Invocation de Méthode à des Objets distants Exemple : CORBA

Invocation de Méthode à des Objets distants

Exemple : CORBA

Common Object Request Broker ArchitectureMise en pratique avec Orbacus en JAVA

Le problème : Intégration des applications Pas de consensus sur les langages de programmation Pas de consensus sur les plate-formes de développement Pas de consensus sur les systèmes d’exploitation Pas de consensus sur les protocoles réseau Pas de consensus sur les formats des données manipulées par les applications

Recherche d’un Consensus pour l’interopérabilité

Consensus pour l’interopérabilité

1.1-histoire

3

CORBA

Common Object Request Broker Architecture : CORBA

Plate-forme client/serveur orientée objets

Un standard pour l’interopérabilité entre objets

– Support pour différents langages

– Support pour différentes plate-formes (interopérabilité)

– Communications au travers du réseau

– Des services (Distributed transactions, events, ... )

– Guides et modèles de programmation

1.2 CORBA?

consortium international créé en 1989 but non lucratif regroupement de plus de 460 organismes

• constructeurs (SUN, HP, DEC, IBM, ...)• environnements systèmes (Microsoft, OSF, Novell, ...)• outils et langages (Iona, Object Design, Borland, ...)• produits et BD (Lotus, Oracle, Informix, O2, ...)• industriels (Boeing, Alcatel, Thomson, ...)• institutions et universités (INRIA, NASA, LIFL, W3C)

I.3. OMG

http://www.omg.org

Object Management Group (OMG)

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OMG en résumé

OMA : pour l ’architecture logicielle MDA (Model Driven Architecture)

CORBA : pour le  « middleware » technique

UML pour la modélisationUML = Unified Modeling language

MOF pour la méta-modélisationMOF = Meta-Object Facility

Processus de développement

contrat

IDL

Bus CORBA SqueletteIDL

StubIDL

Fournisseurd ’objets

Clientd ’objets

Le langage IDL: Un « esperanto » pour les objets

Objets Corba

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Spécification interface IDL (1/2)

Un objet grid est un tableau contenant des valeurs.Les valeurs sont accessibles grâce aux opérateurs get et set qui peuvent être invoqués à distance.

Processus client Processus serveur

Appel de get et set sur l'objet grid distant

objets grid

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Spécification interface IDL (2/2)

interface Grid { readonly attribute short height; readonly attribute short width; void set (in short n, in short m, in long value); long get(in short n, in short m); void copyIn(inout Grid g);};

Le langage IDL: Interface Definition Language

langage de spécification d’interfaces, supportant l’héritage

multiple;

indépendant de tout langage de programmation ou

compilateur (langage pivot entre applications);

langage utilisé pour générer les stubs, les squelettes et pour définir

les interfaces du Référentiel d’interface;la correspondance IDL-langage de programmation est fournie

pour les langages C, C++, Java, Smalltalk, Ada, Cobol.

Exemple interface account { readonly attribute float balance; attribute string description; void credit (in float f); void debit (in float f); };interface currentAccount : account { readonly attribute float overdraftLimit; };interface bank { exception reject {string reason;}; account newAccount (in string name)

raises (reject); currentAccount newCurrentAccount (in string name, in float limit)

raises (reject); void deleteAccount (in account a); };

interface attribut

opérations

exception

opérations

Eléments IDL Une spécification IDL définit un ou plusieurs types, constantes, exceptions, interfaces, modules,...

• pragma

• constantes

• types de base au format binaire normalisé

• nouveaux types (typedef, enum, struct, union, array, sequence)

• exceptions

• types de méta-données (TypeCode, any)

Eléments IDL

Un module permet de limiter la validité des identificateurs

Interface : ensemble d’opérations et de types =>classe C++

Syntaxe : Interface | [<héritage>] { <interface Body>};

• opération (synchrone ou asynchrone sans résultat)• attribut (possibilité de lecture seule)

Surcharge Interdite

Réutilisation de spécifications existantes (#include)

module unService {

typedef unsigned long EntierPositif; typedef sequence<Positif> desEntiersPositifs;

interface Premier {

boolean est_premier ( in EntierPositif nombre);desEntiersPositifs nombres_premiers (in EntierPositif nombre);

