服务器诊所：使虚拟文件系统工作
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源代码网推荐虚拟文件系统（VFS）是一个抽象概念，它具有极其高效的用途。几种流行的语言现在都支持VFS构造，CameronLaird向您说明这些构造适用于什么。 源代码网推荐 源代码网推荐“不亲自尝试就不会明白它是多么有用”。当有人对我这么说时，我一贯的反应就是认为说这话的人对所说的功能不够了解，所以没法说清楚。 源代码网推荐 源代码网推荐但是，对于虚拟文件系统，亲身经历告诉我说这话的人是对的。JeffreyHobbs是ActiveStateCorp.的高开发人员，我们俩都见识了使用虚拟文件系统（VFS）可以实现多么不可思议的强大功能。 源代码网推荐 源代码网推荐简单的构想，重大的成果 源代码网推荐VFS背后的构想很简单：它将不是文件系统的事物表示为文件系统。这里的文件系统指的是“传统的类Linux文件系统”：由可直接访问的目录和（普通）文件构成的树或层次结构。当然，这个概念会激起所有Linux用户的兴趣，因为Linux本身的许多特征都源自UNIX文件系统内对设备、表和其它对象的表示。UNIX建立在如下原则之上：每样东西（或者至少是许多东西）都是文件；VFS将这一原则加以推广，将尽可能多的东西看成是文件系统。 源代码网推荐 源代码网推荐注：Linux内核工程师也谈到了VFS，但意义不同。本月的专栏文章不是关于Linux虚拟文件系统交换器的，该交换器将文件系统驱动程序分派给ext2、ext3、reiserfs等等。 源代码网推荐 源代码网推荐对VFS的一种看法是：它是某种技术或概念的另一个示例，用独立开发人员Jean-ClaudeWippler的话说，这种技术“使OS和高级语言环境之间的界限变得模糊”。另外，“系统服务”在应用程序开发语言中的出现使可移植性变得更为容易，因为操作系统从视野中消失。 源代码网推荐 源代码网推荐那么，哪类东西本身不是文件系统，但用这种方式表示却非常有用呢？这有许多：可以通过FTP、HTTP、WebDAV或其它网络协议访问的文件；.zip文件、CVS（并发版本控制系统，concurrentversionssystem）或其它归档文件的内容；数据库表；受安全性或其它约束限制的真正文件系统的投影（projection）；及其它。 源代码网推荐 源代码网推荐容易看出这样的资源可以以自然的方式映射到文件系统。假定example.zip压缩了下面这些文件： 源代码网推荐 源代码网推荐first 源代码网推荐subdir1/second 源代码网推荐subdir1/third 源代码网推荐subdir2/fourth 源代码网推荐该归档文件很可能创建为现有文件系统树的直接（局部）映像，所以自然可以用有根树表示： 源代码网推荐 源代码网推荐./first 源代码网推荐./subdir1/second 源代码网推荐./subdir1/third 源代码网推荐./subdir2/fourth 源代码网推荐许多在业界有影响的产品都依赖于VFS。象日志记录文件系统这样的DB2功能部件的体系结构就依靠于VFS模型。众所周知的Zope应用程序服务器提供了一个颇有挑战性的VFS示例。Zope的“获得（acquisition）”概念将程序化的对象映射成URL。在Zope中，类似于下面这样的方法调用： 源代码网推荐 源代码网推荐context.myproject.object1.method1(year="1999") 源代码网推荐相当于对下面这个URL的HTTP请求： 源代码网推荐 源代码网推荐http://myzope.com/myproject/object1/method1?year=1999 源代码网推荐看出其中的优点了吗？VFS和UNIX的“一切均是文件”的概念也很相似，因为这个想法很容易理解和模仿，但是要意识到它能将应用程序设计简化到哪种程度，还需要花几年工夫。 源代码网推荐 源代码网推荐我们来研究一个示例。假定您已经编写了一个文本编辑器；它提供了访问、读取、修改单独文件以及将它们写回到存储器的方法。如果使用文件系统“虚拟器”，立刻就可以使用所有相同的代码来浏览FTP或ZIP归档文件，选择、修改并保存单独的项。您拥有在操作本地文件时能很好地工作的浏览器、备份实用程序、安全性扫描程序或版本控制系统吗？对其文件系统访问进行虚拟化，它立刻就可以对.tar文件、老式磁带盘和只能通过虚拟专用网（VPN）访问的公司资源进行操作。供应商喜欢把这样的附件卖到数千美元。VFS却免费提供了这样的功能。 源代码网推荐 源代码网推荐或者说这几乎是免费的。程序员不用学习任何新知识；他们只需要像以往那样执行相同的open、close等文件系统操作。关键是所有的代码都和以前的一样。最大的困难就是当前支持成熟的VFS的语言运行时库很少。常见的困难之一是驱动程序通常是只读的，这或者是因为写功能需要进行更为复杂的编程，或者只是因为在类似HTTP这样的协议中没有定义写操作。 源代码网推荐 源代码网推荐哪种语言具有VFS功能？ 源代码网推荐对VFS支持得最好的语言是Tcl，ActiveState的Hobbs擅长于这种语言。在其它语言（包括Java和Perl）中，现有的VFS实现是“不纯的”，因为它们在实现中提供了新方法（比如Perl的vfsopen）来补充核心库入口点。相比之下，在Tcl的发行版8.4中，正如有关VFS的社区页面所说明的那样：“Tcl的文件系统是完全支持虚拟文件系统的”。尤其重要的是，这意味着在任何识别普通文件的地方，可以按语法规则使用虚拟文件资源。典型的Tcl允许： 源代码网推荐 源代码网推荐imagecreate-filemyimage.gif 源代码网推荐Tcl8.4将这一用法自然地扩展成： 源代码网推荐 源代码网推荐imagecreate-fileftp://myserver.com/myimage.gif 源代码网推荐独立顾问MattNewman首先在20世纪90年代末为Tcl实现了健壮的VFS，以帮助他为某个大型金融企业所做的开发工作。在2000年底，Eurobios科学家VinceDarley准备雄心勃勃地重新编写Tcl的文件系统应用程序编程接口（API），其中的优点之一就是提供VFS挂钩（hook）。 源代码网推荐 源代码网推荐大多数在职的Tcl应用程序开发人员首先将VFS应用在上述的示例方面－例如灵活的支持FTP的编辑器。但值得注意的是，Tcl的VFS先驱者（包括Wippler，在前一篇有关应用程序部署的“服务器诊所（Serverclinic）”专栏文章中曾提到过，请参阅参考资料）的初衷是开发“彻底的”VFS。也就是，不是使用VFS技术去访问现有的外部资源，而是要将一个特殊用途的数据库（位于应用程序内部）当作一个完整的文件系统进行管理。他们已经通过该机制显著地简化了应用程序开发和部署。从这个角度看，VFS可以用来统一和整合不同的操作环境－开发、质保、客户站点，这样应用程序可以在所有操作环境中一致地操作。透明地将文件系统推广到外部文件，这只是附带的好处。清单1显示了两个摘自Tcl社区页面的代码示例，它们暗示了这个附带的好处的强大功能。 源代码网推荐 源代码网推荐清单1.在Tcl中使用VFS 源代码网整理以下packagerequirevfs::urltype 源代码网整理以下packagerequirevfs::zip |
