流派——COBRA、COM/DCOM和Java。CORBA技术是最早出现的，1991年OMG颁布了COBRA 1.0标准，在当时来说做得非常好；再有就是Microsoft的COM系列，从最初的COM发展成现在的DCOM，形成了Microsoft一套分布式对象的计算平台；而Sun公司的Java平台，在其最早推出的时候，只提供了远程的方法调用，在当时并不能被称为分布式对象计算，只是属于网络计算里的一种，接着推出的JavaBean，也还不足以和上述两大流派抗衡，而其目前的版本叫J2EE，推出了EJB，除了语言外还有组件的标准以及组件之间协同工作通讯的框架。于是，也就形成了目前的三大流派。

COBRA标准主要分为三个层次：对象请求代理、公共对象服务和公共设施。最底层是对象请求代理ORB，规定了分布对象的定义（接口）和语言映射，实现对象间的通讯和互操作，是分布对象系统中的“软总线”；在ORB之上定义了很多公共服务，可以提供诸如并发服务、名字服务、事务(交易)服务、安全服务等各种各样的服务；最上层的公共设施则定义了组件框架，提供可直接为业务对象使用的服务，规定业务对象有效协作所需的协定规则。总之，CORBA的特点是大而全，互操作性和开放性非常好。目前CORBA的最新版本是2.3。CORBA 3.0也已基本完成，增加了有关Internet集成和QoS控制等内容。CORBA的缺点是庞大而复杂，并且技术和标准的更新相对较慢，COBRA规范从1.0升级到2.0所花的时间非常短，而再往上的版本的发布就相对十分缓慢了。 

Java是Sun公司自己定的，演变的很快。Java的优势是纯语言的，跨平台性非常好。Java分布对象技术通常指远程方法调用（RMI）和企业级JavaBean（EJB）。RMI提供了一个Java对象远程调用另一Java对象的方法的能力，与传统RPC类似，只能支持初级的分布对象互操作。Sun公司于是基于RMI，提出了EJB。基于Java服务器端组件模型，EJB框架提供了像远程访问、安全、交易、持久和生命期管理等多种支持分布对象计算的服务。目前，Java技术和CORBA技术有融合的趋势。

COM技术是Microsoft独家做的，是在Windows 3.1中最初为支持复合文档而使用OLE技术上发展而来，经历了OLE 2/COM、ActiveX、DCOM和COM+等几个阶段，目前COM+把消息通讯模块MSMQ和解决关键业务的交易模块MTS都加进去了，是分布对象计算的一个比较完整的平台。Microsoft的COM平台效率比较高，同时它有一系列相应的开发工具支持，应用开发相对简单。但它有一个致命的弱点就是COM的跨平台性较差，如何实现与第三方厂商的互操作性始终是它的一大问题。从分布对象技术发展的角度来看，大多数人认为COM竞争不过COBRA。

以上三种分布对象技术架构应用起来比较复杂，因为这种软件通常都比较庞大，涉及到网络、对象技术等多种技术，尤其是COBRA，系统开发比较困难。在实际研发过程中如需要进行二次开发和定制，不能提供良好的支持。此外，如应用于网络视频会议、在线课堂领域，还需考虑到数据交换是基于某个会议室/课堂进行的分组交换，以上三种机制不能提供支持。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种基于分布式面向对象技术的远程数据传输中的数据同步方法。

本发明方法包括调用网络对象机制、实现网络对象回调、设定网络对象接口、网络对象的调用响应、构建网络对象函数、构建函数映射表和对象默认机制、编制网络对象；

Ⅰ.调用网络对象机制的具体方法是：

应用程序向进程内网络对象容器发起网络对象服务请求，网络对象容器将网络对象服务请求的信息打包；网络对象容器通过应用程序向服务器发送打包后网络对象服务请求的信息；服务器通过信息交换分组向组内成员发送打包后网络对象服务请求的信息，实现组内成员信息同步；服务器对打包后网络对象服务请求的信息进行解包，服务器利用解包后的网络对象服务请求的信息发起与之对应的网络对象的调用；除调用发起客户端外的其他所有的远程客户端收到来自服务器的打包后网络对象服务请求的信息后，通过网络对象容器解包，然后利用解包后的网络对象服务请求的信息发起与之对应的网络对象的调用；

