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如何用python開發(fā)Zeroc Ice應用
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Zeroc Ice簡介

  Zeroc ICE（Internet Communications Engine ，互聯(lián)網通信引擎）是目前功能比較強大和完善的RPC框架，支持跨平臺、跨語言調用。它非常靈活，可以通過TCP、UDP、SSL/TSL或WebSocket連接，支持同步、異步調用，以及服務器和客戶端之間的雙向連接。Zeroc ICE的效率非常高，它使用一種高效的二進制協(xié)議，對帶寬的消耗比較小。甚至對于通過衛(wèi)星的RPC調用，Zeroc ICE還可以對數據流進一步壓縮。另外Zeroc ICE還可以在不解包的情況下轉發(fā)調用請求，省去普通轉發(fā)時的解包、重新壓包的時間。
  Zeroc ICE的應用還可以部署在icegrid上，實現網格計算，即客戶端調用時不必指定目標主機，由ICE負責查找；服務端也可以在調用時才開啟，動態(tài)加載；同樣的服務也可以部署多個，實現高可用。

實驗簡介

  Zeroc ICE支持跨語言RPC調用，包括C++、C#、Java、JavaScript、Python、Objective-C、Ruby、PHP、VB等。本次實驗采用Python（Pyhon 2.7以上，或者Python 3都可以）。實驗的內容是在icegrid上部署一個簡單的服務器，當客戶端調用時輸出指定內容，并返回一個字符串。實驗步驟如下：

  • 安裝Zeroc ICE
  • 開發(fā)服務端和客戶端程序
  • 部署到icegrid
  • 客戶端調用

環(huán)境準備

   本次實驗采用的操作系統(tǒng)是Ubuntu 14.04。如果使用其他操作系統(tǒng)，可以根據Zeroc ICE的文檔相應調整。

安裝Zeroc Ice

   如果系統(tǒng)中沒有安裝Zeroc ICE，并且ubuntu的軟件源中也沒有zeroc ice，可以按照下面的步驟安裝。

sudo apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv 5E6DA83306132997
sudo apt-add-repository "deb http://zeroc.com/download/apt/ubuntu$(lsb_release -rs) stable main"
sudo apt-get update
sudo apt-get install zeroc-ice-all-runtime zeroc-ice-all-dev

  安裝之后系統(tǒng)中就有了slice2cpp、slice2java等Sliece（Zeroc ICE定義的接口描述語言，IDL）文件到相應語言的轉換程序，以及icegrid、iceregistry、icegridadmin等程序。如果缺少目標語言的工具（例如slice2py）或開發(fā)包，還需要特別安裝。

安裝Zeroc ICE的python開發(fā)包

  當然在這一步之前應當首先安裝python和pip（python的依賴管理工具），此處略。Zeroc ICE的python開發(fā)包（或者模塊）叫zeroc-ice，可以使用pip安裝。

sudo -H pip install zeroc-ice

  安裝過程中可能出現缺少某些C/C++頭文件的問題，例如缺少python.h、openssl/ssl.h、bzlib.h，這些都是因為沒有安裝相應的開發(fā)包?？梢酝ㄟ^如下的命令解決：

sudo apt-get install python-dev
sudo apt-get install libssl-dev
sudo apt-get install libbz2-dev

開發(fā)Server和Client

  下面即是真正的服務端和客戶端開發(fā)。開發(fā)過程通常是:

  • 使用Slice語言定義語言無關的接口文件
  • 轉換成指定語言的接口文件
  • 根據接口文件開發(fā)服務端和客戶端程序
  • 書寫服務端和客戶端的配置文件

使用slice語言定義接口

// Printer.ice
module Demo {
  interface Printer {
     string printString(string s);
  };
};

生成指定語言的接口文件

  本次開發(fā)采用的語言是python，所以使用

slice2py Printer.ice

  其他語言可以依此類推，例如slice2java，slice2cpp。
  命令執(zhí)行成功，可以看到在目標目錄中生成了一個Printer_ice.py文件，以及一個Demo目錄。Demo是slice接口文件中定義的module名稱。

編寫服務器

import sys, traceback, Ice 
import Demo

# PrinterI是接口實現類，Demo.Printer是slice2py生成的接口
class PrinterI(Demo.Printer):
  def printString(self, s, current=None):
    print(s)
    return "Server Printed: " + s 

status = 0 
ic = None

try:
  # 初始化zeroc ice環(huán)境
  ic = Ice.initialize(sys.argv)
  # 生成名為SimplePrinterAdapter的對象適配器，連接方式是缺省的tcp，監(jiān)聽端口10000
  adapter = ic.createObjectAdapterWithEndpoints("SimplePrinterAdapter", "default -p 10000")
  # 生成接口的實現對象，并以指定的名字SimplePrinter添加到對象適配器中
  object = PrinterI()
  adapter.add(object, ic.stringToIdentity("SimplePrinter"))
  # 激活對象適配器
  adapter.activate()
  # 使得本服務器的調用線程在此暫停，直至ice服務結束，或者進程結束
  ic.waitForShutdown()
except:
  traceback.print_exc()
  status = 1 

if ic: 
  # Clean up
  try:
    ic.destroy()
  except:
    traceback.print_exc()
    status = 1 

sys.exit(status)

  server.cfg內容如下：

PrinterAdapter.AdapterId=PrinterAdapter
PrinterAdapter.Endpoints=tcp

  其中tcp的意思通過tcp協(xié)議調用，服務器監(jiān)聽來自tcp協(xié)議的連接請求。

編寫客戶端

import sys, traceback, Ice 
import Demo

status = 0 
ic = None

try:
  ic = Ice.initialize(sys.argv)
  # 生成名為SimplePrinter代理對象，且通過tcp調用，連接目標機器的10000端口
  base = ic.stringToProxy("SimplePrinter:default -p 10000")
  # 將代理對象轉換成目標對象
  printer = Demo.PrinterPrx.checkedCast(base)
  if not printer:
    raise RuntimeError("Invalid proxy")
  # 調用服務器的printString方法，并輸出返回結果
  rs = printer.printString("Hello World, I'm talking to you through RPC")
  print(rs)

except:
  traceback.print_exc()
  status = 1 

if ic: 
  # Clean up
  try:
    ic.destroy()
  except:
    traceback.print_exc()
    status = 1 

sys.exit(status)

