中间件：它是什么，它是如何工作的？

现代企业正在继续 embraced digitization。这些组织使用不同的硬件和软件产品来实现他们的目标。

组织设置中使用的硬件和软件是设计不同的，这意味着它们不一定是为了相互配合而构建的。

然而，这样的组织需要确保其硬件和软件应用程序可以相互配合工作。

什么是中间件？

中间件可以定义为不同应用程序用来相互通信的软件。因此，它充当了一个隐藏的过渡层，为分布式应用程序提供了接口和通信。

通过中间件，用户可以执行请求，例如在 Web 浏览器上提交表单。这种软件还允许 Web 服务器根据用户的配置文件返回动态 Web 页面。

中间件如何工作？

中间件允许开发人员创建应用程序，而无需在每次需要连接数据源、应用程序组件、设备或计算资源时创建自定义集成。

中间件提供了与消息传递框架（如表现状态转移（REST）、JavaScript 对象表示法（JSON）、可扩展标记语言（XML）、简单对象访问协议（SOAP）或 Web 服务）通信的不同服务和应用程序。

中间件还使得使用不同编程语言编写的组件（如 Java、Ruby、C++、PHP 和 Python）能够相互通信。

为什么使用中间件？

开发人员使用中间件来实现以下目标。

• 安全连接和数据传输。中间件使用网络安全协议（如传输层安全性（TSL））从前端应用程序到后端数据源建立安全连接。这样的软件还可以提供身份验证功能，提示前端应用程序请求数字证书或凭据（电子邮件/用户名和密码）。
• 配置和控制集成和连接。中间件根据客户端或前端应用程序的请求来自定义服务或后端应用程序的响应。一个完美的例子是零售设置中，中间件可以使用HTTP请求头中的位置信息或IP地址来从后端库存数据库中对产品搜索结果进行排序。
• 动态管理分布式系统的流量。一个典型的系统可能会有波动，例如每秒请求数和流量。当流量或请求数激增时，可以使用企业中间件将客户端请求分布到各个服务器上。这样的解决方案在多个客户端同时从同一数据源访问资源时也非常有用。

中间件的关键组件

一个典型的中间件应用程序由连接创建的各种组件组成，形成一个数据管道。以下是中间件架构的主要组件。

• 管理控制台。软件规则、中间件系统的活动和配置都在管理控制台上找到。
• 客户端界面。这是与应用程序通信的中间件软件的外部部分。开发人员利用客户端界面提供的功能来执行各种应用程序操作。
• 中间件内部接口。这类似于将软件的不同组件绑定在一起的内部粘合剂。不同的组件使用这个内部接口来共同工作，实现共同的目标。
• 合同管理器。合同管理器定义中间件软件中的数据交换规则。这也是确保各种应用程序在交换数据时遵守设定规则的组件。
• 平台接口。该接口具有与不同操作系统配合工作的软件组件。正是这个接口确保中间件与不同平台兼容。
• 运行时监视器。运行时监视器负责持续监视系统内的数据移动。该组件检测并报告异常行为，供工程师采取行动。
• 数据库管理器。数据库管理器可能在所有中间件系统中都不可用。这种组件与不同类型的数据集成。
• 会话管理器。这种组件存储用于报告的数据活动记录，并确保信息的无缝流动。

不同类型的中间件

#1. 消息导向的中间件（MOM）

MOM是一种软件基础设施，允许在分布式应用程序之间接收和发送消息。消息导向的中间件转换或翻译在系统之间交换的消息，以便目标可以理解它们。MOM还管理消息的路由，以确保它们被正确的组件接收并按照正确的顺序处理。

