Phần mềm trung gian là gì?

Log in or register to post comments

Middleware is software that different applications use to communicate with each other. It provides functionality to connect applications intelligently and efficiently so that you can innovate faster.

Phần mềm trung gian là gì?

Phần mềm trung gian là phần mềm mà các ứng dụng khác nhau sử dụng để giao tiếp với nhau. Phần mềm này cung cấp chức năng kết nối các ứng dụng một cách thông minh và hiệu quả, giúp bạn tăng tốc độ đổi mới. Phần mềm trung gian là cầu nối giữa các công nghệ, công cụ và cơ sở dữ liệu đa dạng, giúp bạn tích hợp liền mạch tất cả vào một hệ thống. Hệ thống này sau đó cung cấp một dịch vụ thống nhất cho người dùng. Ví dụ: một ứng dụng frontend của Windows truyền và nhận dữ liệu từ một máy chủ backend của Linux, thế nhưng người dùng ứng dụng không nhận ra sự khác biệt này.

Tại sao phần mềm trung gian lại quan trọng?

Trước khi trở nên phổ biến vào thập niên 1980, phần mềm trung gian đã là cầu nối giữa các ứng dụng mới và hệ thống cũ. Các nhà phát triển ban đầu sử dụng phần mềm này để tích hợp các chương trình mới với hệ thống trước đây mà không cần viết lại mã. Phần mềm trung gian đã trở thành một công cụ giao tiếp và quản lý dữ liệu quan trọng trong các hệ thống phân tán.

Các nhà phát triển sử dụng phần mềm trung gian để hỗ trợ phát triển ứng dụng và đơn giản hóa các quy trình thiết kế. Điều này cho phép họ tập trung hoàn toàn vào những tính năng và logic nghiệp vụ thay vì khả năng kết nối giữa các thành phần khác nhau của phần mềm. Nếu không có phần mềm trung gian, các nhà phát triển sẽ phải xây dựng mô-đun trao đổi dữ liệu cho từng thành phần của phần mềm được kết nối với ứng dụng. Điều này rất khó khăn vì những ứng dụng hiện đại bao gồm nhiều vi dịch vụ hoặc thành phần nhỏ của phần mềm có sự giao tiếp với nhau.

Đâu là trường hợp sử dụng phần mềm trung gian?

Sau đây là những trường hợp sử dụng phần mềm trung gian thường gặp:

Phát triển trò chơi

Các nhà phát triển trò chơi sử dụng phần mềm trung gian như một công cụ phát triển trò chơi. Để trò chơi có thể hoạt động, phần mềm phải giao tiếp với các máy chủ hình ảnh, âm thanh và video cũng như với hệ thống giao tiếp. Công cụ phát triển trò chơi sẽ hỗ trợ quá trình giao tiếp này và giúp hoạt động phát triển trò chơi diễn ra hiệu quả hơn.

Điện tử

Các kỹ sư điện tử dùng phần mềm trung gian để tích hợp nhiều loại cảm biến với bộ điều khiển của họ. Lớp phần mềm trung gian cho phép cảm biến giao tiếp với bộ điều khiển qua một khung nhắn tin chung.

Phát triển phần mềm

Các nhà phát triển phần mềm sử dụng phần mềm trung gian để tích hợp các thành phần khác nhau của phần mềm vào ứng dụng khác. Phần mềm trung gian mang đến một Giao diện lập trình ứng dụng (API) tiêu chuẩn giúp quản lý dữ liệu đầu vào và đầu ra bắt buộc từ thành phần này. Liên kết bên trong với thành phần này sẽ ẩn đi đối với người dùng. Các nhà phát triển sử dụng API để yêu cầu những dịch vụ cần thiết từ các thành phần của phần mềm.

Truyền dữ liệu

Các ứng dụng phần mềm sử dụng phần mềm trung gian để truyền và nhận luồng dữ liệu một cách ổn định. Luồng dữ liệu là quá trình truyền dữ liệu liên tục với tốc độ cao. Những luồng này rất quan trọng, giúp quá trình truyền video và âm thanh được ổn định.