所述的网络对象服务请求包括发布网络对象、获得网络对象、删除网络对象、调用网络函数、修改网络对象属性；

打包和解包采用常用的内存序列化的方法。

Ⅱ.实现网络对象回调的具体方法是：

网络对象机制提供三个层次的回调，分别是：基于网络对象容器模块层的回调、基于具体对象的通用回调、基于用户自定义对象的特殊回调；

对于基于网络对象容器模块层的回调，所有网络对象被处理的时候，都进行无条件回调；

对于基于具体对象的通用回调，通过对象内置的回调函数指针回调，所述的回调函数指针指向应用程序的代码段；

对于基于用户自定义对象的特殊回调，通过用户自定义的回调函数指针回调，所述的回调函数指针指向应用程序的代码段。

Ⅲ.设定网络对象接口，具体是：

网络对象机制提供网络对象基础类，用户在使用网络对象机制时从网络对象基础类继承构造出网络对象；所述的网络对象基础类提供如下内容：

①提供变量区域，包括对象的创建者、读取者、分组交换号码；

②提供基本函数，包括获取对象编号、获取类名、设置与应用程序的回调接口；

③提供网络对象数据打包和解包函数，即写对象和读对象；

④提供网络对象调用响应函数、获得和设置网络对象属性函数；

所述的网络对象属性函数包括获取参数值函数、解析对象属性函数、获取参数类型函数；

所述的获取参数值函数用于获得参数值，如参数值为简单类型，则返回简单类型的数据指针，如是简单类型之外的类型，则认为参数值为对象，实例化对象，并返回对象的数据指针；所述的简单类型包括字节类型、短整型、整型、长整型、字符串类型；

所述的解析对象属性函数用于解析参数，是一个网络对象函数参数的序列化信息；

所述的获取参数类型函数用于获得参数类型，如参数类型为简单类型，直接返回该简单类型的类型名称，如是简单类型之外的类型，则认为参数值为对象，返回对象的类型名称。

所述的网络对象调用响应函数用于当网络对象收到来自远程应用程序的服务请求后，根据请求中的函数名查找函数映射表，找到对应的网络对象函数，完成调用，即数据同步。

Ⅳ.网络对象的调用响应包括支持本地应用程序调用的响应和支持远程应用程序调用的响应；

网络对象提供业务函数，当本地应用程序代码发起对网络对象的函数调用时，网络对象使用业务函数来完成对本地应用程序调用的响应；本地应用程序使用面向对象语言的调用方式来调用网络对象的每个业务函数。

网络对象提供服务响应函数，当客户端发起对网络对象函数调用后，其他分布于各客户端和服务器上的同名网络对象实例进行同步操作，执行同名函数，实现同步操作，完成远程应用程序调用的响应。

网络对象业务函数兼备远程调用响应和发起远程调用两个作用，每个网络对象的代码在调用发起客户端、服务器、调用响应客户端之间是公用的；业务函数内部做判断，最后是否要把调用向远程发起；当作为调用发起者时，通过参数告知函数内部，这个是作为发起者，函数最后要发起远程调用，而作为服务响应者时，最后这段代码应该不执行。否则，会出现循环调用的情况。

Ⅴ.构建网络对象函数：

网络对象函数包括服务响应函数和业务函数，在构造网络对象模型时，需要申明服务响应函数和业务函数两个函数。

所述的服务响应函数是将业务函数加固定前缀名而成，业务函数的定义和面向对象编程语言的定义相同；服务响应函数内部先对来自打包后的远程应用程序的网络对象请求解包，然后调用业务函数。

网络对象函数，通过函数声明宏、函数定义开始宏、函数定义结束宏完成网络对象函数的框架搭建；利用三个宏搭建网络对象函数采用C++语言宏编程技术，属于公知技术。

Ⅵ.构建函数映射表和对象默认机制：

网络对象提供函数映射表，用于记录网络对象函数名称与网络对象函数之间的映射关系；在网络对象机制中，使用函数映射定义开始宏、函数映射项定义宏、函数映射定义结束宏来填写映射表内容。

当网络对象收到来自远程应用程序的服务请求后，根据请求中的函数名查找函数映射表，找到对应的网络对象函数，完成调用即数据同步。

网络对象机制提供网络对象默认构造开始宏和结束宏来构造网络对象的默认机制行为。

所述的默认机制行为包括对象调用响应函数获得网络对象类型名称和定义函数映射表。

Ⅶ.编制网络对象的具体步骤是：

①从网络对象基础类继承得到新增网络对象；

②定义用户需要的业务数据成员变量、面向业务的回调接口；

③在类定义中使用网络对象默认构造开始宏和结束宏来构造网络对象的默认行为；

④使用函数声明宏、函数定义开始宏和结束宏完成网络对象函数的构造；

⑤在函数定义开始宏和结束宏之间填写用户的业务代码；

⑥使用函数映射定义开始宏、函数映射项定义宏、函数映射定义结束宏来完成网络对象函数名称和函数代码指针的映射。

本发明方法实现了对象在客户端和服务器之间的传递、调用和同步更改信息。可以让一个对象同时存在于各客户端和服务器上。当一个客户端触发调用后，可由服务器转发到其他客户端同步执行对象操作。客户端提供最基本的网络对象基础类（NetObject）和实现网络对象存取、传发的服务对象接口（INetObjectService）。服务器端实现对象信息的缓存、同步信息的群发。

