用C#开发TUXEDO客户端
0 概述
Tuxedo是类似于Message query server的一种东西,它以消息服务器的方式提供一个服务器框架,客户端向服务器发送请求报文,服务器处理之后返回应答报文。当然,服务器有对消息队列的各种管理能力。
我猜这个东西最初提供给客户的动机是为了保留客户用C开发的业务逻辑,又能方便地把自己的系统改造为面向服务的交易系统, 毕竟客户们的系统已经正常运行多年,该卖给他们一些新东西了。
因为要与C兼容,还有客户们现存应用的多样性问题,Tuxedo决定在设计上不提供消息语法与语义的支持,只是透明地转发数据块——也就是说,C语言里的char*,struct*, 甚至是void*.
于是,很多公司当时都上了当,把自己的系统改为了Tuxedo的架构,但是几乎马上的,更好的东西就出来了:jri, web service...新的服务协议都不仅提供通信层的支持,还有语法支持,有些甚至还有语义支持。杯具呀!
现在,用新技术开发的应用程序很可能会遇上需要与旧的tuxedo服务交互的要求,幸运的是,BEA提供了几种主流语言调用Tuxedo服务的技术,不幸的是,有一些很讨厌的问题存在,主要是C语言的ANSI字符集与现代语言的unicode内码的兼容问题,更别提还有utf-8这种东西……你分得清UTF8和Unicode吗?
本文说明了以C#调用Tuxedo服务的基本过程,会帮助你完成第一次Tuxedo调用。在后记中,又讨论了字符集可能会引起的问题, 希望能减少你在这条路的摸索时间。
1 安装
1.1 安装版本的选择
从BEA网站可以下载到所有版本的tuxedo服务器与客户端的安装包。我下载了V10.0 专for xp版,装在Windows Vista Professional上。
从9.1以后的客户端版本,就开始支持.net的托管代码的访问。在安装完了v10.0之后,察看了一下%TUXDIR\%bin\libscdnet.dll文件,他的版本其实还是9.1,可能在V10.0上这个托管库并没有升级。
在BEA的网站上下载完安装包之后,别忘记了在下载页面里下载许可证文件。
1.2 安装后的一些调整
1.2.1 TUXDIR环境变量的修改
我安装完成之后,客户端程序被安装在了C:\Program Files\BEA Systems\TUXEDO\tuxedo10.0_VS2005路径下,但是TUXDIR变量的设置值不知道什么原因没有指到正确的路径,而是指到了C:\Program Files\BEA Systems\TUXEDO,导致运行程序时出错,经检查C:\Program Files\BEA Systems\TUXEDO下的ULOG日志文件,报告找不到locale文件夹。我试着修改了一下TUXDIR环境变量,但没有作用。
于是把C:\Program Files\BEA Systems\TUXEDO\tuxedo10.0_VS2005\下的所有文件复制了一份到上一层的C:\Program Files\BEA Systems\TUXEDO,这个问题就解决了。
1.2.2 PATH环境变量的修改
在PATH里增加对C:\Program Files\BEA Systems\TUXEDO\tuxedo10.0_VS2005\bin目录的指向。
1.2.3 许可证文件
把下载到的许可证文件改名为lic.txt,复制到udataobj目录下。由于我们复制了安装目录,就造成了有两个这个文件夹的情况。都复制进去好了。
2 用C#写tuxedo客户端程序的基础知识
2.1 托管类的引用
