Aglet(Mobile Agent)

一、简介

在分散式计算的　域中，有许多解决不同问题的技术，像是我们可以透过 RPC或RMI来使用固定在远端工作站上的函式，并且藉由讯息传递（ message-passing）的方式来传送资料，以协调整个分散式计算；也可以利用mobile agents的特性 - 穿梭在网路许多工作站并执行各种特定任务，来做搜寻远端工作站上的目录资讯、更新档案、计算统计资料、或者与其他 agents沟通等工作。目前关於发展後者mobile agents系统的开发平台或执行环境有 Telescript、Agent Tcl、Ara（Agents for Remote Access ）、以及Aglet等。

Aglet是由日本IBM 公司所提出，完全用Java发展的 mobile agent技术，并提供实用的平台-Aglets Workbench让我们开发或执行mobile agent系统。 Aglet 这个字是由"agile" 与"applet"两个字所合成的，简单的说就是具有agent行为的Java applet物件。它以执行绪（ thread）的型态被产生於一台工作站，可随时暂停执行的工作，而後整个 aglet物件被分派到另一台工作站上，再重新启动执行任务。也因为aglets 是执行绪的型态，所以不会消耗太多的系统资源。以下将为读者介绍Aglet 的系统架构、Aglet 的物件模型（ object model）与 packages、以及 Aglets Workbench 的元件。

二、架构

Aglets的系统架构主要分为四个阶段，请参见图1。首先当一个正在执行的 aglet想要将自己外送到远端时，会对 Aglets Runtime层发出请求，然後 Aglets Runtime层把aglet 的状态资讯与程式码转成序列化（serialized ）之位元组阵列（ byte array ）；接著若是外送的请求成功时，系统会将 aglet的执行动作结束，然後将位元组阵列传送至ATCI（ Agent Transport and Communication Interface）层处理，此层提供使用ATP （Agent Transfer Protocol）的介面，其中ATP为一个简单的应用层协定 （ application-level protocol）（请参见图2），它使得我们不　顾虑aglets是否被派送到不同的 agent系统就可以传送aglets（也就是 agent-system-inde pendent）；之後，系统会将位元组阵列附上相关的系统资讯，像是系统名称以及aglet的id等，并以bit stream 透过网路传至远端工作站[1] 。

图一、 Aglet的系统架构下图

图 2. ATP 的示意图

三、API包说明

Aglet系统首先　提供一个「环境」（ context）来管理 aglet的基本行为：像是「产生」（ create）、「复制」（clone）aglets ，或「分派」（ dispatch）aglets 到远端工作站、「召回」（retract）远端的aglets，或「暂停」（ deactive）、「唤醒」（active） aglets，以及「移除」（dispose） aglets等，请参见图 3。而aglet与aglet 之间的沟通，可用讯息传递的方式来传递讯息物件（ message object）。此外，基於安全上的顾虑，aglets 并非让外界直接存取其资讯，而是透过一个代理者（ aglet proxy）提供一致的介面与外界沟通，请参见图4。这样做还有一个好处 - aglet的所在位置会透明化（ location transparency），也就是若想要与远端的aglet沟通时，只　在本地主机（ local host）的 context上产生对应远端aglet的代理者，并与此代理者沟通即可，不必直接处理网路连线与通讯的问题[1] 。

图 3. Aglet的物件模型

图4. Aglet 基本功能介面

Aglet的packets包括如下：

• com.ibm.aglet：这个packet定义aglet 的基本元件之类别：Aglet、AgletID 、AgletInfo、 AgletStub、 FutureReply、 Message、ReplySet ，以及介面： AgletContext、 AgletProxy、 MessageManager。

• com.ibm.aglet.eve nt：Aglet的事件驱动模式分成Clone、 Mobility、 Persistency三种，其中Clone事件产生於复制aglets， Mobility事件产生於分派或取回 aglets等， Persistency事件产生於暂停或唤醒 aglets。

