Zeroc Ice簡介
Zeroc ICE（Internet Communications Engine ，互聯網通信引擎）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議，對帶寬的消耗比較小。甚至對于通過衛星的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調用請求，省去普通轉發時的解包、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
- 開發服務端和客戶端程序
- 部署到icegrid
- 客戶端調用
環境準備
本次實驗采用的操作系統是Ubuntu 14.04。如果使用其他操作系統，可以根據Zeroc ICE的文檔相應調整。
安裝Zeroc Ice
如果系統中沒有安裝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）或開發包，還需要特別安裝。
安裝Zeroc ICE的python開發包
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包。可以通過如下的命令解決：
sudo apt-get install python-dev
sudo apt-get install libssl-dev
sudo apt-get install libbz2-dev
開發Server和Client
下面即是真正的服務端和客戶端開發。開發過程通常是:
- 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協議調用，服務器監聽來自tcp協議的連接請求。
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。客戶端只要連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，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：手工創建文件中的路徑。
配置節點
節點是服務所在的機器。在實際生產環境中，服務注冊中心也可以運行在其中某個節點上。
node1.cfg（服務所在節點的配置文件）
# 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.啟動某個節點
icegridnode --Ice.Config=node1.cfg
3.啟動節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的課程。
以上就是如何用python開發Zeroc Ice應用的詳細內容，更多關于python開發Zeroc Ice應用的資料請關注腳本之家其它相關文章！
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