%TUXDIR%/bin/libwscdnet.dll是.net2.0的托管代码类库,可以通过对这个库的引用来对tuxedo函数进行调用。当建立了一个C#客户端项目后,必须新建一个引用,选择%TUXDIR%/bin/libwscdnet.dll。其命名空间是Bea.Tuxedo;
2.2 服务器地址等环境变量的设置
根据网上的说法,有三种方法设置服务器地址:
一.用环境变量来设置:
在系统的环境变量中设置WSNADDR=//<ip address>:<port>
这样做的好处是不必在程序里配置。坏处是只支持一个服务器的连接。
二.用tuxreadenv函数
用tuxreadenv函数来从一个配置文件中读取指定的节,作为当前环境变量的设置。
如:tuxenv.ini.内容格式如下:
[TUXCOMM]
TUXDIR=c:\tuxedo
PATH=%PATH%;c:\tuxedo\bin
WSADDR=//192.168.0.1:6000
在程序中使用: tuxreadenv("tuxenv.ini","TUXCOMM");语句来调用。
在C#中,tuxreadenv函数被warp到Utils.tuxreadenv()了。
三.用tuxputenv函数inline地指定环境变量
tuxputenv函数可以在程序中直接指定环境变量。如:
tuxputenv("WSNADDR=//10.1.128.227:9401");
如果有多个环境变量要设置,可以多次调用这个函数来分别执行设置。
在C#中,tuxputenv函数被warp到Utils. tuxputenv ()了。
2.3 高版本客户端调用低于7.1版的服务器的问题
由于服务器是V6.5,而我装的客户端是10.0,因此存在一个协议兼容性的问题,在运行时报错:protocol error. 经查看ULOG文件,发现在调用7.1以下的服务器时,要设置一个环境变量WSINTOPPRE71的值为“yes”。
增加对这个环境变量设置的方法,见上节三种方法中的任何一种。
2.4 调用的一般形式
客户端调用服务的一般过程为:
设定环境变量à初始化应用上下文à调用服务à得到结果à关闭应用上下文
下面是一个最简单的C#客户端:
//设定环境变量
Utils.tuxputenv("WSNADDR=//10.1.128.227:9401");
Utils.tuxputenv("WSINTOPPRE71=yes");
//初始化应用上下文
AppContext ac = AppContext.tpinit(null);
//同步调用服务。
// 同步调用时,服务器不返回结果或是出错之前,
// tpcall方法不会返回,程序将等在这里。
TypedString sndstr = new TypedString(1000);
sndstr.PutString(0, “hello world!”);
TypedString rcvstr = new TypedString(1000);
ac.tpcall("TOUPPER", sndstr, ref rcvstr, 0);
// 得到结果
string rcvstr_str = rcvstr.GetString(0, 1000);
//关闭应用上下文
ac.tpterm();
2.5 异步调用服务
TUXEDO支持异步调用模式。在异步调用方式下,用 tpacall方式调用服务。当异步调用一个服务后,客户端程序不等服务器完成工作就立即继续执行其他工作,只保留一个句柄。等到客户端程序有空的时,再回来用tpgetrply方汉等待已经调过的服务。如下面的程序
//异步调用服务。得到异步调用描述符 acd.
