2024年3月17日发(作者：)
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：
-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ours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。
子包用来根据FIAP标准规范处理ACL的。
t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。尤其是包含了SL编码解码器，包含有皮
剖析器和解码器。
b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
entManagemnt包含FIPA-Agent-Management Ontology和所有表示它的概
念的类。而子包entManagemnt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pection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ty包含用于移动通信的概念。
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，…
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。
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，r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。
JADE
TM
是一个由CSELT
3
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。
根据FIPA规范，DF和 AMS agents通信使用FIPA-SL0内容语言，fipa-agent-management
本体，fipa-request交互协议。JADE为所有这些部分提供编译执行：
SL0内容语言是由c类执行的，使用此语言的自动功能可以
用getContentManager().registerLanguage(new SLCodec(0))方法添加到任何agent。
本体概念（除了执行的AID）被entManagement包中
类执行。FIPAManagementOntology类定义了与本体符号一致的词汇。用下面的代码使
用本体的自动能力可以添加到任何agent：
最后，fipa-request交互协议作为ready-to-use行为执行，存在于包内。
3.1.1FIPA-Agent-Management本体
每一个使用fipa-agent-management本体的类都是一个简单的属性集合，根据基于表示FIPA
的fipa-agent-management本体概念的模型框架，用公共方法读写它们。使用下面的规定：为
类的每个属性的attrName命名和attrType指明类型，有两种可能的情况：
1） 属性类型是一个单一值，则它们由attrType getAttrName（）读取，由void setAttrName
（attrType a）写入，每次调用setAttrName（）后的执行结果将重写以前的属性值。
2） 属性类型是一系列的值，则用void addAttrName(attrType a)方法插入一个新值，
void clearAllAttrName()方法移除所有的值（列表变为空）。读取则用返回Iterator对象的
Iterator getAllAttrName（）方法，允许程序员查看列表并将列表元素设置合适的类型。
参考HTML文档查看这些类和它们的接口的完整列表。
3.1.1.1本体的基本概念
包之中包含一系列类，它们是每个本体的通用部分，如Action,
TrueProposition, Result, , … 正如3.6节所讲的BasicOntology可以加入任何用户定义的本体。
注意：Action类被用于表示行为。它有一对方法来set/get行为者的AID（如应该表现行为
的agent）和行为本身（如注册/注销/修改）。
3.1.2 简化API以访问DF和AMS服务
目前为止描述的JADE特征允许FIPA系统agents和用户定义agents之间通过简单的发送和
接收由标准定义的消息进行交互。
然而，因为那些交互被充分的标准化，因为它们非常一般，下面的类可以用简化的接口成功
完成这一任务。
Agent类用两种方法得到平台默认DF和AMS的AID：getDefaultDF()和getAMS()。
3.1.2.1DF服务
ice执行了一系列与标准FIPA DF服务通信的静态方法（如黄页agent）。
它包括的方法有：从DF请求注册，注销，修改和搜索行为。这种方法的每个版本带有所有
需要的参数，以及它们的子集，省略的参数以缺省值填充。
注意：这些方法block每一个agent活动直到该活动成功执行或抛出一个
ception异常（如因为DF接收到一个failure消息），即直到对话结束。
另外，有一些情况，以non-blocking方式执行这些任务更方便。在这些情况下，应该用
eREInitiator或iptionInitiator(见3.4.12节)关联
createRequestMessage（）, createSubscriptionMessage（）, decodeDone（）, decodeResult（）
和DecodeNotification（）方法，以方便到/从DF发送/接收的消息的准备和解码。下面这段
代码解释了agent与默认的DF协商的情况：
基本的DF语句：
3.1.2.2AMS服务
这个类是DFService的二重类，访问由标准的FIPA AMSagent提供的服务，它的接口完全相
当于一个DFService接口。
注意：在分别调用setup（）方法前和takeDown（）方法后，JADE用默认的AMS自动调
用注册和注消方法，所以对一般程序员来说不需要调用它们。
然而，在某些情况下，程序员可能需要调用它的方法。例如：当一个agent想在远程agent
平台的AMS上注册时，或者当一个agent想通过添加私有地址到它的地址序列从而修改它
的描述时，…
3.2 agent类
Agent类对用户定义的agents来说表示一个通用的基本类。因此，从程序员观点来说，JADE
agent简单地说就是一个从基本Agent类扩展来的用户定义的Java类的实例。这就意味着对
在agent平台上完成基本交互的特征（注册、配置、远程管理、…）和可以被调用执行agent
规定的行为的一系列基本方法（如send/receive message, use standard interaction protocols,
register with several domains,…）的继承。
Agent的计算模型是多任务的，任务（或行为）是并发执行的。Agent提供的每项功能/服务
应该作为一个或多个行为执行（参考3.4节行为执行）。调度程序对基本agent类是内部的，
而对程序员来说是隐藏的，自动管理行为的调度。
3.2.1agent的生命周期
根据FIAP规范中的AP生命周期理论，JADE agent可以处于若干状态中的一种，如图3所
示，下面将详细介绍：
创建：创建agent对象，但没有在AMS上注册，也没有名字和地址，不能其它agents
通信。
活动：agent对象在AMS上注册，有一个合格的名字和地址，可以访问所有JADE特征。
挂起：agent对象当前被停止。它的内部线程被暂停，没有agent行为被执行。
等待：agent对象被阻塞，等待什么。它的内部线程处于睡眠状态，当一些条件满足时
被唤醒（典型地是消息到达）。
删除：agent明确地死亡。内部线程终止它的执行，agents不再注册在AMS上。
转移：当移动agent向新的地址迁移时进入这个状态。系统连续缓存消息，之后将发往
它的新的地址。
Agent类提供公共方法使其在各种状态间转换，这些方法从FIPA规范agent管理中的有限状
态机（the Finite State Machine）内的适当的转换中获取它们的名字。
例如，doWait（）方法把agent从活动的状态转变为等待状态，doSuspend（）方法把agent
从活动或等待状态转变为挂起状态，…参考agent类的HTML文档，它提供这些doXXX（）
方法的完整列表。
注意：只有在活动状态下，代理才能执行它的行为（即它的任务）。小心：如果任何一个行
为调用doWait（）方法，那么整个agent和它的所有活动都将被阻塞，而不仅仅是调用该方
法的行为。block（）方法是Behaviour类的一部分，它允许单个agent行为挂起（详见3.4
节的行为用法）。
3.2.1.1启动agent执行
JADE框架根据一下步骤控制新的agent的诞生：执行agent构造器，给agent赋一个标识符
（见类的HTML文档），在AMS上注册，进入活动状态，最后执行setup（）
方法。根据FIPA规范，agent标识符有一下属性：
一个全局唯一的名字。默认情况下由JADE用本地名字串联组成——例如，命令行提供