};};

module monApplication { interface MonService {

unService::EntierPositif prochainPremier(..);

Exemple

module

définitionsde type

interface

opérations

Exemple

3. IDLDescription

// Regroupe les définitions communes à ce service.module date {// Une année est codée par un entier 16 bits.

typedef short Annee; // Ensemble non borné d'années. typedef sequence<Annee> DesAnnees;

enum Mois { // Enumération des mois. Janvier, Fevrier, Mars, Avril, Mai, Juin,Juillet, Aout, Septembre, Octobre, Novembre, Decembre };// Ensemble non borné de mois.

typedef sequence<Mois> DesMois;

// Enumération des jours de la semaine. enum JourDansLaSemaine { Lundi, Mardi, Mercredi, Jeudi, Vendredi, Samedi, Dimanche };

// Un jour est un entier 16 bits non signé. typedef unsigned short Jour;

struct Date { // Structure pour la notion de date. Jour le_jour; Mois le_mois; Annee l_annee; };// Ensemble non borné de dates.

typedef sequence<Date> DesDates;

// Regroupement de divers formats de dates. union DateMultiFormat// Le discriminant anonyme sert à choisir le format.

switch(unsigned short) { case 0: string chaine; case 1: Jour nombreDeJours; default: Date date; };

exception ErreurInterne {}; exception MauvaiseDate { DateMultiFormat date; }; // Service de traitement sur les dates. interface Traitement { boolean verifierDate (in Date d); JourDansLaSemaine calculerJourDansLaSemaine ( in Date d) raises(ErreurInterne,MauvaiseDate); long nbJoursEntreDeuxDates (in Date d1, in Date d2) raises(MauvaiseDate); void dateSuivante (inout Date d, in Jour nombreJours) raises(MauvaiseDate); };

// Service de conversion de dates. interface Convertisseur { Jour convertirDateVersJourDansAnnee (in Date d) raises(MauvaiseDate); Date convertirChaineVersDate (in string chaine) raises(MauvaiseDate); string convertirDateVersChaine (in Date d) raises(MauvaiseDate); // L’année courante pour l’opération suivante. attribute Annee annee_courante; Date convertirJourDansAnneeVersDate (in Jour jour); // L’année de référence des opérations suivantes. readonly attribute Annee base_annee ; Date convertirJourVersDate (in Jour jour); Jour convertirDateVersJour (in Date d) raises(MauvaiseDate); void obtenirDate(in DateMultiFormat d1,out Date d2) raises(MauvaiseDate); };

// Héritage de spécification. interface ServiceDate : Traitement,Convertisseur {}; };

// Regroupe les définitions communes à ce service. module date { // Une année est codée par un entier 16 bits. typedef short Annee; // Ensemble non borné d'années. typedef sequence<Annee> DesAnnees;

enum Mois { // Enumération des mois. Janvier, Fevrier, Mars, Avril, Mai, Juin,Juillet, Aout, Septembre, Octobre, Novembre, Decembre }; // Ensemble non borné de mois. typedef sequence<Mois> DesMois;

// Enumération des jours de la semaine. enum JourDansLaSemaine { Lundi, Mardi, Mercredi, Jeudi, Vendredi, Samedi, Dimanche };

// Un jour est un entier 16 bits non signé. typedef unsigned short Jour;

struct Date { // Structure pour la notion de date. Jour le_jour; Mois le_mois; Annee l_annee; }; // Ensemble non borné de dates. typedef sequence<Date> DesDates; // Regroupement de divers formats de dates. union DateMultiFormat // Le discriminant anonyme sert à choisir le format. switch(unsigned short) { case 0: string chaine; case 1: Jour nombreDeJours; default: Date date; };

Attribut IDL

Définition d’attributinterface account {

readonly attribute float balance;attribute string description;...

