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中间件在实际的应用过程中,是对应用软件起到支撑作用,最终用户并不直接使用中间件,中间件不是大众消费类软件产品。因此,除非是一个行业专业人士,一般不大可能与中间件打交道,不太了解什么是中间件。
因此,在系统软件之中,操作系统、数据库、中间件的三驾马车,中间件是最“神秘”的。因为,好歹大家通过Windows基本上会了解操作系统是个什么东西,尽管不会很全面,很专业,毕竟是有感觉的。数据库,虽然没有直接见过,但基本上明白数据是要一个“仓库”来储存的,因此,也大致知道数据库管理系统是干什么的。
长期以来,中间件是一个专业化非常强的细分产业。因为中间件的技术门槛比较高,玩家也不多,无论是国外还是国内都是如此。因此,行业内对什么是中间件并不特别在意。而公司名称直接叫中间件的就更少了,“金蝶中间件”应该是国内外直接在公司名称中冠以中间件字眼最早,也是很少的公司之一。另一方面,因为中间件软件还处于发展阶段,还没有xx成熟,因此对中间件的定义也就没有深究,或者xx的说法。
但现在情况有点变化,其中一个原因在于2008年底,国家启动了“核高基”重大科技专项,在基础软件领域明确提出重点支持“操作系统、数据库、中间件、文字处理”等基础软件产业的自主创新,几乎一夜之间大大小小的软件公司都宣称是做中间件的了,只要不是做最终应用软件的,他们的产品都叫中间件了,一时间,中间件变得“蓬勃发展”起来了。
作为中间件行业内的专业化和{lx1}企业来说,大家都重视起中间件来了,这是好事,说明社会上重视了。对行业的发展和繁荣固然重要,但这也隐含了重大的风险。中间件名字被滥用,无论是对用户,对这个产业,对政府和投资人来说,都会有负面的影响。“鱼目混珠,泥沙俱下”的局面,对中间件产业的正常发展未必就是好事情了,也可能对真正的中间件自主创新带来许多困扰,模糊了中间件的本质,可能会弱化中间件核心技术的创新和发展。
因此,在这种情况下,无论是对行业内,还是行业外,突然“什么是中间件“的问题变成了一个大问题了。
本文试图就中间件的来龙去脉,外延内涵和前世今生,来一个全面的阐释。一家之言,权作业界参考,希望带动大家做一些深入的思考。
2. 中间件的起源
2.1. 中间件发展的历史
事情从1946年说起,世界上{dy}台电子计算机“埃尼阿克”诞生,人类进入信息时代。1955年,约翰·巴克斯发明了最早的程序语言Fortran,现代意义上的软件就诞生了。
1964年,IBM发布OS/360操作系统,软件与硬件分离,同时,软件成为一个独立的产业正式登上产业界的舞台。中间件就是软件产业不断发展过程中自然产生的。
90年代,文顿·瑟夫这位互联网之父的发明成为改变IT业的重大革命性创新。互联网促使分布式系统和网络应用的诞生,中间件就是伴随网络技术的产生、发展而兴起的,可以说没有网络就没有现代意义上的中间件。因为,网络环境需要解决异构分布网络环境下软件系统的通信、互操作、协同、事务、安全等共性问题,提高异构分布网络环境下软件系统的互操作性、可移植性、适应性、可靠性等问题。
1968年IBM发布CICS交易事务控制系统,使得应用软件与系统服务分离,这是中间件技术萌芽的标志,因为CICS还不是分布式环境的产物,因此我们往往还不将CICS作为正式的中间件系统。
一般来说,我们将1990年诞生于AT&T公司的BELL实验室的Tuxedo系统(后来被NOVELL从AT&T公司随着UNIX系统一起买走,后来又卖给了BEA公司,现在归于ORACLE公司旗下了)作为中间件的诞生标志。Tuxedo解决了分布式交易事务控制问题,中间件开始成为网络应用的基础设施,中间件正式成型,这是最早的交易中间件。
1994年IBM发布消息队列服务MQ系列产品,解决分布式系统异步、可靠、传输的通讯服务问题,消息中间件诞生。
1995年,JAVA之父James Gosling发明JAVA语言,JAVA提供了跨平台的通用的网络应用服务,成为今天中间件的核心技术。JAVA是{dy}个天生的网络应用平台,特别是J2EE发布以来,JAVA从一个编程语言,演变为网络应用架构,成为应用服务平台的事实标准。应用服务器中间件,成为中间件技术的集大成者,也成为事实上的中间件的核心。
2001年,微软发布.NET,中间件演变为.NET和JAVA两大技术阵营。但由于.NET还不是一个xx开放的技术体系,只有一个玩家,因此,虽然.NET也是一种中间件,但由于IBM/ORACLE/SUN/SAP等巨头都无一例外成了JAVA阵营的支持者,因此,我们习惯上提到中间件时,往往不包括.NET中间件体系。
以上谈的是历史,但透过历史事实背后,为什么会出现中间件,这其中的本质因素是什么?
