如何用python開發(fā)Zeroc Ice應(yīng)用

Zeroc Ice簡(jiǎn)介

  Zeroc ICE（Internet Communications Engine ，互聯(lián)網(wǎng)通信引擎）是目前功能比較強(qiáng)大和完善的RPC框架，支持跨平臺(tái)、跨語言調(diào)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(diào)用，以及服務(wù)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(jìn)制協(xié)議，對(duì)帶寬的消耗比較小。甚至對(duì)于通過衛(wèi)星的RPC調(diào)用，Zeroc ICE還可以對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)一步壓縮。另外Zeroc ICE還可以在不解包的情況下轉(zhuǎn)發(fā)調(diào)用請(qǐng)求，省去普通轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)的解包、重新壓包的時(shí)間。
  Zeroc ICE的應(yīng)用還可以部署在icegrid上，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格計(jì)算，即客戶端調(diào)用時(shí)不必指定目標(biāo)主機(jī)，由ICE負(fù)責(zé)查找；服務(wù)端也可以在調(diào)用時(shí)才開啟，動(dòng)態(tài)加載；同樣的服務(wù)也可以部署多個(gè)，實(shí)現(xiàn)高可用。

實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介

  Zeroc ICE支持跨語言RPC調(diào)用，包括C++、C#、Java、JavaScript、Python、Objective-C、Ruby、PHP、VB等。本次實(shí)驗(yàn)采用Python（Pyhon 2.7以上，或者Python 3都可以）。實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容是在icegrid上部署一個(gè)簡(jiǎn)單的服務(wù)器，當(dāng)客戶端調(diào)用時(shí)輸出指定內(nèi)容，并返回一個(gè)字符串。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

• 安裝Zeroc ICE
• 開發(fā)服務(wù)端和客戶端程序
• 部署到icegrid
• 客戶端調(diào)用
  

環(huán)境準(zhǔn)備

   本次實(shí)驗(yàn)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(jù)Zeroc ICE的文檔相應(yīng)調(diào)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(yīng)語言的轉(zhuǎn)換程序，以及icegrid、iceregistry、icegridadmin等程序。如果缺少目標(biāo)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(dāng)然在這一步之前應(yīng)當(dāng)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(xiàn)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?yàn)闆]有安裝相應(yīng)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(wù)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(guān)的接口文件
• 轉(zhuǎn)換成指定語言的接口文件
• 根據(jù)接口文件開發(fā)服務(wù)端和客戶端程序
• 書寫服務(wù)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(biāo)目錄中生成了一個(gè)Printer_ice.py文件，以及一個(gè)Demo目錄。Demo是slice接口文件中定義的module名稱。

編寫服務(wù)器

import sys, traceback, Ice 
import Demo

# PrinterI是接口實(shí)現(xiàn)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(duì)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(shí)現(xiàn)對(duì)象，并以指定的名字SimplePrinter添加到對(duì)象適配器中
  object = PrinterI()
  adapter.add(object, ic.stringToIdentity("SimplePrinter"))
  # 激活對(duì)象適配器
  adapter.activate()
  # 使得本服務(wù)器的調(diào)用線程在此暫停，直至ice服務(wù)結(jié)束，或者進(jìn)程結(jié)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(nèi)容如下：

PrinterAdapter.AdapterId=PrinterAdapter
PrinterAdapter.Endpoints=tcp

  其中tcp的意思通過tcp協(xié)議調(diào)用，服務(wù)器監(jiān)聽來自tcp協(xié)議的連接請(qǐng)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(duì)象，且通過tcp調(diào)用，連接目標(biāo)機(jī)器的10000端口
  base = ic.stringToProxy("SimplePrinter:default -p 10000")
  # 將代理對(duì)象轉(zhuǎn)換成目標(biāo)對(duì)象
  printer = Demo.PrinterPrx.checkedCast(base)
  if not printer:
    raise RuntimeError("Invalid proxy")
  # 調(diào)用服務(wù)器的printString方法，并輸出返回結(jié)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(wù)端

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

python Server.py

  運(yùn)行之后可以看到進(jìn)程并沒有結(jié)束，一直在等待連接。然后另起一個(gè)終端，運(yùn)行客戶端程序。

python Client.py

  運(yùn)行之后可以看到服務(wù)端和客戶端窗口的輸出。

部署到icegrid

  icegrid是Zeroc ICE的云計(jì)算解決方案。它可以將各種服務(wù)端部署在多臺(tái)機(jī)器上，并為客戶端調(diào)用提供服務(wù)定位、服務(wù)激活、負(fù)載均衡、故障轉(zhuǎn)移等服務(wù)?？蛻舳酥灰B接到指定的服務(wù)注冊(cè)中心，就可以根據(jù)服務(wù)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(yīng)的服務(wù)。服務(wù)在注冊(cè)時(shí)也不必處在運(yùn)行狀態(tài)，可以由icegrid根據(jù)調(diào)用請(qǐng)求，自動(dòng)啟動(dòng)。

配置注冊(cè)中心

registry.cfg（服務(wù)注冊(cè)中心的配置文件）

IceGrid.InstanceName=SzcIceGrid 
#客戶端連接到注冊(cè)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(cè)中心數(shù)據(jù)保存路徑,需要手動(dòng)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(diǎn)

  節(jié)點(diǎn)是服務(wù)所在的機(jī)器。在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中，服務(wù)注冊(cè)中心也可以運(yùn)行在其中某個(gè)節(jié)點(diǎn)上。
node1.cfg（服務(wù)所在節(jié)點(diǎn)的配置文件）

# 注冊(cè)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(chǔ)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(wù)端程序的輸出會(huì)保存在Ouput指向路徑的*.out文件中。

應(yīng)用描述文件

  應(yīng)用描述文件用來描述服務(wù)端程序在icegrid中的部署情況。包括應(yīng)用的名稱、服務(wù)程序的路徑、執(zhí)行參數(shù)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(dòng)icegrid

1.啟動(dòng)icegrid注冊(cè)中心

icegridregistry --Ice.Config=registry.cfg

2.啟動(dòng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)

icegridnode --Ice.Config=node1.cfg

3.啟動(dòng)節(jié)點(diǎn)上的應(yīng)用管理程序, 并添加應(yīng)用

icegridadmin --Ice.Config=node1.cfg

application add app.xml

4.查看已經(jīng)添加的應(yīng)用

application describe PrinterApplication

5.啟動(dòng)各節(jié)點(diǎn)上的應(yīng)用服務(wù)

icegridgui

6.運(yùn)行客戶端程序

python Client.py

實(shí)驗(yàn)總結(jié)

  此次實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了在icegrid上部署服務(wù)程序，客戶端通過icegrid的服務(wù)注冊(cè)中心調(diào)用該服務(wù)。實(shí)驗(yàn)中服務(wù)端和客戶端使用的都是Python，有興趣的同學(xué)也可以分別使用不同的語言開發(fā)服務(wù)端和客戶端，嘗試一下Zeroc ICE的跨語言RPC調(diào)用。
  本次實(shí)驗(yàn)就到這里，有關(guān)Zeroc ICE的其他內(nèi)容請(qǐng)關(guān)注后續(xù)的課程。

以上就是如何用python開發(fā)Zeroc Ice應(yīng)用的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于python開發(fā)Zeroc Ice應(yīng)用的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！