CN1109965C - 通过分布式编程对象进行主机信息访问的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于开发持久的、单次实现的可以跨越多个平台推广应用的主机访问应用程序的方法和装置。无需平台专用的服务器程序，即可利用屏幕处理主机信息数据流而直接实现主机与客户的交互。

Description

通过分布式编程对象进行主机信息访问的方法
技术领域
本发明涉及计算机系统以及操作以上与网络相连的计算机系统的方法，以使该计算机系统可以通过网络访问数据和编码。具体而言，本发明涉及客户应用程序的开发，其中客户应用程序利用分布式应用程序技术访问并处理存储在主机上的信息。
背景技术
1997年6月4日申请并转让给IBM公司的名称为“用于控制访问非发起主机的小应用程序的重定向”的序号为08/868,611的申请是相关申请。
在过去的两年中，Internet(国际互联网)，特别是作为Internet顶层功能之一的万维网(WWW或Web)，呈爆炸性增长。WWW包括许多分布在众多不同服务器上的信息页或文件。利用统一资源定位符(URL)标识各Web页。URL同时代表服务器机与该服务器机上的特定文件或特定Web页。一台服务器上可以驻留许多Web页或URL。
为了使用WWW，客户需要运行称为Web浏览器的软件，如WebExplorer(作为IBM公司Operating System/2(OS/2)的一部分而提供)或Netscape通信公司的Navigator()程序。客户与浏览器进行交互以便选择特定URL，从而使浏览器向URL中标识的服务器发送该URL或Web页请求。通常，服务器通过检索被请求Web页，将该Web页的数据传回到请求客户(客户与服务器的交互遵守超文本传输协议(“HTTP”))来应答请求。随后，在客户屏幕上向用户显示该Web页。客户也可以使服务器启动应用程序，例如，搜索与特定主题有关的WWW页。
根据称为HTML(超文本标注语言)的语言来格式化大部分的WWW页。因此，一典型Web页包括文本与称为标识符的嵌入格式命令，利用嵌入格式命令来控制字体大小、字型(如斜体或黑体)、如何编排文本以及其他Web页选项。Web浏览器对HTML程序进行语法分析，以根据特定格式显示文本。此外，HTML页也可以利用另一URL来包含对多媒体数据段的引用，如图象、视频片段或音频文件。Web浏览器通过检索，然后显示或播放该数据来响应该引用。换句话说，无需任何环绕HTML文本，这类多媒体数据可以组成其自身的WWW页。
大部分WWW页包含一个或多个对其他WWW页的引用，后者无需与原始WWW页在同一台服务器上。用户通过选择屏幕上的特定位置，通常通过(双击)点击鼠标按钮，就可以激活该引用。将以上引用或位置称为超链接，并且浏览器通常采用特定方式标识该引用或位置(例如，采用不同的颜色显示与超链接有关的文本)。如果用户选择了超链接，就检索被引用的WWW页，并取代当前显示的WWW页。
可以在“万维网与HTML”(作者Douglas McArthur，p18-26，Dr Dobbs Journal，Dec 1994)和“HTML参考资料”(作者Ian Graham，John Wiley，New York，1995)中找到有关HTML和WWW的其他信息。
如上所述，一般来讲目前实现的WWW具有以下不便，即实际上从服务器下载到客户的Web页是被动的，换句话说，该Web页并不包含在客户机上执行的代码。其含义之一是：服务器不能把与客户和服务器之间交互有关的任何处理卸载到客户。因此，假如客户正在完成例如具有其电话号码的表格，则必须在服务器进行诸如电话号码位数之类的合法检查。从而导致：第一，加重了服务器的处理负担；第二，如果需要改正错误，则在服务器和客户之间需要费时的额外通信。此外，服务器不能将执行代码下载到客户，严重限制了被创建用来使用WWW的应用程序的类型。
就目前的发展而言，特别是基于Sun微系统公司的Java(Sun微系统公司)技术，试图克服以上困难。Java技术主要包括(i)一种新的编程语言，类似C和C++，和(ii)虚拟机。实际上，可以将采用Java编程语言书写的程序编泽为字节代码格式，随后，当运行时，在运行于客户机上的Java虚拟机上进行解释。Java虚拟机将字节代码转换为可由基础物理机执行的指令。