的agent名字加上“@”，再加上本地AP标识符——例如 JADE RMI registry> ’/’ ‘JADE’)；还有一种情况在命令行说明平台名字，本地名字加上 ‘@’加上规定的平台名字串联组成agent名字。 一系列agent地址。每个agent继承本地agent平台的传输地址。 一系列解释器，例如agent注册用的白页服务。 setup（）方法是应用程序定义的agent活动开始的点。程序员要想初始化agent，必须执行 setup()方法。setup()方法执行后，agent就已在AMS上注册，它的AP状态处于活动状态。 程序员应该用以下初始化程序： —（可选的）如果需要，修改AMS注册数据（见3.1.2） —（可选的）如果需要，设置agent的描述和它提供的服务，以及在一个或多个域注册agent， 比如DFs（见3.1.2） —（必选的）用addBehaviour()方法添加任务到准备好的任务队列。 一旦setup（）方法结束，就安排这些行为。 setup()方法给agent至少添加一个行为。setup()方法结束后，JADE自动执行准备好的任务队 列中的第一个行为，然后用无优先的循环调度方法切换到队列中的其它行为。Agent类的 addBehaviour(Behaviour）和removeBehaviour(Behaviour）方法可以用于管理任务队列。 3.2.1.2停止agent执行 任何行为都可以调用te()方法来停止agent运行。 当agent将要进入DELETED状态时，运行wn（）方法，例如agent被销毁的 时候。takeDown（）方法可以被程序员重写以执行任何必要的清理。当这个方法执行的时 候，agent仍然注册在AMS上，从而可以给其它agents发送消息，但是takeDown()方法完 成后，agent将注销，它的线程也将被销毁。这个方法想要的目的的执行程序指定的清除操 作，如DF agents上的注销。 3.2.2 agents间通信 Agent类也提供一系列agents间通信的方法。根据FIPA规范，agents通过异步消息传输通 信，ACLMessage类的对象是交换的有效载荷。也可以参见3.3节对ACLMessage类的描述。 FIPA定义的一些交互协议如ready-to-use行为一样可以为agent活动指定；它们是 包的一部分。 （）方法允许发送ACLMessage。receiver字段的值表明接收anget的IDs列表。 该方法在agent所在的地方是完全透明的，比如作为本地的或远程的agent，平台认真选择 的最合适的地址和传输机制。 3.2.2.1访问私有消息队列 平台通过一个agent将所有收到的消息加入agent私有队列。（从JADE2.5开始）队列的默认 规模是无限制的，但是，有限资源的事情下，可以通过setQueueSize()方法改变缺省值。 可以通过若干中访问模式从这个私有队列中得到消息： —可以以控制（使用blockingReceive（）方法）或非控制方式（用receive()方法）访问消息 队列。必须慎用控制方式，因为它会引起所有agent活动挂起，尤其是它所有的行为。当队 列中没有请求消息时，非控制方式立刻返回null。 —两种方法都可以通过pattern-matching能力扩展，传入一个描述请求的ACLMessage的方 式的参数。3.3.4描述的MessageTemplate类。 —控制访问可以有一个时间间隔参数。它是长整型的，用来描述为请求消息agent活动应该 保持控制等待状态的最大毫秒数。如果消息到达前超过了间隔时间，该方法返回null。 —两个行为ReceiverBehaviour和SenderBehaviour可以用来安排请求接收或发送消息的agent 任务。 3.2.3 图形交互界面agent 一个构建多agent系统的应用程序仍然需要与用户交互。所以，有必要提供GUI，至少是为 程序中的一些agents提供。这一需要仍引发了一些问题，是由agent的自治属性和普通 GUI 的反作用属性之间的不匹配引发的。这些是JADE需要提高一些问题。当JADE被使用，JADE agents的thread-per-agent并行模型必须和Swing并行模型一起工作。 3.2.3.1 Java GUI并行模型 在一个JAVA虚拟机上有一个单一线程，成为Event Dispatcher Thread，它的任务是从System Event Queue（它是ueue类的一个实例）中连续选择事件对象（比如： nt类的实例）。然后其它事情中的事件调度线程，调用各种注册到事件资 源的监听者。重要观察的是所有的事件监听者都在一个单一的控制线程（the event dispatcher）中执行；因为这遵循已知的规则，所以每个事件监听者的执行时间应该缩短（小 于0.1s）以确保界面响应。一个重要的Swing特征是Model/View系统来管理GUI更新。 Swing控制器有某种状态（JCheckBox有checked标识，JList持有元素，等等），这状态保 存在Model对象（DefaultButtonModel类，ListModel类，等）中。model类提供修改状态 的命令（比如，检测或不检测checkbox，list中添加或去除元素，等），并且Swing建立了 告知机制，更新可见的GUI的外观以反映状态的改变。所以JCheckBox对象可以在两种情 况下改变它的外观： 从用户接收到事件（如，一个MouseClick事件） 程序中的其它部分改变了和JChecBox相关的model对象 正如在JAVA指南（JFC/Swing trail、Threads和Swing部分）里指出的一样，Swing框架不 是线程安全的，因此任何更新GUI元素的代码必须在事件调度线程之内执行；因为改变一 个model对象会引发GUI的更新，所以按照上面所说的，model对象也必须由事件调度线程 来控制。Swing框架提供了一个简单但通用的方式将一些用户定义的代码传给Event Dispatcher thread：SwingUtilities类包含了两个静态方法，接受Runnable对象，用 RunnableEvent将其封装，并把它放到System Event Queue中。invokeLater()方法把Runnable 放入System Event Queue中，并立即返回（此行为类似于异步交互线程调用），而 invokeAndWait()方法把Runnable放入System Event Queue中，就休眠直到Event Dispatcher thread处理了RunnableEvent（此行为类似于同步交互线程调用）。而且，invokeAndWait()方 法可以捕获由Runnable对象抛出的异常。 3.2.3.2为响应一个GUI事件做一次ACL信息交换 当一个agent被给一个GUI时，则因为用户的动作，要求该agent发送一个消息（例如，用 户点击了pushbutton）。ActionListener按钮将在事件调度线程之内运行，而（） 方法应当在agent线程之内调用。 所以： 在事件监听者中，给agent添加一个新的行为，以执行必须的通信。 如果做的通讯是一个简单的信息传送操作，可以使用SenderBehaviour类，事件管理者将包 括一行代码如下： aviour（new SenderBehaviour（msgToSend )); 如果通讯操作是一个信息接收操作，同样地可以用ReceiverBehaviour类： aviour（new ReceiverBehaviour（msgToRecv )); 更一般地说，当用户在GUI上操作时，一些复杂的会话（例如，遵循交互协议的整个交互 过程）就会启动。在一次，这个方法给agent添加一个新的行为；这个行为将为交互协议扩 展预先定义的JADE behaviours类，或将是一个定制的复杂行为。 下面的代码是从JADE RMA management agent中抽取出来的。当用户要创建一个新的agent 的时候，他/她就在RMA GUI上操作（通过菜单栏，工具栏或弹出菜单）执行 StartNewAgentAction对象，该对象调用rma类的newAgent()方法。这一方法代码如下： AMSClientBehaviour类是ram类的一个私有内部类，它扩展自FipaRequestInitiatorBehaviour， 与AMS agent间使用fipa-request交互协议。在这种情况下，addBehaviour()调用和特定行为 类的添加都被完全封装到rma类内。RMA GUI（主要是action类）的各种类都参考RMA agent， 并用它来调用方法，如newAgent()。注意：像newAgent()之类的方法并不是真正属于该agent 的，因为它们不以任何方式访问该agent。所以，它们是为了从外部（不同的执行线程）调 用而设计的：接下来，这些方法将称为external methods。 一般来说，一个外部软件组件维持关于agent的直接对象不是件好事，因为这个组件可以直 接调用该agent的任何公共方法（而不仅仅是外部的方法），跳过异步消息传输层，把自治 agent转换为服务对象，从属于它的调用者。更好的方法是将所有的外部方法集中到一个接 口，再由agent类使用。这样涉及到该接口的对象将被传送到GUI，这样只有外部方法可以 从事件管理者那里调用。下面的代码将解释这个方法; 上面的例子，GUI智能调用RMA agent的外部方法。 3.2.3.3收到ACL消息时修改GUI Anget可以通过ACL消息从其它agents获取消息：FIPA通信原语inform就是用于此目的。 如果该gent有一个GUI，它会想经常通过改变可视的GUI外观和它的用户交流新的信息。 根据Model/View模式，新消息应该用于修改一些model对象，Swing会自动更新GUI。