  客戶端的配置文件如下：

Ice.Default.Locator=SzcIceGrid/Locator:tcp -h 127.0.0.1 -p 4061

客戶端直連服務端

  上述程序開發(fā)完畢之后不用部署到icegrid就可以直接運行，配置文件是用來在icegrid上定位和連接服務。此時可以一邊運行服務端，一邊運行客戶端，檢驗一下它們的功能。

python Server.py

  運行之后可以看到進程并沒有結束，一直在等待連接。然后另起一個終端，運行客戶端程序。

python Client.py

  運行之后可以看到服務端和客戶端窗口的輸出。

部署到icegrid

  icegrid是Zeroc ICE的云計算解決方案。它可以將各種服務端部署在多臺機器上，并為客戶端調用提供服務定位、服務激活、負載均衡、故障轉移等服務?？蛻舳酥灰B接到指定的服務注冊中心，就可以根據服務名稱（這里是SimplePrinter），以及連接協(xié)議（Endpoints，這里是tcp）就可以找到相應的服務。服務在注冊時也不必處在運行狀態(tài)，可以由icegrid根據調用請求，自動啟動。

配置注冊中心

registry.cfg（服務注冊中心的配置文件）

IceGrid.InstanceName=SzcIceGrid 
#客戶端連接到注冊中心的地址 
IceGrid.Registry.Client.Endpoints=tcp  -p 4061
IceGrid.Registry.Server.Endpoints=tcp
IceGrid.Registry.Internal.Endpoints=tcp
IceGrid.Registry.PermissionsVerifier=SzcIceGrid/NullPermissionsVerifier
IceGrid.Registry.AdminPermissionsVerifier=SzcIceGrid/NullPermissionsVerifier
#注冊中心數據保存路徑,需要手動創(chuàng)建文件夾
IceGrid.Registry.Data=/home/rocway/test/zerocice/registry
IceGrid.Registry.DynamicRegistration=1
Ice.Admin.InstanceName=AdminInstance
Ice.Admin.ServerId=Admin

注意：手工創(chuàng)建文件中的路徑。

配置節(jié)點

  節(jié)點是服務所在的機器。在實際生產環(huán)境中，服務注冊中心也可以運行在其中某個節(jié)點上。
node1.cfg（服務所在節(jié)點的配置文件）

# 注冊中心地址 
Ice.Default.Locator=SzcIceGrid/Locator:tcp -h 127.0.0.1 -p 4061 
#node名 
IceGrid.Node.Name=node1 
IceGrid.Node.Endpoints=tcp 
#node存儲路徑 
IceGrid.Node.Data=/home/rocway/test/zerocice/nodes/node1
IceGrid.Node.Output=/home/rocway/test/zerocice/nodes/node1
IceGrid.Node.CollocateRegistry=0

注意：手工創(chuàng)建上述文件中提到的路徑。其中服務端程序的輸出會保存在Ouput指向路徑的*.out文件中。

應用描述文件

  應用描述文件用來描述服務端程序在icegrid中的部署情況。包括應用的名稱、服務程序的路徑、執(zhí)行參數等等。
app.xml

icegrid>
  application name="PrinterApplication">
    node name="node1">
      server id="PrinterServer" exe="python" activation="on-demand">
        adapter name="PrinterAdapter" endpoints="tcp -h 127.0.0.1">
          object identity="SimplePrinter" type="::Demo::Printer" property="Identity"/>
        /adapter>
        option>/home/rocway/test/zerocice/Server.py/option>  
        property name="Ice.Trace.Network" value="1"/>
        properties> 
          property name="Ice.ThreadPool.Server.SizeMax" value="1" /> 
        /properties> 
            property name="IceMX.Metrics.Debug.GroupBy" value="id"/>
            property name="IceMX.Metrics.Debug.Disabled" value="1"/>
            property name="IceMX.Metrics.ByParent.GroupBy" value="parent"/>
            property name="IceMX.Metrics.ByParent.Disabled" value="1"/>   
      /server>
    /node>
  /application>
/icegrid>

啟動icegrid

1.啟動icegrid注冊中心

icegridregistry --Ice.Config=registry.cfg

2.啟動某個節(jié)點

icegridnode --Ice.Config=node1.cfg

3.啟動節(jié)點上的應用管理程序, 并添加應用

icegridadmin --Ice.Config=node1.cfg

application add app.xml

4.查看已經添加的應用

application describe PrinterApplication

5.啟動各節(jié)點上的應用服務

icegridgui

6.運行客戶端程序

python Client.py

實驗總結

  此次實驗實現了在icegrid上部署服務程序，客戶端通過icegrid的服務注冊中心調用該服務。實驗中服務端和客戶端使用的都是Python，有興趣的同學也可以分別使用不同的語言開發(fā)服務端和客戶端，嘗試一下Zeroc ICE的跨語言RPC調用。
  本次實驗就到這里，有關Zeroc ICE的其他內容請關注后續(xù)的課程。

以上就是如何用python開發(fā)Zeroc Ice應用的詳細內容，更多關于python開發(fā)Zeroc Ice應用的資料請關注腳本之家其它相關文章！

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