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第一部分 分布式面向服务的软件开发和数据管理2

第1章 分布式面向服务计算导引2

1.1计算机体系结构和计算范型2

1.1.1计算机体系结构2

1.1.2软件体系结构3

1.1.3计算范型3

1.2分布式计算和分布式软件体系结构6

1.2.1分布式计算6

1.2.2 N层体系结构6

1.2.3分布式对象体系结构8

1.3面向服务的体系结构和计算10

1.3.1基本概念和术语10

1.3.2面向服务的计算13

1.3.3面向对象计算与面向服务计算14

1.3.4面向服务的企业16

1.3.5面向服务的系统工程17

1.4面向服务的开发与应用18

1.4.1传统的软件开发过程18

1.4.2面向服务的软件开发19

1.4.3面向服务计算的应用21

1.4.4 Web应用组合22

1.5讨论23

1.6练习和作业26

第2章 多线程分布式计算32

2.1 C#和.Net介绍32

2.1.1 C#与.Net入门33

2.1.2 C#和C++++的比较36

2.1.3名字空间和using指令38

2.1.4 C#中的队列例子39

2.1.5 C#中的类和对象41

2.1.6参数：用ref和out传递引用44

2.1.7基类和基类构造函数调用45

2.1.8构造函数、析构函数和垃圾回收45

2.1.9 C#中的指针46

2.1.10 C#的统一类型系统47

2.2内存管理和垃圾回收48

2.2.1静态变量和静态方法49

2.2.2局部变量的运行时栈49

2.2.3动态存储分配的堆51

2.2.4作用域和垃圾回收52

2.3多任务和多线程的一般问题52

2.3.1基本需求53

2.3.2临界操作和同步54

2.3.3死锁和死锁的解决55

2.3.4执行顺序56

2.3.5操作系统对多任务和多线程的支持57

2.4 Java中的多线程59

2.4.1创建和启动线程59

2.4.2线程同步63

2.4.3同步方法63

2.4.4同步语句68

2.5 C#中的多线程69

2.5.1线程类和属性69

2.5.2监视器70

2.5.3读锁和写锁81

2.5.4互斥85

2.5.5信号量86

2.5.6协调事件86

2.6异常处理和事件驱动编程89

2.6.1异常处理90

2.6.2事件驱动编程94

2.6.3案例研究：一个使用事件驱动方法开发的电子商务应用98

2.7讨论103

2.8练习和作业103

第3章 面向服务软件开发概要114

3.1面向服务的软件开发环境综述114

3.2服务提供商：创建和托管服务115

3.2.1使用ASP.Net创建Web服务116

3.2.2使用WCF创建Web服务119

3.2.3测试Web服务122

3.2.4作为服务提供商托管Web服务123

3.3服务中介：服务的发布和发现125

3.3.1具有全部所需特征的服务中介125

3.3.2 UDDI服务注册127

3.3.3 ebXML服务注册和存放135

3.3.4临时存放表137

3.4 SOAP137

3.4.1 SOAP格式138

3.4.2基于HTTP的SOAP139

3.5 WSDL： Web服务描述语言140

3.5.1 WSDL文档的元素141

3.5.2 WSDL文档的例子142

3.6服务请求者：用服务构建应用143

3.6.1连接端点和代理143

3.6.2用ASP.Net创建Web应用项目144

3.6.3创建GUI并组合一个基于远程Web服务的应用146

3.7基于Java的Web服务开发151

3.7.1用AJAX构建Web应用152

3.7.2基于Java的Web服务开发和托管154

3.8讨论156

3.9练习和作业156

第4章X M 数据表示和处理160

4.1 XML基础161

4.1.1 XML和HTML161

4.1.2 XML语法162

4.1.3 XML名字空间165

4.2 XML数据处理166

4.2.1 DOM：文档对象模型167

4.2.2 SAX： XML的简单API169

4.2.3 XML文本编写器171

4.2.4 Java中的XML处理172

4.3 XPath174

4.4 XML类型定义语言176

4.4.1 XML文档类型定义（DTD）177

4.4.2 XML模式179

4.4.3名字空间182