AsyncCallDescriptor acd = ac.tpacall("TOUPPER", sndstr, 0);
// …. 做些其他的事情。
// 继续刚刚的服务调用,等待结果。这个方法是一个同步函数。
ac.tpgetrply(ref acd, ref rcvstr, 0);
string rcvstr_str = rcvstr.GetString();
2.6 多线程调用
多线程调用时,需要在应用程序上下文初始化时,加入多线程标志。如下:
TypedTPINIT tpinfo = new TypedTPINIT();
tpinfo.flags = TypedTPINIT.TPMULTICONTEXTS;
AppContext ac = AppContext.tpinit(tpinfo);
2.7 结构数据传递问题
Tuxedo windows客户端的原始API是面向C语言的,因此在很多的服务器程序的编写时,会采用struct结构来会传递数据的方案。对于C结构体数据,在tuxedo中对应的消息类型应该是CArray, 在用C#制作客户端时,可以采用TypedCArray这个类型来传递数据,其中,需要特别注意的问题是.net中interop操作时的一些技术细节。
下面是一个具体的例子:
[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 4, CharSet = CharSet.Ansi)]
public struct MYMSGBODY
{
[MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 0x20)]
public string usrname; // char usrname[20]
[MarshalAs(UnmanagedType.U4, SizeConst=4)]
public uint lLogNo; // unsigned long int lLogNo;
[MarshalAs(UnmanagedType.I4)]
public int iRecNum; // int iRecNum;
}
在MSDN上有详细的结构体interop类型对应表可以查阅。这里要解释其中几个重要的地方:
l StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 4, CharSet = CharSet.Ansi)
n Pack=4表示以最大4字节边界对齐成员。
n CharSet = CharSet.Ansi表示字串是ansi字串。之后再详述。
l MarshalAs(UnmanagedType.U4, SizeConst=4)
此属性标记为此string成员是以值传递的,也就是是一个数组,而不是指针。并指定了长度。这个长度是指C串里包括了结尾0的总长度。
l Long类型:这个类型在C与.net里的有重要不同,在C中, int的大小根据平台不同有16位长,32位长,(在windows和现代的unix中,一般都是32位), long的长度在windows和unix中一般是32位的,而在.net中,long类型的长度是64位,并且interop很多操作不支持对long型数据的转换,如对结构体取size时,如果有long型字段,就会出现异常,这里要注意。
l 内存分配的对齐问题
这个问题是最难以讲清楚的问题。在C语句的编译器中,都会有一些关于结构体成员如何对齐地址的编译指令或是伪指令,如VC的#pragma pack, __declspec( align() )指令等。这些指令指示编译器如何在内存中排布结构体的成员。
其中,pack=n的意思是:结构体中下一个成员的起始地址,要用 “成员类型的长度和n之中的比较小的那个”来对齐。比如说下面的结构体成员:
#program pack(8)
Struct ST_E1{
char s1[2]; // 从0偏移开始, 占到1位置,共2字节
int i; // min(sizeof int= 4,pack=8)=4, 因此,i的起始地址应该按4对齐
// 也就是空两个字节,到偏移4处开始,到偏移7,共4字节
char s2[3]; // min(sizeof char=1, pack=8) = 1, 因此s2的起始地址按1对齐,
// 也就是从偏移8开始,到10,共3字节。
Char s3 // 同理,s3占偏移量11,一个字节
}
结构体总长度为12个字节长。
Off | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
V | S1 | S1 | 空 | 空 | i | i | i | i | S2 | S2 | S2 | S3 |
如果pack指为1呢?那么分配的方式如下:
Off | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
V | S1 | S1 | i | i | i | i | S2 | S2 | S2 | S3 |
共10个字节长。
可以看出,如果两边的pack值不一样,那么这个结构体在送到目的地之后就会出现成员偏移乱掉的问题(开始想念web services了吧?但是我们不总是能选择所处的条件的)。因此,一定要检查服务器与客户端的这个编译选项是不是一样的。一般情况下,pack=4是比较常见的情况。