Ứng dụng phân tán

Ứng dụng phân tán là các chương trình phần mềm chạy trên các máy tính khác nhau trên một mạng. Các chương trình này thường bao gồm ứng dụng frontend và backend. Ứng dụng frontend là phần mềm mà bạn sử dụng trên máy tính hoặc thiết bị di động, chẳng hạn như ứng dụng mạng xã hội. Ngược lại, ứng dụng backend là chương trình phần mềm giải quyết các tác vụ xử lý dữ liệu, logic nghiệp vụ và quản lý tài nguyên. Phần mềm trung gian giao tiếp giữa các ứng dụng frontend và backend, do đó giúp ứng dụng phân tán có thể hoạt động mượt mà.

Kiến trúc phần mềm trung gian là gì?

Kiến trúc phần mềm trung gian bao gồm một số thành phần giao tiếp để tạo một đường ống dữ liệu. Dữ liệu truyền từ một ứng dụng đang kết nối đến một ứng dụng khác qua phần mềm trung gian. Phần mềm trung gian xử lý dữ liệu để tạo khả năng tương thích. Sau đây là các thành phần phổ biến của phần mềm trung gian:

Bảng điều khiển quản lý

Bảng điều khiển quản lý giúp các nhà phát triển có được cái nhìn tổng quan về những hoạt động của hệ thống phần mềm trung gian, quy tắc phần mềm và cấu hình.

Giao diện máy khách

Giao diện máy khách là phần bên ngoài của phần mềm trung gian có giao tiếp với các ứng dụng. Các nhà phát triển sử dụng chức năng được cung cấp bởi giao diện máy khách để tương tác với các ứng dụng, cơ sở dữ liệu hoặc vi dịch vụ khác.

Giao diện bên trong của phần mềm trung gian

Giao diện bên trong của phần mềm trung gian là chất kết dính phần mềm, giúp liên kết nhiều thành phần lại với nhau. Các thành phần của phần mềm trung gian sử dụng giao diện bên trong để vận hành nhất quán với giao thức của riêng thành phần đó.

Giao diện nền tảng

Giao diện phần mềm trung gian đảm bảo rằng chương trình phần mềm trung gian tương thích với nhiều nền tảng. Giao diện này bao gồm các thành phần của phần mềm, hoạt động cùng nhiều loại hệ điều hành khác nhau.

Trình quản lý hợp đồng

Trình quản lý hợp đồng xác định các quy tắc cho quá trình trao đổi dữ liệu trong hệ thống phần mềm trung gian. Thành phần này cũng đảm bảo rằng các ứng dụng phải tuân thủ các quy tắc khi truyền dữ liệu với phần mềm trung gian. Thành phần này gửi một thông báo hoặc trường hợp ngoại lệ đến ứng dụng khi ứng dụng vi phạm quy tắc cụ thể. Ví dụ: nếu ứng dụng gửi một số thay vì một từ như dự tính thì trình quản lý hợp đồng sẽ trả về trường hợp ngoại lệ.

Trình quản lý phiên

Trình quản lý phiên thiết lập một kênh giao tiếp an toàn giữa các ứng dụng và phần mềm trung gian. Thành phần này đảm bảo rằng quá trình giao tiếp diễn ra liền mạch, đồng thời lưu trữ các bản ghi hoạt động dữ liệu để báo cáo.

Trình quản lý cơ sở dữ liệu

Một số loại phần mềm trung gian cũng bao gồm trình quản lý cơ sở dữ liệu. Trình quản lý cơ sở dữ liệu chịu trách nhiệm cho quá trình tích hợp với nhiều loại cơ sở dữ liệu khác nhau khi cần.

Trình giám sát thời gian chạy

Trình giám sát thời gian chạy giám sát liên tục những chuyển động của dữ liệu trong phần mềm trung gian. Thành phần này phát hiện và báo cáo các hoạt động bất thường đến nhà phát triển.

Phần mềm trung gian hoạt động như thế nào?

