学习笔记--间接通信

什么是间接通信？

间接通信被定义为在分布式系统中实体通过中介者进行通信，没有发送者和接收者之间的耦合。

间接通信具有两个特性：
(1)空间解耦：发送者不需要知道接收者是谁。
(2)时间解耦：发送者和接收者可以有独立的生命周期。

间接通信的范型

1.组通信

(1)概念
组通信实现了组播通信，通过一个操作，消息被发送到组内的所有成员，与系统中的所有成员通信。组通信的一个重要特征就是一个进程事项发起一个组播操作，而不是发起多个发送操作到每个进程。

(2)分类
a.封闭组和开放组
封闭组：对封闭组的组成员来说，只有组成员才能组播给它。
开发组：对开放组的组成员来说，组外的成员也能组播给它。

b.重叠组和非重叠组
重叠组：实体（对象或进程）可以成为多个组的成员。
非重叠组：实体（对象或进程）至多只能属于一个组。

(3)实现

JGroups等。

2.发布-订阅系统

(1)概念

在发布-订阅系统中，发布者发布事件到事件服务中，订阅者通过订阅表示对特定事件感兴趣。发布-订阅系统的任务是把订阅和发布的事件匹配，保证事件通知正确传递。一个给定的事件会传递给多个订阅者，所以发布-订阅系统是一个一对多的通信范型。

(2)订阅模型

a.基于渠道

发布者发布事件到命名的渠道，订阅者订阅其中一个已命名的渠道，并接收所有发送到那个渠道的事件。

b.基于主题

每个事件通知可以定义多个主题，订阅者根据自己感兴趣的主题订阅。

c.基于内容

基于内容的订阅是基于主题订阅的一般化。

d.基于类型

在基于对象的方法中，对象有指定的类型。在基于类型的方法中，订阅根据事件类型来定义，根据给定的事件类型或者子类型来定义。

(3)发布-订阅系统的体系结构

3.消息队列

(1)概念

生产者进程发送消息到特定队列，消费者进程从队列中接收消息。有以下三种接收方式：

a.堵塞接收：保持堵塞直到有合适的消息可用。
b.非堵塞接收（轮询）：检查队列的标志，返回可用的消息，或是一个不可用的指示。
c.通知操作：当队列中有可用的消息时，向消费者发送事件通知。

(2)JMS（Java消息服务）

4.分布式共享内存

(1)概念

分布式共享内存(DSM)是一种抽象，用于给不共享内存的物理机共享数据。分布式共享内存使得不同计算机的进程能访问不同进程的数据，就像访问自己进程的数据一样。

(2)与消息传递的比较

比较内容	分布式共享内存	消息传递
序列化	相关进程直接共享变量，不需要序列化。	变量在发送进程序列化，在接收进程反序列化。
安全性	共享分布式内存的进程可能错误的变更数据而导致其他进程失效。	支持消息传递的进程因为拥有各自的私有地址空间而得到保护。
持久性	通过DSM通信的进程可以在非重叠生命周期进行。	通过消息传递的进程需要在同一时刻进行消息传递。
同步	通过共享内存编程的常规组成成分，例如锁和信号量实现的。	通过消息原语进行进程之间的同步。

(3)实现

Apollo Domain文件系统等。

5.元组空间

(1)概念

进程通过在元组空间放置元组间接进行通信，其他进程可以从元组空间中读或者删除元组。元组由一个或多个带类型的数据域组成。

(2)实现

JavaSpaces等等。

间接通信风格总结

比较内容	组	发布-订阅系统	消息队列	分布式共享内存	空间组通信
空间解耦	是	是	是	是	是
时间解耦	可能	可能	是	是	是
服务风格	基于通信的	基于通信的	基于通信的	基于状态的	基于状态的
通信模式	一对多	一对多	一对一	一对多	一对一或一对多
主要目的	可靠的分布式计算	信息分发或EAI；移动和无处不在系统	信息分发或EAI；商业事务处理	并行和分布式计算	并行和分布式计算；移动和无处不在系统
可伸缩性	有限的	有限的	可能	可能	有限的
关联性	无	基于内容的发布-订阅	无	无	有

參考资料

《分布式系统概念与设计》