4.4.4 XML确认184

4.5可扩展样式表语言186

4.6其他Web数据格式191

4.6.1 XHTML192

4.6.2 RSS193

4.6.3 Atom196

4.6.4 Google协议缓冲区和BigTable198

4.7讨论200

4.8练习和作业200

第5章Web应用和数据管理205

5.1 Web应用的结构205

5.1.1 Web应用的构件205

5.1.2服务控件208

5.1.3用户控件212

5.1.4 Web应用配置214

5.1.5全局应用类217

5.1.6动态链接库218

5.2 Web应用模型219

5.2.1纯基于HTML的Web应用219

5.2.2客户端脚本编写220

5.2.3服务器端脚本编写和后台代码计算222

5.3状态管理223

5.3.1状态管理技术综述223

5.3.2视图状态224

5.3.3会话状态226

5.3.4会话状态和Cookies229

5.3.5应用状态和服务执行模型230

5.4将用户数据存到服务器文件系统231

5.4.1文件系统与标准文件操作231

5.4.2 XML文件的读写232

5.5高速缓存236

5.5.1输出高速缓存237

5.5.2分段高速缓存239

5.5.3数据高速缓存239

5.6图形数据的生成和表示245

5.7讨论249

5.8练习和作业250

第6章 面向服务软件的可信性254

6.1基本概念254

6.1.1可信性254

6.1.2服务的可信属性和质量255

6.1.3 SOA软件的安全问题256

6.2 Web应用的安全设计258

6.2.1 IIS和基于Windows的安全机制258

6.2.2基于表单的安全259

6.2.3使用安全套接层265

6.3 Windows通信基础的可信计算265

6.3.1 WS安全性265

6.3.2 WS可靠性267

6.3.3事务269

6.4讨论270

6.5练习和作业271

第二部分 高级面向服务计算和系统组成274

第7章 面向服务的体系结构和REST体系结构274

7.1 Windows通信基础综述274

7.2使用模板开发WCF服务276

7.3开发自托管的WCF服务280

7.4开发使用自托管服务的客户283

7.5开发使用WCF服务的ASP.Net GUI客户288

7.6 REST概念和REST型服务290

7.6.1 REST概念和REST体系结构291

7.6.2 REST型服务291

7.6.3把SOAP服务转换为REST型服务295

7.6.4使用REST型服务296

7.7讨论297

7.8练习和作业297

第8章 通过组合进行面向服务软件开发300

8.1组合语言概述300

8.2 BPEL302

8.2.1 BPEL活动和结构303

8.2.2 BPEL流程303

8.2.3 BPEL流程的WSDL接口定义305

8.2.4 BPEL流程307

8.2.5一个调用实际的Web服务的例子310

8.3无状态与有状态Web服务317

8.3.1 BizTalk的singleton对象方法318

8.3.2 BPEL的相关性方法318

8.4支持BPEL组合的框架321

8.4.1 Oracle SOA套件321

8.4.2 ActiveBPEL322

8.4.3 BizTalk323

8.5 Mashup用于Web应用的组合324

8.6其他组合语言327

8.6.1 OWL-S327

8.6.2 SCA/SDO328

8.6.3工作流基础和Silverlight329

8.6.4 WSFL： Web服务流语言330

8.7讨论331

8.8练习和作业331

第9章 面向服务和事件驱动的机器人应用335

9.1面向服务的机器人计算335

9.2事件驱动的机器人应用336

9.3云计算中机器人即服务339

9.4 Robotic Studio和可视化编程语言341

9.5用VPL仿真ALU345

9.5.1算术和逻辑单元的逻辑设计345

9.5.2创建VPL活动346

9.5.3 VPL图和测试347

9.6有限自动机和VPL图349

9.7开发面向服务的机器人应用353

9.7.1 Robotics Studio的服务库353

9.7.2传感器服务354

9.7.3迷宫导航算法354

9.7.4用VPL实现迷宫导航算法355

9.8 VPL到其他平台的映射361