可以以字节代码的形式经WWW，下载采用Java书写的程序，以便在客户端的Java虚拟机上执行。以上程序被称为“小应用程序”。采用Java技术经WWW下载代码具有两个主要优点。第一，如果我们假设各客户均具有一份Java虚拟机拷贝(通常将位于客户系统的虚拟机安装在操作系统中，或者安装在浏览器本身中)，则小应用程序可以是平台无关的。换句话说，服务器无需具有需要根据不同操作系统和不同机器下载到客户的不同版本的代码，因此，只需书写并维护有关代码的一个版本，从而进一步简化了软件开发人员的工作。第二，由于以上小应用程序运行在虚拟机而非物理机上，从而大大提高了安全性。因此，当利用网络下载代码时，通常存在以下风险，即代码中可能含有某些能够破坏客户机上所存储的数据或程序的恶意代码(偶尔或常常)。然而，虚拟机能够监视小应用程序的操作，从而能够检测并预防以上恶意操作。
请注意，客户以在虚拟机上执行的字节代码的形式，从服务器下载软件的概念独立于Java技术也是众所周知的，例如，参见US5,347,632。
为了调用Java小应用程序，HTML文本的Web页包含一个<APPLET>标识符，该标识符标识包含有小应用程序的URL。浏览器通过检索并运行以上小应用程序来应答该标识符。同时还定义一个<PARAM>标识符，该标识符夹在一对相应的<APPLET>标识符和</APPLET>标识符之间，利用该标识符确定运行时传送给小应用程序的参数。(请注意，APPLET和PARAM标识符并未正式加入到HTML标准，尽管如此，也能被大部分浏览器识别)。可以在“21天自学Java”(作者Laura Lemay和Charles Perkins，Sams.net出版社，Indianapolis，USA，1996)中找到有关Java技术和小应用程序的其他信息。
如上所述，在WWW改进之前，同时随着WWW的改进，人们开发了多种互不相关的技术以便允许工作站访问主机数据。在当今商业环境中广泛流行的终端仿真(仿真器)软件就是该种技术之一，该终端仿真软件驻留在用户PC上，利用多种网络协议(如SNA、TCP/IP等)提供与主机的连接。当执行时，仿真器就提供类似早期正文主机专用数据流终端(如3270/5250/VT)的应用程序窗口，该终端允许用户执行驻留在主机上的应用程序。该种应用程序的一种例子就是电子邮件，其中主机存储某个用户的输入报文，用户可以利用仿真器远程地访问该报文。
利用仿真器高级语言应用程序编程接口(EHLLAPI)开发的仿真器已经成为可编程的，以便允许开发人员定制其对主机数据的访问和处理。该编程接口运行在本地工作站仿真软件的顶层，在仿真器屏幕上模拟击键，向该屏幕或从该屏幕拷贝数据(屏幕铲刮)。由于仿真器仅仅中继了基于正文的主机应用程序的输出，所以人们开发了EHLLAPI应用程序，该应用程序可以收集信息，并且以更适用的、引人入胜的图形用户界面(GUI)的方式显示该信息。某些实现还超越了屏幕铲刮，实际上在格式化数据流以进行屏幕输出之前处理该数据流。对于自动化重复工作、屏蔽主机应用程序以及把主机信息与工作站软件结合起来的仿真器用户而言，该种性能是很有价值的。EHLLAPI应用程序的一种例子就是点击前端GUI，该应用程序允许用户搜索具有复杂正文指令序列的主机数据库。EHLLAPI应用程序可以以窗口检查框或下拉列表选择的形式接收用户的输入，并将该输入翻译为执行数据库查询所需的正文指令。同样，可以格式化查询结果，以便向用户显示更加用户友好的结果列表。
最近，人们把上述基础Java和仿真器程序结合起来，以便无需借助驻留在用户工作站上的仿真器软件就能实现主机连接。换句话说，人们已经开发了实际驻留在服务器机上的Java仿真器小应用程序，并且当利用支持Java的浏览器访问时，该小应用程序就提供仿真器程序。利用这种方案以及用户桌面计算机上浏览器的扩散，就无需再在各台机器和客户平台上保留仿真器代码。然而，仿真器程序的复杂性以及在Java实现中保持永久数据的困难性限制了这些Web仿真器方案的性能。
对于Web仿真器而言，两个尚未解决的关键问题是服务器平台的无关性和数据流访问。现有方案通过利用Java仅仅扩展运行在服务器上的仿真器应用程序的显示就创建服务器平台相关性。因此，Java小应用程序必须知道服务器仿真器如何显示信息，以便正确进行语法分析。利用该方法，以上方案依赖于运行特定服务器软件，从而损失了某些Java无关性的优点。此外，当与主机进行交互时，该方法被限制在屏幕铲刮。这就要求应用程序开发人员了解该屏幕格式，以及处理该格式所需击键序列。对仿真器应用程序开发人员而言，现有Web仿真器均不能够在提供数据流访问的同时，提供服务器与客户平台的完全无关性。