有关更多的内存对齐方式的讨论,可以参见本人另一博客文章及其评论内容。
http://www.cnblogs.com/haoxiaobo/archive/2005/09/05/230204.html
l 字符集问题
字符集是另一个需要注意的兼容性问题。例如上面的成员定义:
[MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 0x20)]
public string usrname; // char usrname[20]
在大多数面向C语言的API中,基本上是没有char与byte的区别的,但是.net中对于char与byte则有本质的不同,char是指一个与文化相关的符号,而byte指一个8位二进制数的物理存储单位。 一个char需要几个byte来保存,要视字符集编码方式而定,在.net和java里,内部的char都是unicode,一个字符两个字节,而在C中,基本上都是ansi(除了windows nt之后新增的那些 _T类型)。
由于这个原因,一定要认真考虑服务器系统的字符集编码,否则会导致字符串在interop转换时,产生非常令人生气的结果。
在结构体的定义时,charset = charset.ansi即通知了interop程序,字符串在向结构体转换时,要用ansi方式进行转换。
更多有关字符集的讨论,请参见本人另一篇博客文章:
http://xiaobohao.spaces.live.com/blog/cns!D1C72860197EBF38!1250.entry
完整的用结构体内存块数据做消息体,调用tuxedo服务的代码如下:
Bea.Tuxedo.ATMI.Utils.tuxputenv("WSNADDR=//10.1.128.227:9401");
Bea.Tuxedo.ATMI.Utils.tuxputenv("WSINTOPPRE71=yes");
AppContext ac = AppContext.tpinit(null);
RecivedStruct rec; // 这个RecivedSTRUCT即是tuxedo服务所规定的返回消息结构体在C#里的对应定义,请参阅本节之前的说明,对C风格的结构进行C#定义。
SendStruct app = new SendStruct (); // 这个SENDSTRUCT即是tuxedo服务所规定的调用消息结构体在C#里的对应定义,请参阅本节之前的说明,对C风格的结构进行C#定义。
app.sOperCode = “…”; // 几个示意成员
app.sDeptCode = “…”;
//…
// 开始把C#结构体的内容复制为byte[]。
// 取得长度
int iAppLen = Marshal.SizeOf(app);
int iRecLen = Marshal.SizeOf(typeof(RecivedStruct));
TypedCArray tbSend = new TypedCArray(iAppLen);
TypedBuffer tbRecive = new TypedCArray(iRecLen);
byte[] arAppData = new byte[iAppLen];
// 分配一个系统堆内存, 并用于一个指针来指向之
IntPtr pApp = Marshal.AllocHGlobal(iAppLen);
IntPtr pRec = Marshal.AllocHGlobal(iRecLen);
// 将托管结构复制到此地址指向的内存块中。
Marshal.StructureToPtr(app, pApp, false);
// 再将此地址块复制到字节数组中。
Marshal.Copy(pApp, arAppData, 0, iLen);
//把此字节数组绑定到要发送数据中。
tbSend.PutBytes(arAppData);
try
{
// 调用服务,返回一个typedbuffer.
ac.tpcall(sServiceName, tbSend, ref tbRecive, 0);
// 开始从这个返回的内容里取出数据。
// 初始化一个与返回值相同大小的数组。
byte[] arRecived = new byte[tbRecive.Size];
// 从返回值对象中取出字节数组。
((TypedCArray)tbRecive).GetBytes(arRecived, arRecived.Length);
// 用相反的步子把数据从字节流中复制到C#结构中。
Marsal.Copy(arRecived, 0, pRec, iRecLen);
Rec = Marsal.PtrToStructure(pRec, typeof(RecivedStruct));
}
catch (TPException tpex)
{
Trace.TraceError(tpex.ToString());
}
finally
{
ac.tpterm();
Marshal.FreeHGlobal(pApp);
Marshal.FreeHGlobal(pRec);
}
3 常用Tuxedo类与方法:
3.1 tpchkauth检查是否需要认证和认证的级别
int tpchkauth();
在调用tpinit()之前检查是否需要认证和认证的级别。
返回值:
TPNOAUTH:不需要认证;