用 于读取消息的e()操作在agent线程中执行，但是对Swing model对象的修改必须 从Event Dispathcer线程中执行。 所以: 在agent行为中，将所有对GUI model对象的访问封装成一个Runnable对象，用 XXX()将Runnable提交给Event Dispathcer线程。 例如，当一个新的agent在JADE平台诞生，AMS就会发送inform消息给所有的活动的RMA agents；它们当中的每个agent都要更新它的AgentTree，添加代表新agent的节点。rma类 掌管着（内部的和私有的）AMSListerner类的行为，它不断从AMS接收inform消息，并将 消息发送给合适的内部事件管理者（它基本上是一个简单地分布式的ACL消息上的事件系 统）。与agent-born事件相对应的管理者有下面的代码： 正如从上面代码中看到的，对agent树的所有访问都被封装到Runnable中，用 Later()方法提交到Event Dispatcher线程执行。整个Runnable创建和提 交过程都包含在MainWindow类的addAgent()方法中，这样rma agent不直接处理Swing调 用（它甚至不必引用Swing相关类）。 如果我们将整个MainWindow作为一个活动对象，它的线程是Event Dispatcher线程， addAgent()方法明显的是一个外部方法，这个方法准确反映了上面部分中用到的技术。但是， 因为GUI没有被看做自治软件组件，所以是否选择使用外部方法只是一个软件结构问题， 没有特殊的概念意义。 3.2.3.4在JADE上构建GUI可用的agents 使agents拥有GUI是件很普通的事情， JADE包含nt类以达到这个目的。 这个类是类的简单扩展：在启动(setup()方法执行的时候)的时候，它建立 ad-hoc behaviour的实例，管理nt事件对象的队，该队列可以被其它线程接收。 当然，这个行为对程序员是隐藏的，他们只需要实现和每个事件相关的应用程序代码。详细 地说，必须执行下面的操作。 一个线程（尤其是GUI）希望通知一个事件给一个agent，它就应该创建一个新的 nt类型的对象，并将它作为参数传给nt对象的postGuieEvent 方法的调用。postGuiEvent()方法调用后，agent通过唤醒所有它的活动行为作为反应，尤其 是上面提到使agent线程执行onGuiEvent()方法的行为。注意：GuiEvent对象有两个必须的 属性（the source of the event和an integer identifying the type of event）和一个可以添加到event 对象的可选参数列表。 作为结果，希望从另一线程（尤其是它的GUI）接收事件的agent应该定义它想接收的事件 的类型，然后执行onGuiEvent()方法。一般来说，这个方法是一个大的循环，每种情况对应 一种事件类型。JADE发布的mobile例子就是一个很好的例子。 为了进一步解释前面的概念，下面给出一些关于MobileAgent例子的有趣的代码段： 3.2.4带参数的agent和启动代理 参数列表可以传给agent，也可以通过调用方法Object[] getArguments()进行检索。注意：参 数是瞬时的，不能与agent一起迁移，也不能随agent克隆。 有三种方式启动agent： 使用管理者指南中描述的语法，在命令行输入一张agent列表，括号中的参数可以传给 每个agent。这是最普通的选择，这个选择也是与agent自治的理论要求最匹配的。 如管理员指南中描述的，用户可以通过使用RMA（Remote Monitoring Agent）GUI启 动agent。括号中的参数可以传给每一个agent。 最后，任何外部Java程序可以用3.8节中描述的InProcess接口启动agent。 3.3 agent通信语言（ACL） 类ACLMessage代表可以在agents间交换的ACL消息。它包含一系列FIPA规范定义的属 性。 希望发送消息的agent应该创建一个新的ACLMessage对象，然后用恰当的值填充属性，最 后调用方法()。同样地，希望接收消息的agent应该调用receive()或 blockingReceive()方法，Agent类使用的两种方法在3.2.2节中都介绍了。 通过在agent任务队列加入ReceiverBehaviour和SenderBehaviour行为，发送或接收消息也 可以作为独立的agent活动。 所有ACLMessage对象的属性都可以通过set/get 按FIPA规范定义的参数名字命名。那些参数类型是一个值的集合（如receiver）的参数可以 通过方法add/getAll 所有的值返回Iterator。注意：当没有设置属性的时候，所有的get()方法返回null。 此外，这个类也定义了一个常量集合，用于说明FIPA原语，如REQUEST, INFORM,等。当 创建一个新的ACLMessage对象的时候，这些常量中的一个必须传递给ACLMessage类构造 器，以选择消息原语。reset()方法重置所有消息字段的值。 toString()方法返回代表消息的字符串。这个方法应该只用作调试目的。 3.3.1支持消息回复 根据FIAP标准，必须按照一系列成熟的规则进行消息回复。如，为in-reply-to属性设置恰 当的值，使用同样的conversation-id，等。在这项任务中，JADE ACLMessage类的createReply() 方法帮助程序员。这个方法返回一个新的ACLMessage对象，该对象是对当前消息的有效回 复。程序员只需要设置程序指定通信动作和消息内容。 3.3.2支持JAVA传送字节 有些程序可能从传送ACLMessage消息之外的字节序列获益。典型的用法就是通过使用Java 序列化在两个agents之间传送Java对象。在这个任务中，ACLMessage类通过 setContentObject()和getContentObject()方法支持程序员，这两个方法自动激活Base64编码用 法。参考JADE API的HEML文档，在examples/Base64目录下找到关于这一用法的例子。 从JADE2.5开始，增加了两个方法允许到/从ACLMessage的内容设置/获取字节序列： get/setByteSequenceContent()。在某些情况下（尤其是当ACLMessage编码成字符串格式）， 字节序列可能创建不兼容的和不可回复的消息内容，使用这两个方法的时候一定要格外小 心。 3.3.3ACL编码解码器 在一般情况下，agent从来不需要显式调用ACL消息的编码解码器，因为它由平台自动调用。 然而，对一些特殊情况，需要显式调用的时候，程序员应该用StringACLCodec类提供的方 法以字符创格式对ACL消息进行解析和编码。 3.3.4 MessageTemplate类 JADE行为模型允许agent执行若干并行任务。然而也应该提供任何agent执行多个并发会话 的能力。因为所有引入的消息队列由所有的agent行为共享，所以必须使用基于模式匹配的 访问模式访问该队列（见3.2.2.1）。 MessageTemplate类允许建立模式以匹配ACL消息。用这个类的方法，程序员可以为每个 ACLMessage属性创建模式。基本模式可以用AND, OR和NOT进行合并操作，以建立更复 杂的匹配规则。以这样的方式，引入ACL消息队列可以通过模式匹配而不是FIFO访问。 用户可以定义程序特定的模式，扩展MatchExpression接口以提供新的match()方法用于模式 匹配阶段。 在examples包的MessageTemplate目录下的WaitAgent例子，说明了创建程序特定 MessageTemplate的创建方法： 3.3.5基于主题的通信 从JADE3.5版也支持基于主题的通信，除了给一个或多个接收者（addressed by name）发送 消息，它还可以发送关于某一给定主体的消息。这种消息将被发给所有在该主题下注册它们 的兴趣的agent。如果没有agent在一个主题下注册它的兴趣，给该主题发送消息怎没有任 何影响（例如，收不到FAILURE回复）。应该注意一点，发送者agent不需要知道任何关于 有哪个agent注册到该主题的信息。 基于主题的通信由anagementService实现，因此必须激活平台上 所有的容器（见JADE管理员指南上的JADE Kernel services）。 为了有一个完全一致的API使得既能发送消息给既定的接收者又能发送关于给定的主题消 息，主题由AID对象表示。TopicManagementHelper接口包含在ing包内， 提供创建主题AIDs的便利方法，如果给出一个AID表示一个主题（isTopic()），也负责进行 检查。给一个既定的主题发送消息，只要把主题AID添加到消息接收者中就可以了。因此 一个关于“JADE”主题的消息可以通过下面这段代码来发送： 注册关于一个既定主题的接收消息通过TopicManagementHelper接口的register()方法来实 现，例子如下： 典型地，当注册接收关于某一主题的消息时，处理这些消息的适当的行为要添加到agent中。 MatchTopic()库方法已被添加到MessageTemplate类以便于关于某一给定主题的模板匹配消 息的创建，例子如下： 3.4 agent任务，执行agent行为 一个agent必须能够执行若干个并行任务以相应不同的外部事件。