发明内容
本发明提供支持以下编程能力的方法和装置，即在提供对输入信息的预显示数据流访问的同时，一旦开发了与平台无关的主机信息访问方案，就可应用于跨平台的编程能力。由于本发明以完整类模型的方式实现了核心主机访问程序，所以实现以上性能是可能的，其中类模型与其他组件(如服务器平台)是独立的，并且在本发明的最佳实施方式中只需运行支持Java的浏览器；尽管本发明并不局限于Java技术，并且可应用于任何可动态下载的编程环境。
利用本发明，应用程序开发人员可以书写用于处理来自常规数据流表示空间(如3270/5250/VT)的数据的Java小应用程序，而并不要求用户将该小应用程序驻留在其机器上。以上表示空间代表一个虚终端屏幕，该屏幕包含主机应用程序发送到该显示或者从该显示接收的数据和有关属性。以上小应用程序可以打开与主机的会话，等待输入主机数据，从虚屏幕获取特定字符串，获取该字符串的有关属性两者，在特定位置设置新的字符串值，向该主机回送数据流功能键，并等待下一主机应答。在完成该交互之后，以上小应用程序可以切换到另一任务或者简单关闭该会话。甚至无需显示主机屏幕就可以实现全部操作。其显著优点是，小应用程序仅仅驻留在用户访问的服务器上，而无需驻留在每个用户的工作站上。以上方案能够显著地节省维护费用和资源。
本发明在多方面改进了客户专用的屏幕铲刮EHLLAPI。其主要区别在于：本发明直接处理数据流，而EHLLAPI处理使用数据流创建的传统仿真器屏幕。因此显著减少了系统开销层。同时，本发明并不要求在本地工作站上运行仿真器软件。此外，其Java类和方法并非与其他Java类不同，因此，减少了程序员对仿真器的特定屏幕格式和键盘布局进行了解的依赖性。另外，通过使用诸如Java之类的技术，本发明是平台无关的，并且可以下载以便在客户计算机上执行。
附图说明
图1说明具有独立客户仿真器的基础网络环境(现有技术)。
图2说明具有服务器仿真器和客户Java GUI小应用程序的网络环境(现有技术)。
图3说明屏幕铲刮仿真器应用程序的典型流程(现有技术)。
图4说明利用直接数据流访问的主机直接访问应用程序的流程。
图5说明可以采用本发明的客户仿真器小应用程序的网络环境。
具体实施方式
如下所述，本发明的最佳实施方式包含了许多程序，应用程序开发人员可以使用这些程序处理主机信息。在本发明的最佳实施方式中，采用3270仿真程序和Java环境作为示例，但这并不意味着将本发明限制在任一特定编程环境和仿真环境中。
1)会话启动和终止—本发明提供会话启动和终止方法，而无需调用独立程序启动仿真器会话。会话创建方法自动建立主机连接，并且创建一个表示空间，该空间保持小应用程序的信息以便进行交互。
2)字段操作—主机表示空间的基本元素是字段。字段包括内容和属性两者。本发明为程序提供方法以便利用多个字段导航、获取字段属性和处理该字段内容。例如，通过获取第一个未保护字段，随后顺序循环经过下一个未保护字段，并将未保护字段的值修改为用户提供的输入，用户程序就可以遍历当前表示空间中的所有输入字段。本发明提供了以正向和反向两者导航多种类型字段的方法。该方法无需理解EHLLAPI程序通常需要理解的键盘击键。
3)块操作—表示空间中的所有内容可供拷贝到工作站程序，和从工作站程序拷贝出来。典型应用是字处理程序在某个时刻综合一整屏主机信息。该操作还支持将表示空间的部分区域作为块进行拷贝。另一个有用的示例是在采取下一个动作之前，由程序检查某个串在表示空间中的出现。本发明提供了多种方法以便支持程序在继续处理之前等待某个模式出现。
4)击键操作—有两类与传统主机屏幕，如3270，有关的击键操作。第一类是3270数据流体系结构中定义的击键操作，终端用户利用该操作直接与主机应用程序进行交互。这些击键操作包括Enter、Clear、SystemRequest、PA和PF击键。通常由主机应用程序发送的屏幕将以上击键列为功能键，用于GUI显示。本发明提供了多种方法，以便小应用程序利用功能键应答主机应用程序。第二类包含帮助终端操作员提高效率而定义的3270击键，如tab键，该类击键并不与主机应用程序交互。在EHLLAPI编程中，某些键是有用的，但对本发明无用因为可以进行字段操作和块操作。由于本发明的焦点在于主机交互，而不是屏幕，所以无需包括该类击键。