本发明的非常简单易用、轻量级技术架构，同时考虑到如实现一个在线课堂内分组交换数据的特点。基于本发明的技术架构，可快速构建网络在线课堂的文档、白板、背景图片、用户权限、同步事件、投票、音视频控制等信息共享处理。程序员可以不必关心网络间数据的传递细节。

具体实施方式

一种远程数据传输中的数据同步方法，该方法包括七个部分，分别是：调用网络对象机制、实现网络对象回调、设定网络对象接口、网络对象的调用响应、构建网络对象函数、构建函数映射表和对象默认机制、编制网络对象；每部分的具体内容如下：

Ⅰ.调用网络对象机制的具体方法是：

应用程序（APP）向进程内网络对象容器（NetObjClient）发起网络对象服务请求，网络对象容器将网络对象服务请求的信息打包；网络对象容器通过应用程序向服务器发送打包后网络对象服务请求的信息；服务器通过信息交换分组向组内成员发送打包后网络对象服务请求的信息，实现组内成员信息同步；服务器对打包后网络对象服务请求的信息进行解包，服务器利用解包后的网络对象服务请求的信息发起与之对应的网络对象的调用；除调用发起客户端外的其他所有的远程客户端收到来自服务器的打包后网络对象服务请求的信息后，通过网络对象容器解包，然后利用解包后的网络对象服务请求的信息发起与之对应的网络对象的调用；

所述的网络对象服务请求包括发布网络对象、获得网络对象、删除网络对象、调用网络函数、修改网络对象属性；

打包和解包采用常用的内存序列化的方法。

Ⅱ.实现网络对象回调的具体方法是：

网络对象机制提供三个层次的回调，分别是：基于网络对象容器（NetObjClient）模块层的回调、基于具体对象的通用回调、基于用户自定义对象的特殊回调；

对于基于网络对象容器模块层的回调，所有网络对象被处理的时候，都进行无条件回调；

对于基于具体对象的通用回调，通过对象内置的回调函数指针回调，所述的回调函数指针指向应用程序的代码段；

对于基于用户自定义对象的特殊回调，通过用户自定义的回调函数指针回调，所述的回调函数指针指向应用程序的代码段。

Ⅲ.设定网络对象接口，具体是：

网络对象机制提供网络对象基础类（NetObject），用户在使用网络对象机制时从网络对象基础类继承构造出网络对象；所述的网络对象基础类提供如下内容：

①提供变量区域，包括对象的创建者、读取者、分组交换号码；

②提供基本函数，包括获取对象编号、获取类名（GetNetClassName）、设置与应用程序的回调接口（SetNetObjCallBack）；

③提供网络对象数据打包和解包函数，即写对象（WriteObject）和读对象（ReadObject）；

④提供网络对象调用响应函数(CallProcedure)、获得和设置网络对象属性函数；

所述的网络对象属性函数包括获取参数值函数、解析对象属性函数、获取参数类型函数；

所述的获取参数值函数（GetParamValue）用于获得参数值，如参数值为简单类型，则返回简单类型的数据指针，如是简单类型之外的类型，则认为参数值为对象，实例化对象，并返回对象的数据指针；所述的简单类型包括字节类型、短整型、整型、长整型、字符串类型；

所述的解析对象属性函数（ParseProperty）用于解析参数，是一个网络对象函数参数的序列化信息；

所述的获取参数类型函数（GetParamType）用于获得参数类型，如参数类型为简单类型，直接返回该简单类型的类型名称，如是简单类型之外的类型，则认为参数值为对象，返回对象的类型名称。

所述的网络对象调用响应函数(CallProcedure)用于当网络对象收到来自远程应用程序的服务请求后，根据请求中的函数名查找函数映射表，找到对应的网络对象函数，完成调用，即数据同步。

Ⅳ.网络对象的调用响应包括支持本地应用程序调用的响应和支持远程应用程序调用的响应；

网络对象提供业务函数，当本地应用程序代码发起对网络对象的函数调用时，网络对象使用业务函数来完成对本地应用程序调用的响应；本地应用程序使用面向对象语言的调用方式来调用网络对象的每个业务函数。