2.2. 中间件发展的驱动力
中间件出现的驱动力主要来自软件研发过程碰到的种种问题。从软件出现最早是用于科学计算,然后是计算机辅助设计、辅助制造等等工业应用。在企业管理领域大规模应用后,业务需求不断的变化、系统不断增加、流程更复杂、系统越来越不堪重负,出现了需求交付方面的重大挑战,以至于人们用“软件危机”来描述软件工业所面临的困境。
总结起来,软件工业面临的主要问题是四个方面:质量问题、效率问题、互操作问题、灵活应变问题。这些问题今天依然困扰着这个行业。
造成这个局面的原因是异构性和标准规范的滞后。
屏蔽异构性
异构性表现在计算机的软硬件之间的异构性,包括硬件(CPU和指令集、硬件结构、驱动程序等),操作系统(不同操作系统的API和开发环境)、数据库(不同的存储和访问格式)等等。长期以来,高级语言依赖于特定的编译器和操作系统API来编程,而他们是不兼容的,因此软件必须依赖于开发和运行的环境。
造成异构的原因源自市场竞争、技术升级以及保护投资等因素。希望屏蔽异构平台的差异性问题是促成中间件发展的驱动力之一。
实现互操作
因为异构性,产生的结果是软件依赖于计算环境,使得各种不同软件之间在不同平台之间不能移植,或者移植非常困难。而且,因为网络协议和通信机制的不同,这些系统之间还不能有效地相互集成。
造成互操作性不好的原因,主要是标准的滞后。解决软件之间的互操作性问题也是促成中间件发展的驱动力之一。
共性凝练和复用
软件应用领域越来越多,相同领域的应用系统之间许多基础功能和结构是有相似性的,每次开发系统都从零开始{jd1}不是一种好的方法,也是对质量和效率的很大的伤害。
尽可能多地凝练共性并复用以提高软件开发效率和质量,通过中间件通过提供简单、一致、集成的开发和运行环境,简化分布式系统的设计、编程和管理,这也是中间件发展的重要驱动力。
在长期的探索过程中,解决软件的四个问题的办法总结起来,两个方面:工程方法、平台与技术。
工程方法就是用工业工程、系统工程的理论、方法和体系来解决软件研发过程中的管理问题,包括团队管理、项目管理、质量控制等等,这就是软件工程。除了软件工程方法之外,我们发明了更多的架构规划、设计和实施的方法,不断累积领域的知识与经验等等。
更好的技术手段,包括更好的程序设计语言、更好的平台和软件开发技术,如面向对象、组件开发、面向服务等等。而这方面,在技术上逐渐发展的成果大部分都凝聚在今天的中间件平台之中。
而这些更好的技术手段,从本质上是通过复用、松耦合、互操作(标准)等机制来提高软件质量、加快软件研发效率、使研发出来的产品能够相互集成并灵活适应变化。
这些因素逐渐促成了中间件软件的形成和发展。