#2. 应用程序编程接口（API）中间件

API中间件具有开发人员可以用来管理、创建和公开其应用程序的API的工具。API管理平台、API开发者门户和API网关都是API中间件的示例。

#3. 远程过程调用（RPC）中间件

RPC中间件是一种允许一个应用程序触发另一个应用程序的过程/动作的软件。这些应用程序可以在同一台计算机上运行，也可以在不同的计算机上运行。

#4. 事务中间件

事务处理监视器（TPM）是事务中间件的示例。TPM确保事务从一步移动到下一步；在必要时，可以删除、更改或添加数据。

#5. 机器人中间件

机器人系统可以具有来自不同开发者/制造商的软件、固件和硬件。机器人中间件简化了将这些不同的产品集成到一起工作的过程。

#6. 设备中间件

设备中间件具有一组用于为特定操作系统开发应用程序的连接和集成能力。

中间件平台的示例

平台中间件是一个具有支持应用程序开发过程的工具和资源的系统。开发人员利用平台中间件在应用程序之间共享资源。以下是一些中间件平台的示例。

• 内容管理系统（CMS）。CMS是一种使用户能够创建、修改、存储和发布数字信息的系统。WordPress是一个开源内容管理系统的完美例子。
• Web服务器。Web服务器是接收、响应和处理应用程序/网站请求的系统。Amazon Lightsail是一个允许用户托管轻量级应用程序的Web服务器的示例。
• 运行环境。运行环境类似于一个小型操作系统，允许软件运行。例如，运行Java代码/应用程序需要Java运行环境。
• 容器。容器带有一个可随时部署的应用程序代码束和所有必要的资源。Amazon Elastic Container Service (Amazon ECS)是一个允许开发人员部署和扩展容器化应用程序的服务的示例。

选择中间件平台时需要考虑的因素

• 需求。存在不同类型的中间件系统。因此，您应该确定您的需求以确定最适合您的系统。
• 预算。您必须评估您愿意在这样的系统上花费多少，并评估它对您的业务流程的影响。
• 安全级别。理想的中间件系统不应该有任何可能将您的数据暴露给恶意第三方的漏洞。
• 可靠性。了解其他人对目标中间件平台的评价可以帮助您做出明智的决策。

中间件对云计算的重要性

现在，大多数组织正在转向云原生开发以利用这些环境的好处。

然而，这些组织必须确保无论是使用公共云、私有云还是本地环境，都能实现一致的开发、部署和管理。

因此，组织现在转向作为云服务提供的中间件来实现这一目标。中间件可以简化开发、部署和管理，并同时降低开发成本。

中间件系统支持在分布式网络中平稳一致地运行的应用程序环境。开发团队可以利用中间件支持的部署策略、软件供应链安全和自动化快速创建安全的应用程序。

中间件在应用程序开发中的作用是什么？

每个企业都希望拥有能够规模化运行的应用程序。构建这样的应用程序需要一个具有统一功能能力的环境。通过容器、运行时和集成层，中间件提供了这样一个环境。

中间件的好处

• 创新解决方案。您的开发团队可以在开发应用程序时根据其优势使用不同的产品。
• 更快的开发和可扩展性。开发团队无需从头开始创建所有内容，因为中间件提供了连接不同现有解决方案的桥梁。
• 高效的连接性。您可能拥有由不同工程师创建的不同硬件和软件部分。中间件系统增强了组织内部和分布式系统之间的连接性。

学习资源：中间件

#1. 中间件软件完全指南

《中间件软件完全指南》帮助开发人员了解中间件软件的挑战并提供更好的解决方案。这本资源丰富的书籍提供Kindle和平装版本。

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	Middleware Software A Complete Guide – 2019 Edition	暂无评分	$80.55	Buy on Amazon

#2. 中间件简介

《中间件简介》是一本介绍不同中间件技术及其基本概念的书籍。该书提供三种版本：精装书、电子教材和平装书。

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	Introduction to Middleware: Web Services, Object Components, and Cloud Computing		$123.95	Buy on Amazon

#3. 中间件与云计算

《中间件与云计算》是一本适合想深入了解云计算和中间件的书籍。该书提供Kindle和平装书两个版本。

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	Middleware and Cloud Computing: Oracle on Amazon Web Services (AWS), Rackspace Cloud and RightScale		$49.85	Buy on Amazon

作者的说明

在当今世界上，中间件的作用是不可忽视的，企业正在创建系统并将大部分服务数字化。使用中间件提高了开发人员的生产力，因为他们不必从头开始设置配置或创建某些系统。随着组织专注于可扩展性和高效生产，我们只能期待引入更多中间件系统。

结论

无论您是在cloud computing还是其他分布式应用环境中工作，中间件系统都很重要。中间件使得不同的硬件和软件组件可以和谐地工作，无论设计差异如何。