网络对象提供服务响应函数，当客户端发起对网络对象函数调用后，其他分布于各客户端和服务器上的同名网络对象实例进行同步操作，执行同名函数，实现同步操作，完成远程应用程序调用的响应。

网络对象业务函数兼备远程调用响应和发起远程调用两个作用，每个网络对象的代码在调用发起客户端、服务器、调用响应客户端之间是公用的；业务函数内部做判断，最后是否要把调用向远程发起；当作为调用发起者时，通过参数告知函数内部，这个是作为发起者，函数最后要发起远程调用，而作为服务响应者时，最后这段代码应该不执行。否则，会出现循环调用的情况。

Ⅴ.构建网络对象函数：

网络对象函数包括服务响应函数和业务函数，在构造网络对象模型时，需要申明服务响应函数和业务函数两个函数。

所述的服务响应函数是将业务函数加固定前缀名而成，业务函数的定义和面向对象编程语言的定义相同；服务响应函数内部先对来自打包后的远程应用程序的网络对象请求解包，然后调用业务函数。

网络对象函数，通过函数声明宏（DECLARE_FUNCTIONX）、函数定义开始宏（START_IMPLEMENT_FUNCTIONX）、函数定义结束宏（END_IMPLEMENT_FUNCTIONX）完成网络对象函数的框架搭建。

Ⅵ.构建函数映射表和对象默认机制：

网络对象提供函数映射表（_Functions[] 数组），用于记录网络对象函数名称与网络对象函数之间的映射关系；在网络对象机制中，使用函数映射定义开始宏（BEGIN_FUNCTION_MAP）、函数映射项定义宏（ON_FUNCTIONX）、函数映射定义结束宏（END_FUNCTION_MAP）来填写映射表内容。

当网络对象收到来自远程应用程序的服务请求后，根据请求中的函数名查找函数映射表，找到对应的网络对象函数，完成调用即数据同步。

网络对象机制提供网络对象默认构造开始宏（DECLARE_NETWORK_OBJ）和结束宏（IMPLEMENT_NETWORK_OBJ）来构造网络对象的默认机制行为。

所述的默认机制行为包括对象调用响应函数(CallProcedure)、获得网络对象类型名称（GetNetClassName）和定义函数映射表。

Ⅶ.编制网络对象的具体步骤是：

①从网络对象基础类（NetObject）继承得到新增网络对象；

②定义用户需要的业务数据成员变量、面向业务的回调接口；

③在类定义中使用网络对象默认构造开始宏（DECLARE_NETWORK_OBJ）和结束宏（IMPLEMENT_NETWORK_OBJ）来构造网络对象的默认行为；

④使用函数声明宏（DECLARE_FUNCTIONX）、函数定义开始宏（START_IMPLEMENT_FUNCTIONX）和结束宏（END_IMPLEMENT_FUNCTIONX）完成网络对象函数的构造；

⑤在函数定义开始宏（START_IMPLEMENT_FUNCTIONX）和结束宏（END_IMPLEMENT_FUNCTIONX）之间填写用户的业务代码；

⑥使用函数映射定义开始宏（BEGIN_FUNCTION_MAP）、函数映射项定义宏（ON_FUNCTIONX）、函数映射定义结束宏（END_FUNCTION_MAP）来完成网络对象函数名称和函数代码指针的映射。

Claims (1)

1.一种远程数据传输中的数据同步方法，包括调用网络对象机制、实现网络对象回调、设定网络对象接口、网络对象的调用响应、构建网络对象函数、构建函数映射表和对象默认机制、编制网络对象，其特征在于每部分的具体内容如下：

Ⅰ.调用网络对象机制的具体方法是：

应用程序向进程内网络对象容器发起网络对象服务请求，网络对象容器将网络对象服务请求的信息打包；网络对象容器通过应用程序向服务器发送打包后网络对象服务请求的信息；服务器通过信息交换分组向组内成员发送打包后网络对象服务请求的信息，实现组内成员信息同步；服务器对打包后网络对象服务请求的信息进行解包，服务器利用解包后的网络对象服务请求的信息发起与之对应的网络对象的调用；除调用发起客户端外的其他所有的远程客户端收到来自服务器的打包后网络对象服务请求的信息后，通过网络对象容器解包，然后利用解包后的网络对象服务请求的信息发起与之对应的网络对象的调用；

