洛约拉的仓储研究¶

Loyola的文件系统研究¶

教授们。Thiruvathukal、Laufer和我几年来一直致力于文件系统和文件系统框架。
我们的第一个项目是OLFS。OLFS是一个FUSE文件系统，类似于Union FS，但用Java编写。这对我们来说是一次极好的学习经历。
基于我们使用OLFS的经验，我们开发了两个框架：NOFS和RestFS。我们相信，这两个框架都有助于将文件系统开发引入高级语言，并极大地简化了问题空间。

NOFS¶

在大多数面向对象的图形应用程序中，有几个常见组件：
- 域模型
- 视图/表示层
- 在域模型和表示层之间进行转换的控制层
- 持久层。这可以是文件系统或数据库。
NOFS(裸体对象)没有任何部分背后的原则是，如果其他层可以自动生成，那么行为上完整的域模型就是应用程序所需的全部。
对于许多应用程序，裸露对象体系结构减少了开发工作量和复杂性，同时生成了一个像样的应用程序

NOFS¶

NOFS背后的原则是，文件系统的基本结构或域对象应该是需要实现的全部，并且应该以自动方式提供到任何VFS层或任何持久性机制(硬盘、数据库、文件系统)的接口。
使用NOFS，可以用一个Java类构建一个完整的文件系统，该类包含不超过50-60行代码，并且几乎不了解文件系统约定(如截断、读取、写入、查找等操作...)或底层存储体系结构(硬盘、文件等)

3张幻灯片中的NOFS文件系统示例¶

@RootFolderObject
@DomainObject
@FolderObject(CanAdd=false, CanRemove=false)
public class Book {
  private IDomainObjectContainer<Book> _bookContainer;
  private IDomainObjectContainerManager _containerManager;
  @NeedsContainer
  public void setContainer(IDomainObjectContainer<Book> container) {
    _bookContainer = container;
  }
  @NeedsContainerManager
  public void setContainerManager(IDomainObjectContainerManager manager) {
    _containerManager = manager;
  }
  private IDomainObjectContainerManager GetContainerManager() throws Exception {
    if(_containerManager -- null) {
      throw new Exception("container manager is null");
    }
    return _containerManager;
  }

  public List<Contact> getContacts() throws Exception {
    IDomainObjectContainer<Contact> contactContainer =
      GetContainerManager().GetContainer(Contact.class);
    if(contactContainer -- null) {
      throw new Exception("Container for Contact is null");
    }
    return new LinkedList<Contact>(contactContainer.GetAllInstances());
  }

3张幻灯片中的NOFS文件系统示例¶

  @Executable
  public void AddAContact(String name, String phone) throws Exception {
    IDomainObjectContainer<Contact> contactContainer =
                    GetContainerManager().GetContainer(Contact.class);
    Contact contact = contactContainer.NewPersistentInstance();
    contact.setName(name);
    contact.setPhoneNumber(phone);
    _bookContainer.ObjectChanged(this);
  }

  @Executable
  public void RemoveAContact(Contact contact) throws Exception {
    IDomainObjectContainer<Contact> contactContainer =
                 GetContainerManager().GetContainer(Contact.class);
    contactContainer.Remove(contact);
    _bookContainer.ObjectChanged(this);
  }

  @Executable
  public void RenameAContact(Contact contact, String newName) throws Exception {
    IDomainObjectContainer<Contact> contactContainer =
                 GetContainerManager().GetContainer(Contact.class);
    String oldName = contact.getName();
    contact.setName(newName);
    contactContainer.ObjectRenamed(contact, oldName, newName);
    contactContainer.ObjectChanged(contact);
  }
}

3张幻灯片中的NOFS文件系统示例¶

@DomainObject
public class Contact {
  private String _name;
  private String _phoneNumber;
  private IDomainObjectContainer<Contact> _container;