Phần mềm trung gian loại bỏ quy trình giao tiếp cơ sở giữa các thành phần. Điều này có nghĩa rằng ứng dụng frontend chỉ giao tiếp với phần mềm trung gian và không cần phải biết ngôn ngữ của thành phần thuộc phần mềm backend khác.

Khung nhắn tin

Khung nhắn tin hỗ trợ quá trình trao đổi dữ liệu giữa các ứng dụng frontend và backend. Các khung thường gặp bao gồm:

JavaScript Object Notation (JSON)
Chuyển trạng thái đại diện (REST API)
Ngôn ngữ đánh dấu mở rộng (XML)
Dịch vụ Web
Giao thức truy cập đối tượng đơn giản (SOAP)

Các khung nhắn tin này cung cấp một giao diện giao tiếp chung cho các ứng dụng thuộc ngôn ngữ và nền tảng điều hành khác nhau. Các ứng dụng viết và đọc dữ liệu ở định dạng chuẩn hóa được cung cấp bởi khung nhắn tin.

Ví dụ về phần mềm trung gian

Ví dụ: một máy chủ Web là một phần mềm trung gian kết nối các trang Web đến cơ sở dữ liệu backend. Khi gửi biểu mẫu trên một trang Web, máy tính của bạn sẽ gửi yêu cầu ở định dạng XML hoặc JSON đến máy chủ Web. Sau đó, máy chủ Web sẽ dựa vào yêu cầu để chạy logic nghiệp vụ, truy xuất thông tin từ cơ sở dữ liệu hoặc giao tiếp với các vi dịch vụ khác bằng cách sử dụng những giao thức khác nhau.

Các chức năng khác của phần mềm trung gian

Ngoài đóng vai trò trung gian giữa các ứng dụng phần mềm, chương trình phần mềm trung gian cũng thực hiện những chức năng sau:

Cung cấp một kênh giao tiếp an toàn giữa các ứng dụng phân tán, giúp các trang Web truyền thông tin nhạy cảm đến ứng dụng backend một cách an toàn.
Quản lý lưu lượng truy cập và tránh gây quá tải ứng dụng hoặc máy chủ tập tin cụ thể.
Tự động hóa và tùy chỉnh các phản hồi yêu cầu. Ví dụ: phần mềm trung gian sắp xếp và lọc kết quả trước khi truyền đến ứng dụng frontend.

Phần mềm trung gian nền tảng là gì?

Phần mềm trung gian nền tảng hỗ trợ quá trình phát triển ứng dụng bằng cách cung cấp một hệ thống các công cụ và tài nguyên được quản lý. Các nhà phát triển sử dụng phần mềm trung gian nền tảng để chia sẻ hoặc truyền tài nguyên giữa các ứng dụng. Sau đây là một số ví dụ về tài nguyên phần mềm trung gian nền tảng:

Môi trường thời gian chạy

Môi trường thời gian chạy giống như một hệ điều hành thu nhỏ, cho phép chương trình phần mềm hoạt động. Ví dụ: các ứng dụng Java phải chạy trên Môi trường thời gian chạy của Java. Các nhà phát triển có thể sử dụng AWS Lambda để thiết lập môi trường thời gian chạy cho ngôn ngữ lập trình bất kỳ.

Máy chủ Web

Máy chủ Web là một chương trình máy tính chuyên tiếp nhận, xử lý và phản hồi các yêu cầu từ trang Web. Các nhà phát triển Web sử dụng Amazon Lightsail để lưu trữ và quản lý các máy chủ Web cho ứng dụng đơn giản.

Hệ thống quản lý nội dung

Hệ thống quản lý nội dung là phần mềm có chức năng tạo, sửa đổi, lưu trữ và phát hành thông tin kỹ thuật số. Ví dụ: WordPress là một hệ thống quản lý nội dung nguồn mở cho quá trình xây dựng trang Web.

Bộ chứa

Bộ chứa là một gói sẵn sàng triển khai các mã ứng dụng và tài nguyên cần thiết. Các nhà phát triển sử dụng dịch vụ bộ chứa linh hoạt của Amazon (Amazon ECS) để triển khai, quản lý và thay đổi quy mô của các ứng dụng có trong bộ chứa.