面向jvm集群移植的集群对象共享关键技术研究

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1、密级:硕士学位论文面向JVM集群移植的集群对象共享关键技术研究作者姓名：唐国靖指导教师:钟华研究员软件研究所学位类别:工学硕士学科专业:计算机软件与理论培养单位:软件研究所2014年4月ResearchonClusteredObjectSharingforJVMClusteringMigrationByTangGuojingADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofComputer

2、SoftwareandTheoryInstituteofSoftwareChineseAcademyofSciencesApril,2014独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明。签名：___________________日期：____________________关于论文使用授权的说明本人完全了解软件研究所有关保留、使用学位论文的规定，即：软件研究所有权保留送交论文的

3、复印件，允许论文被查阅和借阅；软件研究所可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：__________导师签名：__________日期：__________摘　要面向JVM集群移植的集群对象共享关键技术研究摘要计算机集群技术作为搭建高伸缩性与高可用性系统的最成熟的解决方案之一，受到学术界和工业界的密切关注与认可。集群移植作为快速搭建集群的一种方法，可以将单机模式的系统通过一定的重构移植到集群环境中，而不必从零开始构建集群，所以集群移植在一定程度上降低了集群构建的成本。集群移植面临的主要问题之一便是集群

4、对象的共享，首先对原始代码的变动与修改代价过于高昂，其次集群对象共享的配置过程过于复杂与低效。本论文针对JVM集群移植，引入了一种高效的集群对象共享模型，在JVM级别实现对象在集群内不同机器之间的共享，以低廉的源码变动代价为Java对象提供集群行为支持，并在程序分析的基础上，提出了集群对象共享的自动配置解决方案。首先，调研并分析了JVM集群与集群对象共享的相关技术以及成熟解决方案。接着针对现有方案的不足，设计了基于面向切面编程范式的Java集群对象共享模型，包括集群对象的状态同步基本原理以及配置细节，该模型使用字节码编入技术为Java对象提供集群行为支持，并且不对Java

5、源代码进行变动便能实现集群对象的共享。然后针对集群对象共享的复杂低效的配置步骤提出了自动化解决方案，通过静态代码分析，实现共享类集的自动构建，以及不可移植类型的自动代码重构，该方案无需执行Java源程序便能直接完成配置工作，大大提高了集群对象共享配置和集群移植的效率。最后，以OncePortal门户中间件和Terracotta为应用案例，实现了本文提出的集群对象共享模型和自动配置方法，并验证了该模型与方法的可行性和有效性。本文提出的集群对象共享模型及其自动配置方法，有效地解决了JVM集群移植过程中的对象共享问题，高效地实现了集群对象的共享，极大地简化了JVM集群移植过程，

6、降低了集群移植的成本，提高了集群移植的效率。关键词：JVM，集群移植，对象共享，字节码编入，程序分析，代码重构III摘　要III中国科学院软件研究所硕士学位论文AbstractResearchonClusteredObjectSharingforJVMClusteringMigrationAbstractAsoneofthemostmaturesolutionsofbuildinghighscalableandhighavailablesystems,computerclusteringtechnologyhasbeenpaidcloseattentiontoandbee

7、napprovedbyacademiaandindustry.Clusteringmigrationallowsustotransformastand-alonesystemintoaclusterthroughrefactoring.Anditoffersaquickconstructionofaclusterwithoutbuildingfromscratchanditeffectivelyreducesthecostofclustering.Oneofthemostsignificantchallengeswhichcl