5)可视化控制—使用本发明的大部分工作站程序可能会提供其本身的GUI，此时，无需与会话有关的任何可视组件，就可以建立该会话。本发明定义了一个默认类，该类代表提供3270屏幕GUI时的小应用程序，但是可以利用show和hide方法，有计划地控制其可视性。
利用本发明的上述功能和增强的可移植性，开发人员能够以比以前更多的功能性和推广性，创建主机访问应用程序。利用特定示例，以上观点将更加明显。
图1所示的网络配置表示在将Web访问性引入仿真器方案之前的典型仿真器用户环境。位于工作站103的用户希望与其主机连接，以便访问数据库或电子邮件。为了完成该项工作，该用户利用其工作站(103)上运行的TN3270仿真器客户(104)与主机连接。该客户与驻留在主机服务器(102)上的TN3270服务器(105)通信(111)。主机服务器将客户请求(112)中继到主机网络(101)，最后在该网络到达用户请求的主机。随后，从主机向客户104传输数据，如登录屏幕的正文。
在登录之后，用户就与主机建立持久的端到端的会话(113)，利用该会话，用户可以利用主机上的应用程序进行诸如数据库查询或读取电子邮件之类的操作。尽管TN3270客户与服务器用于说明典型的仿真器环境，该说明并不意味着将本发明限制在特定的编程环境或仿真环境中。
特别重要的是，图1所示的典型环境实际上要求客户软件驻留在工作站103上。当必须管理跨越众多用户工作站和平台的应用程序时，这将会造成资源限制和维护困难。
图2说明企图解决以上问题的初始步骤，该步骤仍有缺点。此时，位于工作站204的用户利用支持Java的浏览器(205)，从实际驻留在Web服务器(203)上的GUI类库(207)中下载(211)3270屏幕GUI小应用程序(208)。一旦下载完毕，通常小应用程序就利用专用装置与Web服务器通信(212)，以便启动主机连接。类库(207)利用诸如EHLLAPI之类的仿真器编程接口，将该请求转发(213)到TN3270客户(209)。请注意，该步骤的意义和图1中利用TN3270仿真器客户到达主机的用户是相同的。流程214和215说明从客户209到TN3270服务器210，再到主机网络201和目标主机的连接请求流程。随后，从目标主机向TN3270客户仿真器209回传数据(如登录屏幕的正文)。该数据经过EHLLAPI接口(213)和专用类库接口(212)流回到3270屏幕GUI小应用程序，并最终到达用户。该用户通过登录进行响应，随后在Web服务器203和主机之间建立会话，并利用流程212和213处理输入和输出。
该Web方案不再需要与用户机器(204)建立会话。而是与服务器(203)进行会话，并且必须使用专用接口以便从用户获取信息或向用户发送信息。此外，本方案传送到用户的信息通常出现在客户(209)所显示的信息之后。利用本方案，用户可能在Web客户(204)上运行的任意EHLLLAI应用程序只能选择屏幕铲刮进行交互，而不能选择直接数据流进行交互。图3更详细地说明了屏幕铲刮EHLLAPI能力的典型流程。
图3中的示例从仿真器操作员启动仿真器(301)进而启动主机会话(302)开始。例如参见图1和图2，图1和图2中的确存在仿真器应用程序和会话，用户机器或服务器。随后，由用户运行的仿真器应用程序(303)查询仿真器，以便打开会话(311)，该应用程序还接收标识当前会话的应答(312)。应用程序303选择所需的会话，将主机会话连接到它们的应用程序的GUI窗口(304)(313)，并在该窗口处由仿真器确认该连接(314)。一旦连接了会话窗口，仿真器应用程序(303)进而接收主机数据，并且利用屏幕铲刮技术处理该数据。仿真器应用程序(303)可以搜索希望在GUI窗口(304)显示的会话窗口(302)中的关键输出正文串(315)，并且如果需要的话，就将该正文串拷贝到GUI窗口(316)。仿真器应用程序(303)也可以搜索表示输入字段如“USERNAME：”或“PASSWORD：”的位置的会话窗口(302)中的关键正文串(317)。一旦确定了输入字段在会话窗口(302)中位置，就可以将GUI窗口(304)中的用户输入拷回到该位置，以便回传到主机(318)。这样，GUI窗口(304)只不过是会话窗口(302)的扩充。由于以上窗口扩充方法，仿真器应用程序(303)必须向会话窗口(302)发送击键(319)，随后等待窗口释放以便进行以后的交互(320)。流程315到320表示某些基本功能，仿真器应用程序(303)重复使用这些功能经过会话窗口(302)与主机通信。当仿真器应用程序(303)希望切换到另一会话窗口时，它就请求与其当前主机会话窗口(321)断开。这样，屏幕铲刮应用程序必须与这些应用程序希望处理的每个会话窗口进行连接和断开。一个仿真器应用程序没有能力同时监视多个会话。因此，仿真器操作员必须结束该会话。