为了有效管理agent，每 个JADE agent由一个单独的执行线程组成，将所有任务建模，用Behaviour对象执行。多线 程agent也可以执行，但JADE没有提供特殊的支持（除了同步的ACL消息队列）。 希望执行明确agent任务的开发者应该定义一个或多个Behaviour子类，实例化它们，并将 它们添加到agent任务列表。Agent类必须由agent程序员进行扩展，方法有两种： addBehaviour(Behaviour)和removeBehaviour(Behaviour)，可以用来管理特殊的agent的准备 好的任务队列。注意：行为和子行为可以在需要的时候随时添加，而不是只在() 方法中。添加行为应该被视为在agent内产生新的（合作的）执行线程。 由基础Agent类执行的，对程序员隐藏的安排程序，在准备好的队列中有效的所有行为之间 按照一个循环的没有优先权的排序策略执行。执行一个Behaviour驱动的类直到它释放控制 权（当action()方法返回时发生）。如果放弃控制权的任务仍然没有完成，将把它安排在下一 轮。一个行为也可以进入休眠，等待一个消息的到达。详细地说，agent调度程序执行出现 在准备好的行为队列中的每个行为的action()方法；当action()方法返回时，调用done()方法 来检查该行为是否完成了它的任务。如果完成了，该行为对象从队列中移除。 行为就像合作的线程一样工作，但是没有堆栈保存。因此，整个计算状态必须维持例如各种 Behaviour和它的相关Agent。 为了避免一个活动等待消息（浪费CPU时间），允许每个单独Behaviour休眠它自己的计算。 一旦action()方法返回，block()方法就将行为放入休眠行为队列中。注意：调用block()方法 后休眠效果并不能马上达到，但是只要action()方法返回后。一旦一个新的消息到底，所有 休眠的行为就要从新安排，因此，程序员必须注意，如果一个行为对到达的消息没有兴趣， 就要再次休眠该行为。而且，一个行为对象可以通过传递间隔时间值给block()方法使自己 休眠有限的时间。未来JADE的释放，可能要考虑更多唤醒事件。 由于为agent行为选择了无优先权的多任务模型，agent程序员必须避免使用无端回线，甚 至是action()方法内执行太长的操作。记住：当一些行为的action()正在执行的时候，其它行 为不能继续直到该方法结束（当然，这只是相对于同一个agent的行为来说的：其它agents 的行为在不同的Java线程中运行，仍然可以独立执行）。 除此之外，因为没有堆栈竞争存在，每次action()方法都从开始执行：没有方法能在行为的 action()方法中间打断它，分配CUP给其它行为，从原始行为开始的地方启动它。 例如，假设一个特定的操作op()一步完成太长，所以就分成三个子操作，命名为op1(),op2() 和op3()。为了达到期望的功能，行为运行时必须第一次调用op1()，第二次调用op2()，第 三次调用op3()，然后该行为必须被标记为结束。代码如下： 按照这个方法，agent行为可以描述为有限状态机，维持整个状态在不同的实例变量中。 当处理复杂的agent行为（作agent交互协议）时，用外部状态变量可能比较繁琐；所以JADE 也支持合成技术，由各个简单的行为来建立更复杂的行为。 该框架准备好提供使用Behaviour子类，从而可以包含子行为并按照某些策略执行它们。例 如：提供的SequentialBehaviour类，由每个action()引导，它一个接一个的执行它的子行为。 下面的图用UML类图示JADE行为： 从基础类Behaviour开始，类的层次在JADE框架的ours包中定义。 下面完整地介绍所有这些类。 3.4.1 Behaviour类 这个抽象类为模拟agent任务提供了一个抽象基础类，为行为调度创建了基础，因为它允许 状态转换（如：starting， blocking，restarting a Java behaviour object）。 block()方法允许暂停一个行为对象直到某个事件发生（典型地，直到消息到达）。这个方法 不影响agent的其它行为，从而能够更好的控制agent的多任务处理。这个方法把行为放入 暂停的行为队列中，一旦action()返回就执行。一旦新的消息到达，所有暂停的行为就重新 排序。而且，行为对象可以通过传递时间间隔值（你毫秒为单位）给block()方法，使自己 暂停有限的时间。在将来的JADE版本，将考虑更多的唤醒事件。一个行为可以通过调用它 的restart()方法显式启动。 总之，当下列三个条件之一发生时，一个休眠的行为可以重新执行： 1． 这个行为所属的agent收到一条ACL消息。 2． 和这个行为相关的时间间隔由先前block()调用到期。 3． 这个方法的restart()方法显式调用。 该Behaviour类也提供了两个占位符方法，命名为onStart()和onEnd()。当有些行为在运行时 行为执行之前或之后执行时，用户可以通过定义子类重写这些方法。 onEnd()返回一个int代表行为结束值。 应该注意：onEnd()在行为完成和并从agent行为池中移除之后调用。因此在onEnd()内调用 reset()是不能循环重复由该行为代表的任务的；除此之外，该行为应该再次添加到agent，例 子如下： 这个类也提供了一对方法来为行为获取和设置DataStore。DataStore是对行为间交换数据非 常有用的仓库，例如，eREInitiator/Responder类所做的。注意：当行为重置 时，DataStore清空，所有包含的数据丢失。 3.4.2类SimpleBehaviour 这个抽象类模拟简单的原子行为。它的reset()方法按默认情况来，但是用户可以定义子类重 写该方法。 3.4.3类OneShotBehaviour 这个抽象类模拟原子行为，只能执行一次，不能暂停。所以，它的done()方法总是返回true。 3.4.4类CyclicBehaviour 这个抽象类模拟原子行为，必须被永远执行下去。所以它的done()方法总是返回false。 3.4.5类CompositeBehaviour 这个抽象类模拟有一些其它行为（children）组成的行为。所以执行这个行为的真正操作不 是在行为本身定义的，而是在它的孩子中的，符合行关心的是根据已有的策略对孩子的调度 安排。 尤其是CompositeBehaviour类只给children的调度安排提供一个通用的接口，而不定义任何 调度安排策略。这个调度安排策略必须由子类（SequentialBehaviour，ParallelBehaviour和 FSMBehaviour）定义。因此，一个好的程序设计只用CompositeBehaviour子类，除非需要 一些特殊的children调度安排策略（比如，PriorityBasedCompositeBehaviour应该直接扩展 CompositeBehaviour）。 注意：这个类从JADE2.2重新命名了，之前叫做ComplexBehaviour。 3.4.6类SequentialBehaviour 这个类是一个CompositeBehaviour，它按顺序执行它的子行为，当所有的子行为执行完毕， 它也就终止了。当一个复杂的任务可以表示为一系列原子步骤的时候使用这个类。 3.4.7类ParallelBehaviour 这个类是一个CompositeBehaviour，它并行执行它的子行为，当关于它的子行为的一个特殊 条件满足时，它就终止。在这个类的构造器中指明的恰当的变量用来创建ParallelBehaviour， 当它所有的子行为完成的时候，它的子行为当中的任何一个终止的时候或者用户定义的N 号子行为完成的时候，它就结束。当一个复杂的任务可以表示为一个并行替代操作的集合和 一些子任务终止条件的时候使用这个类。 注意：这个类从JADE2.2重新命名，以前成为NonDeterministicBehaviour。 3.4.8类FSMBehaviour 这个类是一个CompositeBehaviour，根据用户定义的有限状态机制执行它的children。详细 地说，每个child代表FSM的状态里要执行的一个活动，用户可以定义FSM状态间的转换。 当状态S i 相对应的child完成时，它的终止值（由onEnd()方法返回的）用来选择转换机制， 到达新的状态S j 。在下一轮中，将执行与S j 相对应的child。FSMBehaviour的一些children 可以作为最后状态注册。这些孩子当中的一个完成后，该FSMBehaviour终止。 参考JADE APIs的javadoc文档，了解关于如何在运行时间或静态编译时间描述有限状态机 的详细描述。 3.4.9类WakerBehaviour 这个抽象类执行one-shot任务，必须在规定的间隔时间到期后只能执行一次。 3.4.10.类TickerBehaviour 这个抽象类实行cyclic任务，必须周期性地执行。 3.4.11例子 为了进一步说明前面的概念，下面举例子说明。说明两个agent的实现，它们分别发送和接 收消息。AgentSender行为由SimpleBehaviour类扩展而来。它发送一些消息给接收者。 AgentReceiver（也扩展自SimpleBehaviour类）代替行为说明接收消息的不同方式。 3.4.12在指定的Java线程中执行行为 正如3.4节中提到的，行为调度安排以一种没有优先级的方式实现，比如行为的action()方 法从来不会被打断而让其它行为运行。