TPSYSAUTH:系统认证,需要密码;
TPAPPAUTH:应用认证,需要密码和特殊应用数据;
当返回值为TPSYSAUTH和TPAPPAUTH时,我们必须使用tpalloc()分配一个TPINIT结构,在该结构中填入认证数据,然后用该结构作为参数调用tpinit()。
失败原因主要有:
协议错;
操作系统错;
tuxedo底层错。
3.2 tpinit初始化
在使用tuxedo其他服务之前,必须调用tpinit加入到应用中。
int tpinit(TPINIT *tpinfo);
参数说明:
tpinfo:指向TPINIT类型的指针。
TPINIT类型在atmi.h中有定义,如以下几个域:
char usrname [32]; (32 characters significant)
char cltname [32]; (32 characters significant)
char passwd [32]; (8 characters significant)
char grpname [32]; (32 characters significant)
long flags;
long datalen;
long data;
usrname:用户名或login名;
cltname:应用定义;
passwd:应用密码;
grpname:在事务中使用,必须在配置文件定义的组列表中;
flags:定义请求/通知类型和系统存取方法,其中TPU_SIG、TPU_DIP和TPU_IGN不能同时指定;TPSA_FASTPATH和TPSA_PROTECTED不能同时指定。有如下的值:
TPU_SIG:选择信号通知;
TPU_DIP:选择dip-in通知;
TPU_IGN:忽略通知;
TPSA_FASTPATH:选择fastpath方式系统存取;
TPSA_PROTECTED:选择protected方式系统存取;
datalen:应用特殊数据的长度;
data:应用特殊数据;
域flags的值覆盖系统的缺省定义,前提是在配置文件中没有指定NO_OVERRIDE。
如果参数使用(TPINIT*)NULL,则client使用系统缺省的通知设置和系统存取设置,若需要认证,则出错返回TPEPERM。
tpinit()调用失败返回-1,失败原因有:
参数错;
没有空间在BB;
没有权限;
协议错;
操作系统错;
tuxedo底层错。
示例:
TPINIT *tpinfo;
char password[9];
/* prompt user for password */
if ((tpinfo = (TPINIT *)tpalloc(“TPINIT”, NULL,
TPINITNEED(0))) == NULL) {
(void)userlog(“unable to allocate TPINIT buffer”);
exit(1);
}
(void)strcpy(tpinfo->passwd, password);
(void)strcpy(tpinfo->usrname, “Smith”);
(void)strcpy(tpinfo->cltname, “Teller”);
tpinfo->flags = (TPU_DIP|TPSA_PROTECTED);
if (tpinit(tpinfo) == -1) {
(void)userlog(“failed to join application”);
tpfree((char*)tpinfo);
exit(1);
}
3.3 tperm离开应用
使用tuxedo服务完毕,调用tpterm()离开应用。
int tpterm();
函数出错返回-1。
错误原因有:
协议错;
操作系统错;
tuxedo底层错。
3.4 tpacall发送异步请求
发送异步请求。
int tpacall(char *service, char *bufptr, long length,
long flags);
参数说明:
service:请求的service名(最大15个字符,以null结尾);
bufptr:请求发送的数据;
length:发送数据长度(只有CARRAY类型用,其他设为0);
flags:发送模式,有如下的值:
TPNOTRAN:该次调用不能在一个事务里;
TPNOREPLY:不需要回应(reply);
TPNOBLOCK:非阻塞;
TPNOTIME:不超时,一直等待;
TPSIGRSTRT:被信号中断的系统调用重启。
成功返回一个非负的描述符,该描述符可用于后续的tpgetrply调用,出错返回-1。
错误原因有:
参数错;
当前太多的tpacall处理存在,上限是50;
事务错;
超时(time-out);
3.5 tpgetrply接收异步回应数据
接收异步回应数据。
int tpgetrply(int *handle, char **bufpp, long *length,
long flags);
参数说明:
handle:tpacall返回的描述符;
bufpp:接收buffer的地址的地址,原buffer会自动调整;
length:接收的buffer的长度的地址;
flags:接收选项。有如下值:
TPNOBLOCK:非阻塞;
TPNOTIME:不超时,一直等待;
TPSIGRSTRT:被信号中断的系统调用重启;
TPGETANY:接收任何回应;
TPNOCHANGE:要求接收的回应与发送数据相同。
成功返回0,失败返回-1。