所述的网络对象服务请求包括发布网络对象、获得网络对象、删除网络对象、调用网络函数、修改网络对象属性；

打包和解包采用内存序列化的方法；

Ⅱ.实现网络对象回调的具体方法是：

网络对象机制提供三个层次的回调，分别是：基于网络对象容器模块层的回调、基于具体对象的通用回调、基于用户自定义对象的特殊回调；

对于基于网络对象容器模块层的回调，所有网络对象被处理的时候，都进行无条件回调；

对于基于具体对象的通用回调，通过对象内置的回调函数指针回调，所述的回调函数指针指向应用程序的代码段；

对于基于用户自定义对象的特殊回调，通过用户自定义的回调函数指针回调，所述的回调函数指针指向应用程序的代码段；

Ⅲ.设定网络对象接口，具体是：

网络对象机制提供网络对象基础类，用户在使用网络对象机制时从网络对象基础类继承构造出网络对象；所述的网络对象基础类提供如下内容：

①提供变量区域，包括对象的创建者、读取者、分组交换号码；

②提供基本函数，包括获取对象编号、获取类名、设置应用程序的回调接口；

③提供网络对象数据打包和解包函数，即写对象和读对象；

④提供网络对象调用响应函数、获得和设置网络对象属性函数；

所述的网络对象属性函数包括获取参数值函数、解析对象属性函数、获取参数类型函数；

所述的获取参数值函数用于获得参数值，如参数值为简单类型，则返回简单类型的数据指针，如是简单类型之外的类型，则认为参数值为对象，实例化对象，并返回对象的数据指针；所述的简单类型包括字节类型、短整型、整型、长整型、字符串类型；

所述的解析对象属性函数用于解析参数，是一个网络对象函数参数的序列化信息；

所述的获取参数类型函数用于获得参数类型，如参数类型为简单类型，直接返回该简单类型的类型名称，如是简单类型之外的类型，则认为参数值为对象，返回对象的类型名称；

所述的网络对象调用响应函数用于当网络对象收到来自远程应用程序的服务请求后，根据请求中的函数名查找函数映射表，找到对应的网络对象函数，完成调用，即数据同步；

Ⅳ.网络对象的调用响应包括支持本地应用程序调用的响应和支持远程应用程序调用的响应；

网络对象提供业务函数，当本地应用程序代码发起对网络对象的函数调用时，网络对象使用业务函数来完成对本地应用程序调用的响应；本地应用程序使用面向对象语言的调用方式来调用网络对象的每个业务函数；

网络对象提供服务响应函数，当客户端发起对网络对象函数调用后，其他分布于各客户端和服务器上的同名网络对象实例进行同步操作，执行同名函数，实现同步操作，完成远程应用程序调用的响应；

网络对象业务函数兼备远程调用响应和发起远程调用两个作用，每个网络对象的代码在调用发起客户端、服务器、调用响应客户端之间是公用的；业务函数内部做判断，最后是否要把调用向远程发起；当作为调用发起者时，通过参数告知函数内部，这个是作为发起者，函数最后要发起远程调用，而作为服务响应者时，最后这段代码不执行；否则，会出现循环调用的情况；

Ⅴ.构建网络对象函数：

网络对象函数包括服务响应函数和业务函数，在构造网络对象模型时，需要申明服务响应函数和业务函数两个函数；

所述的服务响应函数是将业务函数加固定前缀名而成，业务函数的定义方式采用面向对象编程语言的定义方式；服务响应函数内部先对来自打包后的远程应用程序的网络对象请求解包，然后调用业务函数；

网络对象函数，通过函数声明宏、函数定义开始宏、函数定义结束宏完成网络对象函数的框架搭建；

Ⅵ.构建函数映射表和对象默认机制：

网络对象提供函数映射表，用于记录网络对象函数名称与网络对象函数代码指针之间的映射关系；在网络对象机制中，使用函数映射定义开始宏、函数映射项定义宏、函数映射定义结束宏来填写映射表内容；

当网络对象收到来自远程应用程序的服务请求后，根据请求中的函数名查找函数映射表，找到对应的网络对象函数，完成调用即数据同步；

网络对象机制提供网络对象默认构造开始宏和结束宏来构造网络对象的默认行为；

所述的默认行为包括对象调用响应函数获得网络对象类型名称和定义函数映射表；

Ⅶ.编制网络对象的具体步骤是：

①从网络对象基础类继承得到新增网络对象；

②定义用户需要的业务数据成员变量、面向业务的回调接口；

③在类定义中使用网络对象默认构造开始宏和结束宏来构造网络对象的默认行为；

④使用函数声明宏、函数定义开始宏和结束宏完成网络对象函数的构造；

⑤在函数定义开始宏和结束宏之间填写用户的业务代码；

⑥使用函数映射定义开始宏、函数映射项定义宏、函数映射定义结束宏来完成网络对象函数名称和网络对象函数代码指针的映射。