};

Equivaut à :float get_balance();string get_description();void set_description(in string s);

void op1 (in long input, out long output, inout long both);

interface account;

interface bank { account newAccount (in string name); void deleteAccount (in account old);};

Operations (1/2)

Paramètres nommés et associés à un mode

Opérations bloquantes par défaut

<uneOpération> ::= <modeInvocation> <typeRetour> <identificateur>‘ (‘ <paramètres> ‘ ) ’ <clausesExceptions><clausesContextes>

Client uneBanque

newAccountcalcul

retours

3. IDLDescription

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Pourquoi différents modes de passage de paramètres ?

in : Données fournies par le client

out : Données retournées par l ’objet

inout : Données clientes modifiées par l ’objet

Répartition

Passage par copie

Opérations (2/2)

oneway void notify (in string message);

Opération non bloquante

Pas de paramètre de type out, inout ou d’exceptions

Valeur de retour : void

Pas d ’exceptions déclenchées.

Client uneBanque

notify(«ok »)

méthodefinie

3. IDLDescription

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Exceptionsexception reject {string reason;}; account newAccount (in string name)

raises (reject);

exception DateErronnee {String raison; };

Des exceptions CORBA standardisées

UNKNOWN NO_PERMISSIONBAD_PARAM NO_IMPLEMENTCOM_FAILURE OBJECT_NOT_EXISTINV_OBJREF ……….

CORBA::Exception

CORBA::UserException

CORBA::SystemException

3. IDLDescription

Gestion explicite de la part du client

Définitions circulaires

module Circulaire {interface B;interface A {

void utiliséB(in B unB);}interface B {

void utiliséA(in A unA);}

3. IDLDescription

Héritage multiple

interface A { ... }interface B : A { ... }interface C : A { ... }interface D : B, C { ...}

A

B C

D

3. IDLDescription

Types de base et autres typesTypes de base• short• long• unsigned short• unsigned long• float• double• char• boolean• octet•…...

Types construits• struct• union• enum

Types génériques• array• sequence• string

MétaTypes•any•TypeCode

Types de données dynamiques et auto-descriptifs

3. IDLDescription

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Type Any

interface PileDeChaines {readonly attribut string sommet;void poser(in string valeur);string retirer();

};interface PileGénérique {

readonly attribut Any sommet;readonly attribut TypeCode typeDesValeurs;void poser(in Any valeur);Any retirer();

};

3. IDLDescription

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Grid.java

Exemple Compilation interface IDL vers Java

Client

_GridStub.java GridPOA.java

Serveur

Grid_Impl.javaClient.java

Serveur.java

A écrire

Généré

1- Exemple introductif

Grid.idl

Compilateur IDL/Java

Répertoire gridRépertoire grid

Répertoire gridRépertoire grid

I

GridHelper.java

GridHolder.java

jidl … Grid.idl

GridOperations.java

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• implantation du stubpublic class _GridStub ……. Grid

– envoie de requêtes– invisible par le programmeur– instanciée automatiquement par GridHelper (narrow)– Utilise le DII pour assurer la portabilité du binaire

• implantation du squelettepublic abstract class GridPOA ………. GridOperations

– reçoit et décode des requêtes– doit être héritée par l’implantation

1- Exemple introductif

Les classes Stubs et Squelettes

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Implémentation du serveur (1)

1- Exemple introductif

1. Initialiser le bus CORBA

– obtenir l’objet ORB

2. Initialiser l’adaptateur d’objets

– obtenir le POA

3. Créer les implantations d’objets

4. Enregistrer les implantations par l’adaptateur

5. Diffuser leurs références

– afficher une chaîne codifiant l’IOR

6. Attendre des requêtes venant du bus

7. Destruction du Bus

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Implémentation du client

1- Exemple introductif

1. Initialiser le bus (objet ORB)

2. Créer les souches des objets à utiliser

2.a. obtenir les références d’objet (IOR)

2.b. convertir vers les types nécessaires– narrow contrôle le typage à travers le réseau

3. Réaliser les traitements

• Rem. : éviter l’opérateur bind (2.a + 2.b)– spécifique à chaque produit donc non portable

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Le cycle de vie des objets

• Problème

– actuellement, 1 grille = 1 serveur

– pas de création/destruction d’objets à distance

– seulement invocation d’opérations

• Solution

– notion de fabrique d’objets

– exprimée en OMG-IDL

• C’est un canevas de conception : Design pattern

– voir aussi le service LifeCycleAutres usages de la fabrique :