只有当当前运行行为的action()方法返回，控制权才 会交给下一个行为。正如曾经讨论过的，这个方法在功能和看测量性方面有几个优点。然而， 当一个行为需要执行一些暂停操作时，它实际上会暂停整个agent而不仅仅是它自己。解决 这个问题一个可行的方法当然是使用一般Java线程。但是，JADE通过threaded行为提供了 一个清除方法, 如：在指定线程执行行为。 无论什么样的JADE Behaviour（复合的或简单的）都可以作为threaded行为，用 edBehaviourFactory类来执行。这个类提供wrap()方法真正把普通 的JADE Behaviour封装成ThreadedBehaviour。通过addBehaviour()方法把ThreadedBehaviour 添加到agent，通常导致在指定的线程里执行原始的Behaviour。应该注意：开发者只处理了 ThreadedBehaviourFactory类，而ThreadedBehaviour类是私有的不能访问。 下面的代码样本说明了如何在指定的线程里，执行JADE行为。 在复合行为里，threaded行为可以和普通行为合并。例如，SequentialBehaviour可以有2个 children作为普通行为执行，第三个child在指定线程执行。尤其是ParallelBehaviour类可以 将一组行为分配到一个单一的指定线程。 当处理threaded行为时，要考虑几个重点： Agent类的removeBehaviour()方法对threaded行为没有作用。Threaded行为通过用 ThreadedBehaviourFactory类的getThread()方法恢复它的Thread对象来移除，并调用它 的interrupt()方法。 当一个agent死去，移动或挂起的时候，必须用上面描述的技术，显式地终止它的活动 threaded行为。 当一个threaded行为访问一些其它threaded或non-threaded行为经常访问的agent资源 时，必须注意同步问题。 3.5交互协议 FIPA规定了一系列标准交互协议，它们可以作为标准模板建立agent会话。对agents间的每 一次会话来说，JADE区分Initiator角色（发起会话的agent）和Responder角色（参与会话 的agent）。JADE为会话中的这两个角色提供备好的行为类，遵照大部分FIPA交互协议。 这些类可以在包中找到，如本节中所描述的。它们用同样的API提供一系列 callback方法管理协议的状态。 一旦发起者到达交互协议的任何一个最终状态，所有发起者行为终止，并从agent任务队列 中除去。为了无需重建新的对象就可以重用这些行为的Java对象，所有的发起者包括一些 带有恰当参数的reset方法。而且，所有发起者行为，但不包括FipaRequestInitiatorBehaviour， 是1：N的关系，比如同一时间可以管理若干参与者。 所有的响应者是循环的，一旦它们到达交互协议的任何一个最终状态，就重新排序。注意： 这个特征允许程序员限制agent并向执行的响应者行为的最大数量。例如，下面的代码确保 最多有两个合同网协议任务同时执行。 这些类的完整的参考可以在JADE HTML文档和类参考文件中找到。 从JADE2.4开始添加了一对新的类，AchieveREInitiator/Responder，这为所有的 FIPA-Request-like交互协议，包括FIPA-Request本身，FIPA-query，FIPA-Request-When， FIPA-recruiting，FIPA-brokering，…提供了有效的执行。作者的目的是维持这对类，并尽快 轻视其它类。 从JADE2.5开始应用ContractNetInitiator/Responder，以同样的方式提供API和功能，代替 被轻视的旧的FipaContractNetInitiator/ResponderBehaviour. 从JADE2.6开始，提供一个AchiveREInitiator/Responder更简单（对程序员可用的方法更少） 和更快（执行更少的代码）应用，命名为SimpleAchiveREInitiator/Responder。 从JADE2.6类SubscriptionInitiator/Responder对FIPA-Subscribe协议开始生效。注意：因为 这个协议的定义仍然在FIPA的讨论中，这两个类和它们的APIs在将来JADE的版本中可能 会改变。 从JADE3.1ProposeInitiator/Responder提供FIPA-propose协议的应用，同 AchieveREInitiator/Responder类似。 3.5.1 AchieveRE（Achieve Rational Effect） 从功能角度来说，在FIPA ACL里的消息代表通信行为，只是一个agent可以实现的行为之 一。FIPA标准为每一个行为指明了可行性前提（agent执行行为之前必须满足的条件）和推 理结果，i.e.行为的期望结果，或换句话说，发送消息的理由。该标准还指明行为执行了（i.e. 已经发送消息），发送者agent不能确信有把握得到推理结果；例如，假定它是自治的，接 收者agent可能简单地决定忽略收到的消息。在大部分应用程序中并我希望那样，因为这会 产生预料之外的不确定性。因为这个原因，代替发送单一消息，交互协议应该由发送者agent 初始化，允许核实是否接收到期望的推理结果。 FIPA已经规定了一些这类交互协议，如FIPA-Request，FIPA-query，FIPA-Request-When， FIPA-recruiting，FIPA-brokering，这些协议允许发起者核实单一通信行为的期望推理结果是 否已经到达。因为它们共享同样的结构，JADE提供一对AchieveREInitiator/Responder类， 它们是所有这些交互协议的一个单独的同类的应用。 图5说明了这些交互协议的结构。发起者发送一条消息（一般的它执行一个通信行为，如白 表框中所示）。然后响应者可以发送一个not-understood或refuse作为回复，达到通信行为的 推理结果，也可以发送一个agree消息达成协议执行（在未来有可能）该通信行为，如第一 排有阴影的表框中所示。响应者执行行为，最后必须用inform返回行为结果（行为最终完 成）或者如果任何地位出错则用failure返回。注意：我们已经扩展协议有选择的发送agree 消息。事实上，大多数情况下，执行行为需要很短的时间所以发送agree消息是一个无用的 且无效的耗费；在这种情况下，对执行通信行为的agree就包含在协议里接下来的消息中的 接收中。 3.5.1.1AchieveREInitiator 这个类的一个实例可以很容易建立起来，通过传递作为它的构造器的参数的消息，初始化协 议。重要的是，这个消息具有正确的ACLMessage的protocol槽的值，它是由 包中的ctionProtocols接口中的常量定义的。 注意：ACLMessage对象在这个类的构造器建立的时候可能还不完善；调用返回方法 prepareRequests可以重载，以返回完整的ACLMessage或者更精确地（因为这个发起者允许 管理1：N的对话）发送ACLMessage对象的向量。 这个类可以很容易的通过重载它的一个（或全部）handle…调用返回方法扩展，这提供了管 理协议全部状态的方法。例如，当接收到refuse消息的时候调用handleRefuse方法。 熟练的程序员可能发现有用的，代替扩展这个类和重写一些它的方法，注册程序特定的 Behaviour作为协议状态的控制器，包括，例如另一个AchieveREInitiator行为在同意执行通 信行为前请求一个密码。方法registerHandle…允许这样做。重载方法的混合和注册行为可 能通常是最好的解决方法。 有必要澄清下面三种控制器间的区别： handleOutOfSequence管理所有意外接收到的消息，该消息具有正确的conversation-id 或者in-reply-to值 handleAllResonses管理所有收到的第一个相应（例如，not-understood，refuse，agree）， 在收到每一个单一响应调用handleNotUnderstood/Refuse/Agree后调用 handleAllResonses。在1：N的会话情况下，这个方法的重载可能其它方法的重载更有 用，因为这个方法允许在一个单一的调用中管理所有的消息。 handleAllResultNotifications管理所有的接收到的第二响应（例如failure，inform），每个 单一响应收到调用handleFailure/Inform后调用handleAllResultNotifications。在1：N的 会话情况下，这个方法的重载可能比其它方法的重载更有用，因为这个方法允许在单一 调用中管理所有的消息。 一个变量集合（它们不是常量）很有用（…_KEY），它们提供从这个行为数据库中检索下 列消息的线索： getDataStore().get(ALL_RESPONSES_KEY)返回第一响应（例如，not-understood，refuse， agree）组成的ACLMessage对象的向量 getDataStore()get(ALL_RESULT_NOTIFICATIONS_KEY)返回第二响应（如，failure， inform）组成ACLMessage对象的向量 getDataStore()get(REQUEST_KEY)返回在类的构造器中传递的ACLMessage getDataStore()get(ALL_REQUESTS_KEY)返回由prepareRequests方法返回的 ACLMessage对象组成的向量。