  @ProvidesName
  public String getName() {
    return _name;
  }

  @ProvidesName
  public void setName(String name) throws Exception {
    _name = name;
    _container.ObjectChanged(this);
  }

  public String getPhoneNumber() { return _phoneNumber; }
  public void setPhoneNumber(String value) throws Exception {
    _phoneNumber = value;
    _container.ObjectChanged(this);
  }

  @NeedsContainer
  public void setContainer(IDomainObjectContainer<Contact> container) {
    _container = container;
  }
}

NOFS-运行示例¶

图像¶

NOFS¶

有了NOFS，开发人员可以填写他们所关心的所有细节。
如果开发人员想要实现有关权限、随机文件访问、持久性、缓存等的详细信息。这是可选的。任何遗漏的细节都由NOFS框架使用合理的缺省值填充。
对于面向应用程序的文件系统-更多地面向行为而不是存储的文件系统-开发人员不需要关心文件系统合同的任何细节。
对于面向存储的文件系统，开发人员需要管理更多细节。权限、访问/修改时间、用户和组所有权等内容变得更加相关。

NOFS-架构-与FUSE和操作系统的关系¶

图像¶

NOFS-架构-域模型到文件的转换¶

图像¶

NOFS-架构-方法执行¶

图像¶

RestFS¶

在开发NOFS时，我们意识到有两种常见的面向应用程序的文件系统
第一种类型是本地或本地/远程混合行为文件系统。类似于我们前面演示的通讯录示例。
我们发现的第二种类型是连接到Web服务的文件系统。我们构建的一个示例是一个NOFS文件系统，它用大约400-500行代码将Flickr相册挂载为图片文件夹。
了解RESTful服务在体系结构上与文件系统非常相似，以及NOFS在面向应用程序的文件系统方面做得很好。我们问自己，我们是否可以让访问Web服务变得更容易。

RestFS-服务组合¶

图像¶

RestFS¶

在使用NOFS为Web服务开发应用程序文件系统时，我们发现域模型修改大致是将一个或两个FUSE操作映射到一个HTTP谓词。
因此，我们对RestFS的第一次尝试是提供文件和配置文件对，以将特定的FS系统调用映射到特定的Web方法。
这让我们可以做一些事情，比如配置一个文件，这样当它被‘触摸’时，就可以用存储到文件中的结果执行Google搜索。

RestFS-通信¶

图像¶

RestFS-谷歌搜索¶

#!/bin/bash
URL_ARGS=`echo $@ | sed 's/ /%20/g'`
FILE_NAME=`echo $@ | sed 's/ /_/g'`
RESOURCE="ajax/services/search/web?v=1.0&q=$URL_ARGS"
RESOURCE=`echo $RESOURCE | \
         sed -e 's~&~\&amp;~g' \
             -e 's~<~\&lt;~g' \
             -e 's~>~\&gt;~g'`
touch $FILE_NAME
./configureResource .$FILE_NAME \
         fs:utime web:get \
         host:ajax.googleapis.com \
         resource:$RESOURCE
touch $FILE_NAME
cat $FILE_NAME

RestFS-身份验证¶

许多REST服务的共同关注点是身份验证。
许多REST服务的一种流行的身份验证方法是OAuth。
由于RestFS构建在NOFS之上，因此我们能够将现有的OAuth库映射到文件系统
在RestFS中，有一个特殊的OAuth文件夹，名为‘/auth’

RestFS-身份验证¶

图像¶

RestFS-身份验证¶

图像¶

RestFS¶

通过RestFS，我们已经能够展示如何将主要处理文件(CAT、grep)的本地软件与Web服务一起使用
我们还演示了如何使用RestFS在本地增强远程Web服务，然后将其重新公开为新的REST Web服务。

RestFS--未来发展方向¶

我们目前正在重新设计RestFS，使其更多地基于规则，以便每个文件可以映射多个FS系统调用。
我们还在研究如何使用文件夹和符号链接来进一步增强RestFS。
2011年秋天，在陈少辉的帮助下，我们已经能够将NOF从Java迁移到.NET框架
这种移植工作将允许我们同时支持Windows和Linux，并为我们提供一个更好的语言框架。