出错原因:
参数错;
错误的接收buffer类型;
超时;
其他错误;
3.6 tpcancel取消由tpacall发送的请求的响应
取消由tpacall发送的请求的响应,在没有事务未完时。不能取消一个已经处理的请求。
int tpcancel(int handle);
参数说明:
handle:tpacall返回的描述符;
出错返回-1。错误原因有:
错误的描述符;
当前在事务模式;
其他错误;
3.7 tpcall同步发送请求并接收回应数据
同步发送请求并接收回应数据。
int tpcall(char *service, char *sbufp, long slength, \
char **rbufpp, long *rlength, long flags);
参数说明:
service:请求的service名;
bufp:发送buffer的地址;
slength:发送数据长度(只CARRAY使用,其他为0);
rbufpp:响应buffer的地址的地址,可以与发送buffer为同一块区域;
rlength:响应buffer的长度的地址(不能为NULL);
flags:标志。有如下值(含义见tpacall和tpgetrply):
TPNOTRAN:该次调用不能在一个事务里;
TPNOREPLY:不需要回应(reply);
TPNOBLOCK:非阻塞;
TPNOTIME:不超时,一直等待;
TPSIGRSTRT:被信号中断的系统调用重启。
返回-1表示出错,其他返回值都表示成功。
错误原因与tpacall和tpgetrply相同,除了描述符错。
3.8 tpgprio获得上一次请求或接收的消息的优先级
获得上一次请求或接收的消息的优先级。
int tpgprio();
成功返回的范围是1-100,值越大优先级越高。失败返回-1。
使用举例:
struct {
int hdl; /* handle*/
int pr; /* priority*/
} pa[SIZE];
for (i=0; i < requests; i++) {
/* Determine service and data for request */
pa [i].hdl = tpacall(Svc, buf, len, flags);
/* Save priority used to send request */
pa[i].pr = tpgprio();
}
/* Use qsort(3) routine to sort handles in priority order */
qsort((char*) pa, requests, sizeof(pa[0]), cmpfcn);
for (i=0; i< requests; i++) {
tpgetrply(&pa[i].hdl, &rbufp, &rlen, rflags);
}
3.9 tpsprio设置下一个要发送的消息的优先级
设置下一个要发送的消息的优先级。
int tpsprio (int prio, long flags);
参数说明:
prio:要设置的优先级;
flags:标志。有如下值:
0:使用相对优先级,值改为(default+prio);
TPABSOLUTE:绝对优先级,值改为prio;
优先级的范围是1-100,超过次限制的值被改为相应的最大(小)值。
失败返回-1。错误原因有TPEINVAL、TPEPROTO、TPESYSTEM、和TPEOS。
-------------------------------------------------------------------
后记: 再谈字符集问题
在tuxedo返回消息的格式定义中,如果采用定长字串组合的方式(表笑,我们的业务系统就是这么干的),会造成一些意外的困难。
如下:如果返回值格式的定义是:
%4s%2s // 一个4字节的串,一个2字节的串
有一个返回值是:
Aaaabb
在C语言中以sscanf()来结析这个串很容易:
char s1[5],s2[3];
Sscanf(“AAAABB”, “%4s%2s”, s1,s2)
但是在C#, java中,由于没有sscanf这个函数,就不得不手工写截字串的函数,这样的数据还可以应付。但继续考虑以下的情况:
char s1[5],s2[3];
Sscanf(“中国红”, “%4s%2s”, s1,s2)
在有汉字的情况下,使用ANSI字符集的程序在sscanf之后,结果是s1=”中国”, s2=”红”.
而在C#等用unicode字符集的程序中,截取4个字符的结果将会出错,因为整个字串才只有3个字符。
因此,在unicode程序中对这个字串解析,就必须先把字串从unicode串以GB18030编码转换为字节组,然后再对字节流进行截取,截取的结果,又必须转换为unicode以在程序中处理。
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再后记:这篇文章是从前的文章,原来在xiaobohao.live.spaces.com中,后来微软放弃了live spaces, 只好用MS提供的迁移功能迁到了wordpress, 然后,悲杯了,你懂的。
好不容易从墙外找回了这篇文章,加了一点点修改,放到博客园里来。
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