记住：如果一个行为作为管理者注册为PrepareRequsets 状态，这个行为有责任将正确的由这个发起者发送的ACLMessage对象（合适的键值约 束的）向量放入数据库中。 这个应用管理时间间隔的期满，表示为发送的ACLMessage对象的reply-by槽的值。在1： N的会话中，在发送的ACLMessage对象的reply-by槽所有值中估计并使用最小值。注意： 就像FIPA定义的一样，这个时间间隔涉及到接收到第一个响应的时候。如果程序需要限制 接收到最后一个inform消息的时间间隔，它们必须通过程序特定的本体将这个限制添加到 消息内容中。 3.5.1.2 SimpleAchieveREInitiator 这个类是发起者角色的一个简单应用。和AchieveREInitiator主要的区别是协议的版本不允 许程序员注册程序特定的Behaviour作为协议状态的管理器。这个简单的发起者是1:1；如 果程序员设置多于一个的接收者给ACLMessage传入构造器（或由调用返回方法 prepareRequest方法返回），消息将只发送给第一个接收者。这个应用也管理时间间隔期限。 该类可以像前面介绍的AchieveREInitiator一样通过重载handle…方法很容易地扩展。 3.5.1.3AchieveREResponder 这个类是响应者角色的一个应用。它对传递正确的消息模板作为它的构造器的参数非常重 要，事实上它用于选择应该处理哪一个接收到消息。createMessageTemplate方法可以用于为 给定的交互协议创建消息模板，但在有些情况下，多的选择性模板可能有用，例如为每一个 可能的发送者agent创建这个类的一个实例。 这个类可以通过重载一个（或全部）它的prepare很简单地扩展...该方法提供协议状态的管 理接口，尤其是准备响应消息。当发起者的消息被接收和第一个响应（如，agree）必须返 回的时候调用该方法prepareResponse；当推理结果完成（例如该行为必须在FIPA-Request 协议下执行）且最后的响应消息（如inform（done））被返回的时候调用方法 prepareResultNotification。注意：返回正确的消息和设置ACLMessage所有需要的槽；一般 地推荐通过ACLMessage类的createReply()方法创建回复消息。 熟练的程序员可以发现有用的，代替扩展这个类和重写一些它的方法，注册程序特定的 Behaviour作为协议状态的管理者。方法registerPrepare…允许这样做。重载方法的混合和注 册行为可能通常是最好的解决方法。 一个变量集合（它们不是常量）是有用的（…_KEY），它们提供从这个Behaviour数据库检 索以下信息的键值： getDataStore().get(REQUEST_KEY)返回发起者接收到的ACLMessage对象 getDataStore().get(RESPONSE_KEY)返回发送给发起者的第一个ACLMessage对象 getDataStore().get(RESULT_NOTIFICATION_KEY)返回发送给发起者的第二个 ACLMessage对象 记住：如果Behaviour注册为Prepare…状态的管理器，这个行为有责任将由这个响应者发送 的正确的ACLMessage对象放入数据库（带有正确的键值）中。 3.5.1.4SimpleAchieveREResponder 这个类是AchiveREResponder的一个简单应用。主要区别是这个版本不允许程序员注册 Behaviour作为协议状态的管理器。这种情况下要记住：传递正确的MessageTemplate作为 构造器的参数。这个类可以通过重载prepare…方法很容易地扩展，如前面介绍的 AchieveREResponder。 3.5.1.5用这两个一般类执行一个特殊的FIPA协议的例子 上面介绍的两个类可以很容易地用于执行FIPA定义的交互协议。 下面的例子说明了如何添加一个FIPA-Request发起者行为： 下面的例子说明了如何添加一个FIPA-Request响应者行为： 3.5.2FIPA-Contract-Net（FIPA合同网协议） 这个交互协议允许发起者向一系列响应者发送Proposal请求，评估它们的提议，接受首选项 （或者甚至拒绝所有的建议）。交互协议进一步的描述在FIPA规范当中，下面的图是为程 序员的一个简化说明。 发起者通过发送一个CFP消息从其它agents请求proposals，说明将被执行的行为，如果根 据执行条件需要的话。然后，响应者发送一个PROPOSE消息作为回复，包括他们为行为设 置的前提条件，例如价格或时间。响应者可能发送一个REFUSE消息来拒绝该建议，或最 终，一个NOT-UNDERSTOOD沟通通讯问题。发起者可以评估所有的接收到的提议，做出 选择，选择哪一个agent提议将被接收，哪一个被拒绝。一旦提议被接受的响应者（例如， 那些已经接收到一个ACCEPT-PROPOSAL消息）完成它们的任务，最后，它们以行为结果 的INFORM作为响应（最后只是一个完成的行为）或者如果任何地方出错，则回复一个 FAILURE。 3.5.2.1ContractNetInitiator 这个行为实现了fipa-contract-net交互协议，它是从发起该行为的agent，也就是发送cfp（请 求提议）消息的agent角度来实现的。 这个行为也考虑管理等待回答的时间间隔问题。时间间隔是从构造器中传递的ACLMessage 的reply-by字段得到的；如果该字段没有设置，那么就使用无限时间间隔。当然，时间间隔 到期后迟到的回答也不会被销毁而是保存在agent的私人引入ACLMessages队列中。 该协议的执行提供了一系列复查方法来管理协议的每个状态，和收到某一类型消息（基于它 的通信行为）的时候调用哪一个方法。它也提供两个集合来管理复查方法，在收到所有第一 层回复（i.e. not-understood，refuse，propose）和第二层回复（i.e. failure，inform）后，分别 调用handleAllResponses和handleAllResultNotifications。 作为复查方法的替代者，该应用还提供了注册一般Behaviours作为每个相应管理方法的管 理器和重载每个管理方法的可能。在这种情况下，行为的数据库必须作为共享的存储器用于 交换消息。 这个应用还提供一系列常量，由后缀KEY定义的，代表访问数据库和检索所有发送和接收 消息的键值。 3.5.2.2ContractNetResponder 这个行为类从一个请求提议（cfp）消息的响应者角度实现了fipa-contract-net交互协议。重 要的是要传递正确的消息模板作为构造器的参数，事实上，它用来选择应该处理哪一个接收 到的ACLMessage。方法createMessageTemplate可以用来为给定的交互协议创建消息模板， 但是有些情况下，多个选择性模板更有用，例如为每一个可能的发送者agent创建一个这个 类的实例。 这个类可以通过重载它的一个（或全部）prepare…很容易的扩展，这些方法提供了管理协议 状态的接口，尤其是准备响应消息。当接收到发起者的消息的时候调用方法prepareResponse， 而且必须返回第一响应（e.g. propose）；当收到ACCEPT_PROPOSAL消息（al被 发起者接受）的时候，调用方法prepareResultNotification，而且必须返回最后的响应消息 （（done））。注意：返回正确的消息，设置所有ACLMessage需要的槽；一般地， 强烈推荐通过ACLMessage类的createReply()方法创建返回消息。 熟练的程序员可以找到有用的，代替扩展这个类和重载它的一些方法，注册程序特定的 Behaviour作为协议状态的管理器。方法registerPrepare…允许这样做。重载方法的混合和注 册行为可能通常是最好的解决办法。 一系列变量（它们不是常量）是有用的（…_KEY），它们提供从Behaviour数据库检索下列 信息的键值。 3.5.3 FIPA-Propose 这个交互协议允许发起者发送一条propose消息给参与者，指明如果参与者同意，它将要执 行的一些行为。参与者用接受或反对该propose作为回复，以accept-proposal或reject-proposal 通信行为通讯。以accept-proposal行为完成这个IP将由该proposed行为的发起者的执行将 遵循，然后返回响应状况。 3.5.3.1 ProposeInitiator 这个行为从发起该协议的agent也就是发送propose消息的agent角度实现了fipa-propose交 互协议。 Javadoc文档提供了该API的完整的描述，类似于AchieveREInitiator类的API。 该行为还负责管理等待回复的时间间隔。改时间间隔是从构造器里传递的ACLMessage里的 reply-by字段得到的；如果没有设置该字段，则是无限时间间隔。当然，时间间隔到期后到 达的消息不会被销毁，而是保存在agent的引入ACLMessage的私人队列中。 该协议的这个应用提供了一系列复查方法来管理协议的每个状态，当接收到某一类型消息 （基于它的通信原语）的时候，调用哪一个方法。