学习agent必备!最全的JADE程序员指南

JADE程序员指导

Jade集成开发环境是一个入门级的产品，但是它仍然拥有强大的功能。它提供的用户图形界面包含了大部分SUN SDK工具，可以方便的编辑源代码，生成一个类，执行一个java程序或java applet. Jade提供的高效率的功能可以让你为每个project生成单独的类模板，这个功能包括生成使用AWT或 Swing APIs对话窗口。Jade可以使用Sure shot的Jive Lint支持静态代码检查，同时也提供了入门级的调试功能。新版本提供了如下功能：允许用户在XML编辑器中调用用户提供的函数；方法定位(method location)采用了树形视图。

1 简介

程序员指南由管理员指南作为补充，在jade/doc目录下可以找到可用的HTML文档。如果本指南和HTML文档之间哪里出现了冲突，以经常更新的HTML文档为准。

JADE（Java Agent Development Framework）是一个软件开发框架，它可以为智能AGENT开发多AGENT系统和遵守FIAP协议的应用程序。它包含两个主要的产品：一个是与FIPA相适应的agent平台，另一个是开发Java agents的包。JADE是完全用JAVA编码的，如果agent程序员想探索本框架，他/她的agents就应该按照这个程序员指南中描述的大纲用Java编码。

这个指南是在假设读者熟悉FIPA标准，至少是熟悉Agent Management specifications（FIPA no.23），Agent Communication Language和ACL Message Structure（FIPA no.61）的基础上编写的

JADE是用JAVA写的由各种JAVA包构成，给程序设计者以完备的功能接口和规范的抽象性界面，具体应用取决与任务。选择JAVA语言是因为它有许多独特的特点，尤其是在分布式异质环境下的面向对象的编程连接方式；这些特点还包括Object Serialization， Reflection API和Remote Method Invocation（RMI）。 JADE由如下的包构成：

Jade.core-执行系统核心问题，包括必须由软件程序员扩展的Agent类，除此之外一个行为类包含在jade.core.behaviours子包内。行为执行agent的任务或目的。它们是可以完成不同复杂任务或并行任务的逻辑行为单元。程序员编写行为定义agent的操作，并相互连接他们定义agent执行路径。

jade.lang.acl子包用来根据FIAP标准规范处理ACL的。

jade.content子包包含了一系列支持用户定义的本体和内容语言的类。单独有一个指南描述如何使用JADE支持消息内容。尤其是jade.content.lang.sl包含了SL编码解码器，包含有皮剖析器和解码器。

jade.domainb包：包含了FIPA标准定义的表示Agent管理实体的所有Java类，特别是AMS agents和DF agents，提供生命周期服务，白页和黄页服务。子包jade.domain.FIPAAgentManagemnt包含FIPA-Agent-Management Ontology和所有表示它的概念的类。而子包jade.domain.JADEAgentManagemnt包含JADE的Agent管理的扩展名（比如，为sniffing messages，controlling the life-cycle of agents，…），包括本体和表示它的概念所有类。子包jade.domain.introspection包含用于JADE工具（比如，sniffer和Introspector）间引用域和JADE核心的概念。子包jade.domain.mobility包含用于移动通信的概念。

jade.gui包：包含了一系列有助于创建GUIs的普通类，用于显示和编辑Agent-Identifiers，Agent Descriptions，ACLMessages，…

jade.mtp包：包含一个为容易地与JADE框架整合，每一个MTP都应该执行的Java接口，

和一系列这些协议的实现。

jade.proto包：包含模拟标准交互协议（例如：fipa-request, fipa-query, fipa-contract-net, fipa-subscribe和由FIPA定义的其它一些协议）的类，和帮助程序员创建他们自己的协议的类。

FIPA包包含由FIPA为基于IIOP的消息传输定义的IDL模块。

最后，jade.wrapper包提供JADE高层次封装功能，这可以将JADE的用法作为库，从而使外部的Java程序启动JADE agents和agent容器（见3.8节）。

JADE还包括一些工具，用来简化平添管理和应用开发。每个工具包含在jade.tools的一个单独的包内。目前，以下工具是可用的： Remote Management Agent（RMA）：作为平台管理和控制的图形控制台。第一个RMA实例可以通过命令行选项（“-gui”）来启动，但是以后可以激活多个GUI。通过简单的用多台调频发射机向所有RMAs播送一个事件，JADE在多RMAs保持一致性。而且，RMA控制台能启动其它JADE工具。 Dummy Agent：是一个监控和调试工具，由图形用户界面和潜在的JADE agent构成。用GUI可能写出ACL消息，并将消息发送给其他agents；也可能显示所有发送或接收到的ACL消息，以及为了便于agent通话记录和复述的时间戳信息。

Sniffer：是一个在ACL消息传输时可以截取ACL消息，并用类似与UML程序表的符号将消息图形式显示的agent。它有助于通过观察agents如何交换ACL消息来调试你的agent社会。

Introspector：可以监控agent生命周期，它交换的ACL消息和执行的行为的agent。

DF GUI：是一个完全的图形用户界面，被默认的JADE DF使用，也可以被其它每一个用户可能需要的DF使用。以这种方式，用户可能创黄页域和子域的复杂网络。GUI可以用简单直觉的方式控制DF的知识库，使DF和其它DF联合，和远程控制（注册/注销/修改/搜索）DF父亲DF和孩子DF的知识库（执行域和子域网络）。