图4说明利用本发明的支持直接数据流访问的方法进行的交互。仿真器应用程序(401)无需仿真器操作员启动仿真器会话窗口，就能直接启动(411)主机会话(403)。对会话进行直接控制还支持仿真器应用程序(401)同时处理多个会话，而无需与会话窗口进行连接和断开。将当前主机会话的所有字段和属性保存到可由仿真器应用程序直接访问的数据结构中，而无需搜索字段窗口。因此，可以容易地搜索给定数据流的所有字段，并在应用程序的GUI窗口(404)中显示。如412和413所示，可以基于每个会话实现以上处理，或者如414和415所示，应用程序可搜索多个会话并且在GUI应用程序窗口(404)中合并输入字段。一旦用户对GUI应用程序窗口(404)进行了输入，应用程序就设置主机输入字段，并将该结果发送到主机(416)。对于与输入字段无关的输入，如功能键输入，以上处理同样适用(417)。由于不必须在各个输入之前检查窗口的状态，本发明简化了这些交互。本发明不间断地了解会话状态，并且接收有关随时出现的新数据流的通知。因此，本发明只是简单地等待通知(418)，而不是循环检查会话状态。由于可以管理多个并发会话，所以当完成处理后，仿真器应用程序(401)就可以完全关闭会话，而不是依赖仿真器操作员。
为了实现411到419，仿真器应用程序(401)在平台无关类库(402)的顶层运行，可以以小应用程序的方式从服务器下载该类库。在服务器应用程序模式中，可以执行驻留在服务器上的该类的方法。图5详细说明如何在最佳实施方式的Web客户/服务器环境中使用该类库。
在图5中，工作站上的用户(503)利用支持Java的浏览器(504)连接Web服务器(502)以及其HTTP服务器软件(505)，开始交互。实际上以前书写的用户小应用程序(506)以及类库(507)两者实际上均驻留在服务器(502)上。通过请求包含小应用程序引用的URL(521)，实时下载用户小应用程序(506，508)(522)，以便在工作站(503)的存储器和CPU中运行。通过使用类库方法(507，509)，用户小应用程序(508)经由标准接口(523)与TN3270服务器(510)连接。随后，TN3270服务器(510)利用连接请求与在主机网络(501)中发现的目标主机连接(524)。主机进行应答，并在用户小应用程序(508)和目标主机之间建立持久的端到端的会话(525)。随后，用户小应用程序(508)进而使用图4所示的类库(507)与目标主机进行交互。
尽管在以上示例中将类库下载到工作站(503)，但是可以书写在服务器(502)上运行并且以该开发的应用程序所定义的方式参与客户/服务器运行的应用程序。
尽管图中所收集的最佳实施方式一般包括可下载的用户小应用程序，但这丝毫并不意味着将本发明限制在特定的编程环境或仿真环境中。可以将本发明应用于客户应用程序、服务器应用程序或者交互客户和服务器上应用程序的系统中。

Claims (5)

1.一种允许用户站访问目标主机的方法，所述方法其特征在于包括以下步骤：
访问驻留在主机服务器上的程序；
请求所述程序在所述用户站上实例化一个仿真程序；
通过执行所述实例化的程序，访问所述主机服务器上的仿真服务器；和
在所述目标主机和所述用户站之间建立会话。
2.权利要求1所要求的方法，其特征在于所述用户站通过所述仿真程序与所述目标主机通信。
3.权利要求1或权利要求2所要求的方法，其特征在于以Java小应用程序的方式实现所述仿真程序。
4.权利要求1或权利要求2所要求的方法，其特征在于所述目标主机利用数据流与所述用户站通信。
5.权利要求1或权利要求2所要求的方法，其特征在于以可动态下载的应用程序的方式实现所述仿真程序。
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