9.9讨论363

9.10练习和作业364

第10章 面向服务软件和数据库的接口367

10.1面向服务软件中的数据库367

10.2面向服务软件中的关系数据库368

10.2.1数据库和软件之间的接口368

10.2.2 ADO.Net中的SQL数据库370

10.2.3 ADO.Net中的数据适配器和数据集376

10.3基于XML的数据库和查询语言XQuery378

10.3.1查询的表达379

10.3.2 XML文档的转换381

10.3.3 XQuery讨论383

10.4综合查询语言LINQ383

10.4.1 LINQ的目标383

10.4.2 λ表达式383

10.4.3 LINQ与对象386

10.4.4 LINQ与SQL387

10.4.5 LINQ与XML390

10.5讨论392

10.6练习和作业393

第11章 本体和语义Web396

11.1语义Web和本体概述396

11.2本体语言RDF397

11.3 RDF模式399

11.4本体的推理和验证405

11.5 Web本体语言OWL406

11.5.1从RDF到OWL406

11.5.2 OWL的类和属性407

11.5.3类的布尔组合408

11.5.4属性限制408

11.5.5 OWL Lite、 DL和Full简介409

11.6本体开发环境411

11.7讨论412

11.8练习和作业413

第12章 面向服务应用的体系结构416

12.1引言416

12.2应用的体系结构416

12.2.1动态体系结构和动态组合419

12.2.2动态再组合420

12.2.3嵌入在运行基础设施中的生命周期管理421

12.3面向服务应用的体系结构的例子422

12.3.1 1BM WebSphere的体系结构423

12.3.2企业服务总线424

12.3.3 SAP的NetWeaver425

12.3.4用户为中心的面向服务的体系结构426

12.4讨论427

12.5练习和作业428

第13章 面向服务软件开发的模拟练习430

13.1引言430

13.2领域模型举例433

13.2.1本体系统433

13.2.2发布的服务437

13.2.3发布的工作流439

13.2.4物流领域协作模板440

13.3项目的特定需求441

13.4一个可运行的例子442

13.5讨论449

13.6练习和作业450

第14章 云计算和软件即服务452

14.1引言452

14.2 SaaS的成熟度模型455

14.3多租户SaaS的数据库设计458

14.3.1资源隔离模式459

14.3.2安全性463

14.3.3可伸缩性464

14.4 Google App引擎465

14.4.1服务466

14.4.2数据存储466

14.4.3开发可伸缩应用的提示467

14.4.4开发工具467

14.4.5其他约束468

14.5 Google文件系统468

14.5.1 GFS系统结构和操作469

14.5.2 GFS开发中的经验470

14.5.3其他类似项目470

14.6 BigTable471

14.6.1主要构件471

14.6.2 BigTable概述472

14.7 MapReduce477

14.7.1 MapReduce编程模型477

14.7.2例子478

14.7.3应用478

14.7.4执行概述479

14.7.5任务粒度和容错计算479

14.8 Hadoop480

14.8.1 Hadoop生态系统480

14.8.2 Hadoop HDFS和MapReduce481

14.8.3例子481

14.9微软的Azure483

14.9.1 Azure的体系结构483

14.9.2 Azure的元素484

14.9.3 Azure的云应用486

14.10 Salesforce.com486

14.10.1顶层体系结构486

14.10.2元数据驱动的体系结构487

14.10.3多租户的数据库设计488

14.10.4对象和字段元数据表488

14.11优先级和调度492

14.12云计算算法497

14.13数据区分器的应用508

14.14讨论509

14.15练习和作业509

附录 基于构件的面向服务的软件开发指南512

附录A基于构件的动画和游戏编程512

附录B Web应用开发517

附录C面向服务的机器人应用533