- gestion de droits, load-balancing, polymophisme, …

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FabriqueGrilleGrille

GrilleGrille

creerGrille

L’implantation de la fabrique

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L’implantation de la fabrique

FabriqueGrilleGrille

GrilleGrille

detruireGrille

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Interface IDL d ’une fabrique de Grilles

module grilles {. . .interface Fabrique { Grid newGrid(in short width,in short height);}; };

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Scénario d ’obtention de la référence du service de nommage

Client ou Serveur ORB

CosNaming::NamingContext

resolve_initial_references ("NameService");

conversion

ajout,retrait,lecture,...

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Enregistrer un objet

• Opération pour publier un Objet– en général, opération réalisée par le serveur

• Scénario Type1. Créer un objet2. Construire un chemin d ’accès (Name)3. Appeler l ’opération « bind » ou « rebind » avec le chemin et la référence de l ’objet

void bind (in Name n, in Object obj) raises (NotFound, CannotProceed, InvalidName, AlreadyBound);

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Retrouver un objet

• Opération réalisée par un client ou un serveur

• Scénario type :

– construire un chemin d ’accès (Name)

– appeler l ’opération « resolve » avec le chemin

– convertir la référence obtenue dans le bon type

Object resolve (in Name n)

raises (NotFound, CannotProceed, InvalidName)

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• Création d’une nouvelle grille et mise à disposition par le service Nommage

– 1. Initialiser le bus CORBA

– 2. Obtenir le service Nommage (NS)

– 3. Obtenir la fabrique depuis le NS

– 4. Créer un répertoire

– 5. Enregistrer le répertoire dans le NS

Une application d’administration de la fabrique

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Annuaire : service de nommage

Client

java.rmi.naming

rmi URL

RMI Registry RMI Remote Object

java.rmi.Naming

bindrebindunbindlookup

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RMI URL

• Même syntaxe que http mais préfixe rmi

• rmi://mymachine.com/monObjet

• Inconvénient : perte de la transparence

• => utilisation de JNDI (Java Naming Directory Interface)

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JNDI : Nommage et directory

• C:/monRépertoire/monFichier Lien (bind)

NomContexte

Créé le 12 mars 2002Taille : 12 MAttributs

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Conventions de nommage

• LDAP (Light Directory Access Protocol) :"cn=Todd Sundsted, o=ComFrame, c=US" nomme la personne

"cn=Todd Sundsted"Note : c = country, o = organization

• DNS : carabosse.essi.fr

• => Abstraction JNDI

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Naming/Directory

• Un service de Naming permet de retrouver des objets à partir d'un nom ("pages blanches")

• Un service de Directory rajoute des fonctionnalités permettant d'associer des attributs aux points d'entrée, et de faire une recherche sur ces attributs ("pages jaunes")

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Usage

• Les services de nommage sont utilisés :– Pour stocker des objets– Pour offrir un point d'accès aux applications réparties

(RMI, Corba , EJB…)

Ils servent également de référentiel d'entreprise pour accéder à des applications (machine/port), des bases de données, et même des informations de sécurité (gestion des accès au sein d'une entreprise)

Mais aussi pour référencer des devices (imprimantes, etc.) (cf. Jini)

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Service providers

L'interface Context

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Contexte

• Le contexte permet une isolation des noms, par exemple pour plusieurs applications => évite les collisions

• Structure hiérarchique comme un répertoire

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Interface Context

• void bind(String stringName, Object object): Lie un nom à un objet. Le nom ne doit pas déjà être lié à un autre objet. Tous les contextes intermédiaires doivent exister.

• void rebind(String stringName, Object object): Lie un nom à un objet. Si le nom est déjà lié, la liaison précédente est écrasée. Tous les contextes intermédiaires doivent exister.

• Object lookup(String stringName): Renvoie l'objet pointé par le nom

• void unbind(String stringName): Délie l'objet pointé par le nom.

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Mais aussi

• void rename(String stringOldName, String stringNewName): Modifie le nom auquel l'objet est lié.