它也提供一个集合来管理复查方法，所有 层的回复（-understood，accept-proposal，reject-proposal）收到后，调用 handleAllResponses。 作为复查方法的替代者，该应用提供了注册一般Behaviour作为每个管理方法相应的管理器 和重载每个管理方法的可能。在这种情况下，行为的数据库必须用作共享存储器来交换消息。 该应用提供了一系列常量，由后缀KEY定义的，代表了访问这个数据库和检索所有发送和 接收到的消息的键值。 3.5.3.2 ProposeResponder 这个行为类从propose消息的响应者的角度实现了fipa-propose交互协议。重要的是要传递 正确的消息模板作为构造器的参数，事实上，它用来选择应该处理哪一个接收到的 ACLMessage。方法createMessageTemplate可以用来为给定的交互协议创建消息模板，但是 更多选择性的模板可能在某些情况下有用的，例如，每一个可能发送消息的agent有一个这 个类的实例。 这个类可以通过重载它的prepareResponse方法进行扩展，这提供了准备响应消息的接口。 当发起者的消息被接收的时候，调用该方法prepareResponse，并且必须发送回该响应 （e）。注意：回复正确的消息和设置所有ACLMessage需要的槽；一般强烈推荐 用ACLMessage类的方法createReply()创建回复消息。 熟练的程序员可以找到有用的，代替扩展这个类和重载一些它的方法，注册程序特定的 Behaviour作为协议状态的管理器。该方法registerPrepareResponse允许那样做。 3.5.4 FIPA-Subscribe 这个交互协议[FIPA00035]允许发起者发送subscribe消息给参与者，表明它想得到的订单。 参与者处理该subscribe消息，用接受或拒绝订单回复该请求。如果参与者拒绝了该请求， 它用refuse通信，相反的，如果参与者接受了，则选择agree进行通信。 如果参与者同意了一份订单，它用inform-result传达所有与订单条件匹配的内容，i.e.一个 inform通信原语和一个结果谓词作为内容。参与者继续发送inform-results直到发起者通过 发送cancel消息表示取消，或者参与者觉察到失败，以一个failure消息传达。 这个交互协议的表示在下图中给出，它是基于UML1.x的，直接从FIPA规范[FIPA00035] 中复制过来的。 3.5.4.1 Subscription Initiator 这个行为从发起该协议的agent角度实现FIPA-Subscribe交互协议，该agent发送subscription 消息，并当每次subscriptions条件为true时，接收notifications。响应者可以发送 not-understood，refuse或agree消息作为回复。 每次subscription消息内指明的条件变为true时，响应者发送一条“notification”消息给发 起者。如果在subscription消息的时间间隔到之前收到一个回复或notification，或者所有的 响应者回复refuse或not_understood消息，则发起者行为终止。否则，行为将永远执行下去。 该交互协议的应用提供了一系列复查方法来管理协议的每一个状态；当收到某一类型消息 （基于它的通信原语）的时候，调用这些方法。默认的应用不包含任何操作；功能通过重载 相关方法，与特定的状态相关。 handleAgree（ACLMessage agree） 每次接收到agree消息的时候调用这个方法，根据协议规则不能out-of-sequence。 handleRefuse（ACLMessage refuse） 每次接收到一个refuse消息的时候调用这个方法，根据协议规则不能out-of-sequence。 handleInform（ACLMessage inform） 每次接收到inform消息的时候调用该方法，根据协议规则不能out-of-sequence。 handleAllResponses（Vector responses）当收集到所有的响应或者时间间隔到期的时候调 用该方法。响应消息包括agree，not-understood，refuse和failure，根据协议规则不能 out-of-sequence。 cancel（AID receiver，boolean ignoreResponse） 取消对接收者agent的订单。这个方法检索发送给接收者的subscription消息，并用 conversationID和设置的所有其它协议字段发送一条合适的CANCEL消息。这个 CANCEL消息的内容槽用fillCancelContent()方法填充。 Javadoc文档提供该API的完整描述。 3.5.4.2 Subscription Responder 这个行为类从subscription消息的响应者角度实现了FIPA-Subscribe交互协议。重要的是传 递正确的消息模板给它的构造器，因为它要用来选择将被处理的ACLMessage。响应者接收 到一个subscription消息；这个消息包含为该订单程序特定的条件。一旦订单请求被检测， 响应者必须回复，发送一个not-understood，一个refuse或者一个agree消息来传达订单状态。 每次订单条件变为true，响应者则发送一个“notification”消息给发起者。 3.5.4.2.1Subscription 这个内部类代表一个subscription。当一个notification被发送给一个subscribed agent的时候， 该notification消息不应该直接发送给该subscribed agent，而应该用该agent的notify()方法传 递给代表该agent的subscription的Subscription对象。应该调用这个方法来代替直接使用该 Agent类的send()方法，因为它适当地自动管理先后顺序和协议字段。 3.5.4.2.2 Subscription Manager 一个Subscription Responder只处理subscription会话中消息顺序的执行和控制，而且它代表 subscription的注册/注销和对Subscription Manager对象的notifications的创建，该Subscription Manager对象使用iptionManager接口。 当一个新的subscription消息到达时，该Subscription Responder唤醒它的Subscription Manager 的register()方法，当接收到一条cancel消息的时候，则调用deregister()方法。希望Subscription Manager程序执行register()方法和deregister()方法。 使用了该交互协议的一个例子，见Directory Facilitator Agent（）或 JMSPubSub Agent附件。 3.5.5交互协议的一般状态 包包含一些交互协议的一般状态的应用，这对管理器注册可能有用。 3.5.5.1 HandlerSelector类 这个包的抽象类提供了管理器的一般选择器的应用，这里的管理器是一个 our。 该类的构造器要求传递三个参数：agent参数，检索选择变量的数据库参数，和从数据库检 索选择变量的访问键值。 这个选择变量稍后将作为参数传给getSelectionKey，该方法必须返回键值为在注册的管理器 间进行选择。事实上，每个管理器必须通过方法registerHandler注册一个键值。 这个类的用法的有用的例子，例如，为每个行为名字（es.由行为“registerBehaviour”管理 的行为“register”，被其它修改的行为，每个行为都如此）选择不同的管理器。这个类足够 一般，允许大量的选择系统，例如基于消息发送者，内容语言，本体，…程序员只需要扩展 该类和重载它的方法getSelectionKey。 3.5.5.2 MsgReceiver类 这是个一般应用，它等待和给定模板匹配的消息的到达直到给定的时间间隔到期。参考 javadoc中它的用法的文档。 3.6 Application-defined content languages and ontologies 程序特定的本体描述agents用于创建消息内容的元素，e.g.程序特定的谓词和行为。从 JADE2.5发布包t（和它的子包），允许创建程序特定的本体，并作为内容语言独 立地使用它们：应用该本体的代码和发送与接收消息的代码都不依赖于该内容语言。 这个包和它的用法在JADE文档发布的指南中有更深入的描述。 3.7 Support for Agent Mobility 使用JADE，程序开发者可以建立移动agents，这些agents能够跨越多网络主机进行迁移或 者自我复制。在这个JADE版本中，只支持intra-platform的移动，它是一个JADE移动agent 可以跨越不同agent容器导航，但是它局限于一个单一的JADE平台。 移动和克隆被认为是agent生命周期的一个状态转换。就像其它生命周期操作一样，agent 移动或克隆可以由agent自己或AMS发起。Agent类提供了相应的API，但是可以通过FIPA ACL像平常一样访问AMS agent。 移动agents需要location aware（定位意识），以便于决定何时移动，移动到何地。因此，JADE 提供了专属本体，命名为jade-mobility-ontology，管理必要的概念和行为。 