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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 SOAP 137

3.4.1 SOAP格式 138

3.4.2基于HTTP的SOAP 139

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HTML 161

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API 169

4.2.3 XML文本编写器 171

4.2.4 Java中的XML处理 172

4.3 XPath 174

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 XHTML 192

4.6.2 RSS 193

4.6.3 Atom 196

4.6.4 Google协议缓冲区和BigTable 198

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Cookies 229

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 BPEL 302

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 ActiveBPEL 322

8.4.3 BizTalk 323

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-S 327

8.6.2 SCA/SDO 328

8.6.3工作流基础和Silverlight 329

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ALU 345

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XQuery 378

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LINQ 383

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SQL 387

10.4.5 LINQ与XML 390

10.5讨论 392

10.6练习和作业 393

第11章 本体和语义Web 396

11.1语义Web和本体概述 396

11.2本体语言RDF 397

11.3 RDF模式 399

11.4本体的推理和验证 405

11.5 Web本体语言OWL 406

11.5.1从RDF到OWL 406

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NetWeaver 425

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 BigTable 471

14.6.1主要构件 471

14.6.2 BigTable概述 472

14.7 MapReduce 477

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 Hadoop 480

14.8.1 Hadoop生态系统 480

14.8.2 Hadoop HDFS和MapReduce 481

14.8.3例子 481

14.9微软的Azure 483

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.com 486

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