LogManagerAgent：允许在运行时设置日志信息，如日志水平，对于用Java日志的JADE和程序应用的特殊类来说。

SocketProxyAgent：是一个普通的agent，作为JADE平台和普通TCP/IP连接间的双向通道。仔细考虑JADE所有的传输服务，ACL消息被转换成简单的ASCII字符串并通过套接字连接传输。反过来，ACL消息可以通过TCP/IP连接到JADE平台传送。这个agent是有用的，例如，处理网络防火墙或在Web浏览器中提供与Java applets交互的平台。 JADETM是一个由CSELT3注册的商标。

JADE由五部分组成：混淆器、加密器、封装器、类编辑器和输出工具。 混淆器能够保护软件使之不被反编译。它通过混淆类文件使得反编译无效，并把敏感的名字指代变成另一个名字空间，这样可以使反编译的结果毫无疑义。混淆器有“完全”和“快速”两种选项，能处理任何Java产品包括API，应用程序和小程序。它遵从Java虚拟机规范。

加密器隐藏和加密用户产品的主类，处理的结果是一个类文件。它为编码和反编码提供了一个界面。JADE有一些类用DES完成这个界面。加密和解密的过程对于用户来说是透明的。用户感觉不到使用原始的主类和使用处理后的结果类有什么不同。当然，用户也可以不加密地处理这些主类和产品。

封装器不仅仅处理类文件，它还隐藏和加密在产品根目录下的其它文件。它封装产品并只产生一个类。软件厂商把这个类销售给用户，用户将运行这个类文件，安装买来的软件。封装

器使用和加密器相同的安全类。

对于高级Java开发人员，JADE还提供了一个叫做“类编辑器”的工具。它能够直接修改类的代码字节。类编辑器也是一个独立的应用程序，它将把所有的结果生成到jar格式的的文件里。

输出工具把所有的结果生成到一个jar格式的文件中，这个文件能够被其它的压缩工具如Unzip, Winzip和Jar处理。

JADE是由上面的工具集成起来的应用程序，它由纯Java语言编写。这些应用既能够在命令行下运行，也可以在图形界面环境下交互使用。用户可以分别使用这些功能，也可以按下图中的序列运行一组特征。JADE允许用户把配置参数存到一个文本文件里，并可以编辑它。这样，下一次只要装入该配置文件就可以在相同的参数下运行了。

2 JADE的特征

下面是JADE为agent程序员提供的特征列表： ? 分布式的agent平台：agent平台可以分布在许多主机之中（假设他们通过RMI连接）。

在每台主机上只有一个Java应用程序，因此也就只有一个Java虚拟机运行。Agents以Java的思路执行，存在于Agent容器中，agent容易为在运行时为agent执行提供支持。

? 图形用户界面：从远程主机来管理若干agents和agents容器。 ? 调试工具：帮助开发基于JADE的多agents软件程序。

? 通过行为模型支持agent活动的多重、平行和并行执行。JADE以非优先权的方式安排

agent的行为。

? 遵循FIPA的agent平台：它包括AMS、DF和ACC。所有这三个组成都在agent平台

启动时自动激活。

? 许多遵循FIPA的DFs可以在运行时启动以执行多域程序，一个域是指一系列逻辑

agents，它们的服务通过一个共同的facilitator发布。每个DF继承一个GUI和所有由FIPA定义的标准能力（例如，注册，注销，修改和搜索agent描述的能力，DF网络内联盟的能力）。

? 在同一个agent平台内有效传输ACL消息。事实上，消息被编译成Java对象而不是字

符串的形式进行传输，以避免集结或未编组的程序。当跨越平台边界时，消息自动转换成/自基于FIPA语法、编码和传输协议。这种转换对只需要处理Java对象的agent的执行者是很明显的。

? 备用的FIPA交互协议库。

? Agent在AMS上的自动注册和注销。

? 遵循FIPA的命名服务：在启动agents时从平台上获取它们的GUID（Globally Unique

Identifier）。

? 支持程序定义的内容语言和本体。

? InProcess接口允许外部程序启动自治agents。 3 用JADE创建多agent系统

本章描述支持多agent系统开发的JADE类。JADE遵循句法规则，有写地方遵循FIPA规范的语法

3.1代理平台

FIPA定义的一个agent平台的标准模型，如下图所示：

AMS是管理控制进出和使用AP的agent。一个平台上只能有一个AMS。它提供百页和生命周期服务，维护AID目录和agent状态。为了获得有效的AID，每个agent都必须在AMS上注册。

DF是平台上提供默认黄页服务的agent。 消息传输系统也叫agent通信通道（ACC），由软件构成在平台内负责所有的消息交换，包括来自或发送到远程平台的消息。

JADE完全遵守这个参考架构，当一个JADE平台被启动，AMS和DF立刻被创建，ACC模块也设置为允许消息通信。Agent平台可以分布在不同的主机上。但一台主机上只能有一个应用程序即一个JAVA虚拟机运行。每个JVM是一个基本的agents容器，它为agent的执行提供完全运行时环境，并允许若干agents在同一台主机上并行执行。创建主容器或front-end，它是AMS和DF存在以及RMI注册的agent容器，被JADE内部使用。其它agent容器与主容器相连，为任何JADE agents的执行提供完全运行时环境。