• NamingEnumeration listBindings(String stringName): Envoie une énumération contenant les noms liés au contexte passé en paramètre, ainsi que les objets liés à ces noms et leur classe

• NamingEnumeration list(String stringName): Renvoie une énumération contenant les noms liés au contexte, ainsi que les noms de classes des objets liés à eux

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Contextes

• Pas de contexte racine => InitialContext

• Possibilité de créer des sous-contextes

public Context createSubcontext(String name)

throws NamingException

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Un exemple : d'abord les packages

import javax.naming.Context;import javax.naming.InitialContext;import javax.naming.Binding;import javax.naming.NamingEnumeration;import javax.naming.NamingException;

// Pour les paramètres d'initialisationimport java.util.Hashtable;

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Création du contexte initial

L'information d'environnement spécifie le provider JNDI par le nom de la factory.

Dans ce cas : répertoire sous forme URL file://...

      Hashtable hashtableEnvironment = new Hashtable();      hashtableEnvironment.put(        Context.INITIAL_CONTEXT_FACTORY,         "com.sun.jndi.fscontext.RefFSContextFactory"      );      hashtableEnvironment.put(        Context.PROVIDER_URL,         "file://tmp"      );      Context context = new

InitialContext(hashtableEnvironment);

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Lien avec la sécurité

private Context getInitialCtx()

{

// Set up our JNDI environment properties...

Hashtable env = new Hashtable();

env.put(Context.INITIAL_CONTEXT_FACTORY, INITCTX);

env.put(Context.PROVIDER_URL, HOST);

env.put(Context.SECURITY_AUTHENTICATION, "simple");

env.put(Context.SECURITY_PRINCIPAL, USER);

env.put(Context.SECURITY_CREDENTIALS, PASSWORD);

try

{ return new InitialDirContext(env); }

catch(NamingException e)

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Enumération de tous les objets

  NamingEnumeration namingEnumeration = context.listBindings("");

        while (namingEnumeration.hasMore()) {

          Binding binding = (Binding)namingEnumeration.next();

          System.out.println(

            binding.getName() + " " +

            binding.getObject()

          );

        }

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Recherche d'un objet particulier

 Object object = context.lookup(unNom);

          System.out.println(

            unNom + " " +

            object

          );

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Utilisation de l'objet

On reçoit un object, il faut par conséquent faire un "cast" pour pouvoir l'utiliser

(MyClass) object.myMethode(….)

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Résumé

• Comme dans RMI• InitialContext• bind, lookup• On peut lister un contexte, créer un sous-contexte• Utilisation d'une factory pour lier à une

implémentation et initialiser les paramètres• La sécurité est définie au niveau de

l'environnement passé à la factory

Directory Service

60

Directory Service

• Naming + attributs

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Les fonctions de base

void bind(

   String stringName,

   Object object,

   Attributes attributes

)

• Même méthode que Context, mais avec un paramètre de plus : les attributs.

• Idem rebind, lookup• Idem createSubcontext• Créé à partir de InitialDirContext

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GetAttributes

• 2 formes possiblesAttributes

getAttributes(

   String stringName

)

Attributes

getAttributes(

   String stringName,

   String [] rgstringAttributeNames

)

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modifyAttributes

void

modifyAttributes(

   String stringName,

   int nOperation,

   Attributes attributes

)

• Avec les opérations :• ADD_ATTRIBUTE, REPLACE_ATTRIBUTE, et REMOVE_ATTRIBUTE

64

Search

• La forme la plus simple passe une liste d'attributs

• Il est possible d'utiliser des filtres selon la norme

RFC 2254

• Les contrôles permettent la mise en forme des résultats (par exemple tri ascendant, etc…)

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Search : pour faire des requêtes

NamingEnumeration

search(

  String stringName,

  Attributes attributesToMatch

)

On peut utiliser des filtres de recherche selon la spécification RFC 2254:

(cn=Babs Jensen)

(!(cn=Tim Howes))

(&(objectClass=Person)(|(sn=Jensen)(cn=Babs J*)))

(o=univ*of*mich*)