• com.ibm.aglet.sys tem：主要提供控制 context的介面。

• com.ibm.aglet.uti l：包括一些常用的物件，像是 AddressBook、 AddressChooser、 ImageData等。

• com.ibm.agletx.pa tterns：将常用的系统架构design patterns，例如 Master-Slave、 Messenger-Receive r、以及 Notifier-Notifica tion。

四、Aglets Workbench

Aglets Workbench 目前提供的元件包括如下[2] ：

• The Aglets Framework for mobile Java agents： 提供一些特定的mobile agent之元件，以及常用的设计架构。

• The Agent Transfer Protocol (ATP)

• JDBC for DB2

• Tahiti： 视觉化的管理介面，让使用者更方便管理 aglets。

• Fiji： 它是独立的 package，提供在 web上透过Fiji applets来执行 aglet contexts，以做到产生、分派、召回aglets的功能。

五、范例说明

在此列举一简单之范例（请参见图 5、表 1、表 2）：我们在本地工作站上产生一个LocalHost aglet，此aglet会动态产生一个新的 Hello aglet，然後将Hello aglet派送到远端工作站上执行，也就是列印 "Hello!"讯息。

首先说明LocalHost aglet： 在此程式中只有run()这个成员函数，是此aglet 执行绪本身进入执行状态的进入点。接著为了要动态产生一个新的aglet，必须透过 AgletContext来产生，并传回新的 aglet之proxy。然後透过proxy将新的 aglet派送到指定的远端工作站。

然後是Hello aglet ： 在这个程式中有 run()和 onCreation()两个成员函数，其中 onCreation()会在本身aglet产生时被执行，先做一些初始化的动作，在此加入 MobilityListener( )这个介面，当有 Mobility事件发生时，即会执行适当的方法（method）。也就是说，若此 Hello aglet被分派时， MobilityListener( )会收到系统产生的 Mobility事件，然後执行 onDispatching()。接著进入run()函式，首先用一个布林变数判断本身是否在本地主机上。若不是则会印出" Hello!"讯息。

图 5. 范例程式的作用关系图

表 1. LocalHost.java

import com.ibm.aglet.*; import java.net.*; public class LocalHost extends Aglet{ public void run(){ URL codeBase; //被create的aglet之class path。 Object init; //传给被create的aglet之初始物件参数。 try{ // Create Hello aglet并取得其proxy。 AgletProxy proxy = getAgletContext().createAglet(codeBase,"Hello",init); try{ proxy.dispatch(new URL("atp://remotehost")); // 分派aglet到远端的主机。 } catch(MalformedURLException e){ System.out.println(e); } } catch(Exception e){} } }

表 2. Hello.java

import com.ibm.aglet.*; import java.net.*; public class LocalHost extends Aglet{ public void run(){ URL codeBase; //被create的aglet之class path。 Object init; //传给被create的aglet之初始物件参数。 try{ // Create Hello aglet并取得其proxy。 AgletProxy proxy = getAgletContext().createAglet(codeBase,"Hello",init); try{ proxy.dispatch(new URL("atp://remotehost")); // 分派aglet到远端的主机。 }catch(MalformedURLException e){ System.out.println(e); } }catch(Exception e){} } }

六、参考资料

[1] Mitsuru Oshima and Guenter Karjoth, "Aglets Specification (1. 0)," http://www.trl.ibm.co.jp/aglets/spec_version10.html, May 20th, 1997.

[2] Danny B. Lange and Daniel T. Chang," IBM Aglets Workbench White Paper," http://aglets.trl.ibm.co.jp/documentation.html , September 9, 1996.

[3] Chong Xu and Dongbin Tao, "Building Distributed Application with Aglet," http://www.cs.duke.edu/~chong/aglet/, 1997.

[4] Danny B. Lange and Mitsuru Oshima, "Programming and Deploying Java Mobile Agents with Aglets," ISBN: 0-201-32582-9, 1998.