在像电信、医学成像、航空控制和在线事务处理这样的更复杂的领域中，软件开发者历来就缺少标
准的、成型的中间件组件。结果，开发者在很大程度上是从头开始构建、验证和维护软件系统。在一个
政府经济干预减少的艰难的全球竞争时代，这样的作坊式开发过程正在变得难以容忍的昂贵和费时。在
业界，这样的情形导致了一场“分布式软件危机”：计算硬件和网络在变小、变快、变得更为便宜；而分
布式软件的开发和维护在变大、变慢、变得更为昂贵。
构建分布式软件的挑战源于与分布式系统相关联的
固有的
和
非固有的
复杂性[1]。固有的复杂性源于
开发分布式软件的基本的挑战，其中主要的有：检测和恢复网络及主机失败、最小化通信响应延迟的影
响，以及确定服务组件和工作负载在网络的处理单元上的最优划分。
非固有的复杂性源于用以开发分布式软件的工具和技术的局限。例如，许多标准的网络机制（比如 s
ocket[2]和 TLI[3]）和可复用组件库（比如 X windows 和 Sun RPC）缺乏类型安全的、可移植的、可重入
的和可扩展的
应用编程接口
（API）。同样地，通用网络编程接口，如 socket 和 TLI，使用弱类型的整型
句柄，可能会导致微妙的运行时错误[4]。
复杂性的另一来源起因于算法分解的普遍使用[5]，它致使软件系统不可扩展和不可复用[6]。尽管图
形用户接口（GUI）普遍采用面向对象技术构建，典型的分布式软件通常仍然使用算法分解进行开发。在
一些流行的网络编程教科书[7, 8, 3]中的例子基于面向算法的设计和实现技术，从而更加恶化了前述问
题。
可扩展性和最大限度复用的缺乏对于复杂的分布式软件是特别成问题的。可扩展性是确保服务和特
性的及时修改和增强的基本要求。复用是有效利用专家开发者的领域知识、以避免重新开发和重新验证
“反复出现的需求和软件挑战的通用解决方案”的基本要求。
1.1.2 解决方案：面向对象的设计模式和框架
面向对象的设计模式和框架有助于减少对分布式软件的核心概念和抽象的昂贵的重新发现和发明，
它们因此而备受重视。模式提供了一种封装设计知识的方法，这些设计知识为标准的分布式软件开发问
题提供解决方案[9]。例如，模式对于描述重复出现的“
微型结构
”（比如反应器（Reactor）[10]和主动对
象（Active Object）[11]）十分有用，这些微型结构是对一些已被证明可用于构建分布式通信软件的通用
对象结构的抽象。但是，被文档化为模式的抽象并不直接产生可复用代码。因此，有必要通过
框架
的创
建和使用来增加对模式的研究。
通过集成成组的抽象类，并定义这些类的协作的标准途径，框架为应用提供了可复用的软件组件[12]。
框架实例化设计模式族，以帮助开发者避免对通用分布式软件组件的昂贵的重新发明。其成果是“半完
成”的应用骨架，它可以通过继承和实例化框架中的可复用“积木”组件来进行定制。因为框架与关键
的分布式编程任务（比如服务初始化、错误处理、流控制、事件多路分离、并发控制）紧密地集成在一
起，复用的范围可以显著地大于使用传统函数库，甚或是通常的 OO 类库。
本论文被组织如下：1.2 给出 ACE 工具包的结构和功能的综述；1.3 详细描述 ACE C++包装组件和
较高级的 ACE 框架组件及模式；1.4 检查若干使用 ACE 构建的网络应用的实现；还有 1.5 给出结束语
1.2 ACE 综述
为阐释 OO 模式和框架是怎样被成功地应用于分布式软件的，本论文考查自适配通信环境（ACE）[6]。
ACE 是可以自由使用的 OO 工具包，其中包含有丰富的、可跨越广泛的 OS 平台执行通用网络编程任务
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