NamingEnumeration

search(Name stringName, String stringRFC2254Filter, SearchControls searchcontrols)

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Search : contrôle de la recherche

• On peut utiliser des contrôles permettant :– De définir les attributs à renvoyer– De définir la portée de la recherche (récursive

en arbre, locale…)– Le nombre maximum de réponses– Le temps maximum d'attente– De renvoyer ou non l'objet Java associé– De déréférencer ou non les liens

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Un exemple

String filter = "(objectclass=Inetorgperson)";

SearchControls controls = new SearchControls();

controls.setSearchScope(SearchControls.SUBTREE_SCOPE);

controls.setReturningObjFlag(false);

controls.setReturningAttributes(attrIds);

try

{

NamingEnumeration enumDev =

initCtx.search("ou=people", filter, sc);

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Classes à connaître

Context.list() NameClassPair

Context.listBindings() Binding

Directory.search() SearchResult

Renvoient une NamingEnumeration de ...

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Utilisation d'un SearchResult

while (enumDev.hasMore())

{

SearchResult sr = (SearchResult)enumDev.next();

Attributes attributes = sr.getAttributes();

NamingEnumeration ne = attributes.getAll();

while (ne.hasMore())

{

Attribute attr = (Attribute) ne.next();

String attrID = attr.getID();

NamingEnumeration values = attr.getAll();

. . .

while (values.hasMore())

child.add(

new DefaultMutableTreeNode(values.nextElement()));

}

}

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Résumé : Directory

• Mêmes méthodes que Context

• Créé à partir de InitialDirContext

• Rajoute la gestion des attributs

• Rajoute les fonctions de recherche

Autres fonctionnalités

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Noms composés

Object obj1 = ctx.lookup("cn=Ted Geisel, ou=People, o=JNDITutorial");

CompositeName cname = new CompositeName(

"cn=Ted Geisel, ou=People, o=JNDITutorial");

Object obj2 = ctx.lookup(cname);

• L'interface lookup a 2 signatures : String ou Name

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Stockage d'objets

• On peut stocker– Des objets serialisables– Des références et des objets référençables– Des objets avec des attributs– Des Remote Objects– Des objets Corba

74

Exemple : stockage d'un objet RMI

// On initialise le Contexte

// ctx = new javax.naming.InitialDirContext...

Hello h = new HelloImpl();

// Bind the object to the directory

ctx.bind("cn=RemoteHello", h);

• Une fois que l'objet est stocké dans le Directory, une autre application peut l'utiliser

Hello h2 = (Hello)ctx.lookup("cn=RemoteHello");

NB: cf. javax.rmi.Naming.bind, lookup

75

Exemple : stockage d'une référence

• public class Fruit implements Referenceable {

String fruit;

public Fruit(String f) {

fruit = f;

}

public Reference getReference() throws NamingException {

return new Reference(

Fruit.class.getName(),

new StringRefAddr("fruit", fruit),

FruitFactory.class.getName(),

null); // Factory location

}

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Factory pour une référence

public class FruitFactory implements ObjectFactory {public Object getObjectInstance(Object obj, Name name, Context ctx,

Hashtable env) throws Exception {if (obj instanceof Reference) { Reference ref = (Reference)obj; if (ref.getClassName().equals(Fruit.class.getName())) {

RefAddr addr = ref.get("fruit");if (addr != null) { return new Fruit((String)addr.getContent());}}}

return null; }}

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URL LDAP

• Ldap supporte les URLS de la forme :ldap://host:port/dn?attributes?scope?filter?

extensions

• Le nom d'hôte par défaut est localhost• Le port par défaut est 389• Exemple :

Object obj = new InitialContext().lookup( "ldap://localhost:389/cn=homedir,cn=Jon

%20Ruiz,ou=People,o=jnditutorial");

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alias

• Il est possible de définir des aliasctx.search("ou=Staff", "(cn=J*)", null);

• Propriété d'environnementjava.naming.ldap.derefAliases

– always – never – finding– searching

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Autres idées

• Espaces de nommages

• Fédérations de serveur , referrals (~alias de serveurs)

• Sécurité, authentification, SSL

• Liens avec JINI, EJB ...