这个本体包含在ty包中。 3.7.1 agent 移动的JADE API Agent类的两个公共方法doMove()和doClone()允许JADE agent迁移到其它地方或者以不同 的名字产生一个自身的远程副本。方法doMove()采用on作为它的单一参数， 这代表迁移agent想要到达的目的地。方法doClone()也采用on作为参数，但 是还添加了一个String，包含新agent的名字，作为创建的当前agent的副本的名字。 看文档，可以发现on是一个抽象接口，所以不允许应用agents创建它们自己 的位置。因而，它们必须向AMS请求有效的位置列表并选择一个。而一个JADE agent也可 以请求AMS告诉另一个agent存在的位置。 移动一个agent包括通过网络渠道，发送它的代码和状态，使用用户定义移动agents必须管 理顺序化和非顺序化过程。各种资源中，一些被移动agent使用的资源将被单独移动，而其 它将在移动之前断开连接，到达目的地（这是在Java Serialization API中用到的暂时的和非 暂时的字段间的相同目的地）后重新连接。JADE使一对匹配方法在Agent类中对资源管理 有效。 对agent移动来说，当移动操作已成功完成时，在启动位置调用beforeMove()方法，所以在 目的地容器移动的agent实例将被激活，而原始agent实例将被停止。因此，这个方法是right 占位符释放被原始agent实例占用的任何本地资源（e.g.关闭任何打开的文件和GUI）。的确， 如果这些资源预先被关闭，移动则会失败，将要求重新打开它们。然而，作为及时结果，必 须由agent传输到新位置的任何消息都必须在调用方法doMove()之前设置。例如在 beforeMove()方法中设置agent属性对移动实例没有影响。一旦该agent到达，且它的标识适 当，则在目的地位置调用方法afterMove()（但是行为调度程序还没有重新启动）。 对agent克隆来说，JADE支持相应的方法对，beforeClone()和afterClone()方法，调用方法 同上面的beforeMove()和afterMove()。上面这四个方法都是Agent类的protected方法，定义 为空占位符。用户定义的移动agents如果需要，将重写这个四个方法。 3.7.2 JADE Mobility Ontology jade-mobility-ontology包含支持agent移动的需要的所有概念和行为。JADE提供类 tyOntology作为Singleton，并通过getInstance()方法，提供单一的、 共享的JADE移动本体实例的访问。 从JADEManagementOntology扩展的本体包括五个概念和两个行为，ty包 的合适的类和每个概念或行为相关。下面的表格展示了所有的概念/行为和它们的说明。 Mobile-agent-description：描述一个去向某个地方的agent。它由MobileAgentDescription 表示。 mobile-agent-profile：描述移动agent需要的计算环境。它由MobileAgentProfile类表示。 mobile-agent-system：描述移动agent使用的运行系统。它由MobileAgentSystem类表示。 mobile-agent-language：描述移动agent使用的编程语言。它由MobileAgentLaguage类 表示。 mobile-agent-os：描述移动agnet需要的操作系统。它由MobileAgentOS表示。 move-agent：agent从一个地方移动到另一个地方的行为。它由MoveAction类表示。 这个行为有一个单一的、未命名的mobile-agent-description类型的槽。它的参数是必须的 clone-agent：该行为实现agent的复制，该副本可以在另一个地方运行。它由CloneAction 类表示。 这个行为有两个未命名的槽：第一个是mobile-agent-description类型的，第二个是String类 型的。两个参数都是必须的。 注意：这个本体在任何FIPA规范中都没有相应的部分。JADE团队的目的是随着一套FIPA 规范的更新尽快的更新本体。 3.7.3 Accessing the AMS for agent mobility JADE AMS有一些扩展支持agent移动，并且能够执行jade-mobility-ontology中提到的两个 行为。每个移动相关的行为都可以通过FIPA-request协议请求，jade-mobility-ontology作为 ontology值，FIPA-SL0作为language值。 move-agent行为将mobile-agent-description作为参数。这个行为将由mobile-agent-description 的name和address槽定义的agent移动到description槽表示的位置。 例如，如果一个agent想移动agent Peter到位置Front-End，它必须发送下列ACL request消 息给AMS： 上面的消息可以用JADE嗅探器捕获，用MobileAgent例子和支持移动和克隆agents的RMA。 使用JADE本体支持，一个agent可以很容易地给它的能力添加移动，不需要手动配置ACL 消息。 首先，该agent必须创建一个新的MoveAction对象，用恰当的MobileAgentDescription对象 填充它的参数，按次序填充该agent移动的名字和地址（它自身的或者另一个移动agent） 以及目的地Location对象。然后，单独调用tentManager().fillContent(.., ..)方法， 可以将MoveAction Java对象转换成一个String，并将它写入恰当的request ACL消息的 content槽。 clone-agent行为以同样的方式工作，但是另外还有一个String参数，表示从克隆过程中得到 的新agent的名字。 AMS也支持四个相关行为的移动，定义在JADEManagementOntology中。 下面对它们进行介绍： where-is-agent行为有一个单一的AID参数，表示定位agent的标识。这个行为有一个 结果，即agent的位置，放在inform ACL消息的content槽中，它可以成果关闭该协议。 例如，request消息请求agent Peter所在的位置，代码如下： 结果Location将包含在inform消息中，如下所示： query-platform-locations行为没有参数，但是它的结果是一系列在当前JADE平台有效 的Location对象。这个行为的消息很简单： 如果当前平台有三个容器，AMS将发送回下面的inform消息： Location类运用on接口，所以它可以被传给()和e() 方法。JADE移动agent的典型地行为方式就是向AMS请求地址（完整的列表或通过一个或 多个where-is-agent行为）；然后，agent就能够决定是否，何地和何时移动。 3.8从外部Java程序使用JADE 从JADE2.3开始，使用in-process接口，它允许外部Java程序将JADE作为一种库使用，从 程序自身启动JADE运行时环境。 一个单独的JADE运行时实例可以通过静态方法ce()获得，它提供两 个方法来创建一个JADE主容器或者一个JADE远程容器（i.e.参与一个已存在的主容器的 容器，以发布的agent平台方式形成）；两个方法都要求传递一个e对象参数 来维持JADE运行时环境启动需要的配置选项（e.g.主容器的主机名和端口号）。 运行时的这两个方法都返回一个封装对象，属于r包，封装了agent容器的高水 平的功能，例如安装和卸载MTPs（Message Transport Protocol），销毁容器（只有容器销毁， 而外部程序仍然存在），当然，还有创建新的agents。这个容器封装的createNewAgent方法 也返回一个封装对象，封装了一些agnet的功能，但是仍然保持了agents的自治。尤其是， 该程序可以控制Agent的生命周期，但是不能获得Agent对象的直接访问，而且，作为直接 结果，它不能执行访问该对象的方法。注意：agent创建后，它仍然需要通过start()方法启 动。 下面的代码列举了一个非常简单的从外部程序启动agent的方式（也涉及到JADE的examples 中的inprocess目录，它包含这个封装和in-process接口用法的例子）。 注意：这个机制允许若干个不同的JADE平台配置，如在同一个JVM上由多个容器组成的 完整的in-process平台，部分是in-process（i.e.由外部Java程序启动的容器）部分是 out-of-process（i.e.从命令行启动的容器）的平台。 4． Agent系统例子 我们将用一个agent系统的例子来解释如何在JADE框架中有效地使用这些功能。我们将展 示在不同子行为中组织单个agent行为的可能性，和agents之间的信息交互是如何发生的。 在例子中，agent系统由两个agents组成，它们通过FIPA request协议通信。 这部分仍然在做，请参考在src/examples目录下的JADE examples。也可以参考src/examples 目录下的README文件得到一些每个例子程序的解释。
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