如果所有組件都在同一台計算機的同一個Java虛擬機的同一個堆空間上執行是最簡單的,但實際中我們面對的往往不是如此單一的情況,如果用戶端只是個能夠執行Java的裝置怎麼辦？如果為了安全性的理由只能讓服務器上的程序存取數據庫怎麼辦?
我們知道,大多數情況下,方法的調用都是發生在相同堆上的兩個對象之間,如果要調用不同機器上的對象的方法呢?
通常,我們從某一台計算機上面取得另一台計算機上的信息是通過socket的輸入/輸出流,打開另一台計算機的socket連接,然後取得outputStream來寫入數據.但如果要調用另一台計算機上,另一個Java虛擬機上面的對象的方法你？我們當然可以自己定義和設計通信協議來調用,然後通過Socket把執行結果再傳回去,並且還能夠像是對本機的方法調用一樣,也就是說想要調用遠程的對象(像是別的堆上的),卻又要像是一般的調用.
這就是RMI帶給我們的功能.
遠程過程調用的設計
要創建出4種東西:服務器、客戶端、服務器輔助設施和客戶端輔助設施.
1.創建客戶端和服務端應用程序,服務器應用程序時個遠程服務,是個帶有客戶端會調用的方法的對象
2.創建客戶端和服務器端的輔助設施(helper)他們會處理所有客戶端和服務器的底層網絡輸入/輸出細節,讓客戶端和程序好像在處理本地調用一樣.
輔助設施的任務輔助設施是個在實際上執行通信的對象,他們會讓客戶端感覺上好像是在調用本機對象,客戶端對象看起來像是在調用遠程的方法,但實際上它只是在調用本地處理Socket和串流細節的代理.在服務器這端,服務器的輔助設施會通過socket連接來自客戶端設施的要求,解析打包送來的信息,然後調用真正的服務,因此對服務對象來說此調用來自本地.服務的輔助設施取得返回值之後就把它包裝然後送回去(通過socket的輸出串流)給客戶端的輔助設施.客戶端的輔助設施會解開這些信息傳輸給客戶端的對象
調用方法的過程
1.客戶端對象對輔助設施對象調用doBigThing()
2.客戶端輔助設施把調用信息打包通過網絡送到服務器的輔助設施
3.服務端的輔助設施解開來自客戶端輔助設施的信息,並以此調用真正的服務.
這個過程的描述圖如下:
Java RMI提供客戶端和服務器端的輔助設施對象
在Java中,RMI已經幫我們創建好客戶端和服務器端的輔助設施,它也知道如何讓客戶端輔助設施看起來像是真正的服務,也就是說,RMI知道如何提供相同的方法給客戶端調用.
此外,RMI有提供執行期所需全部的基礎設施,包括服務的查詢以及讓客戶端能夠找到與取得客戶端的輔助設施(真正的服務代理人).
使用RMI時,無需編寫任何網絡或輸入/輸出的程序,客戶端對遠程方法的調用就跟對同一個Java虛擬機上的方法調用是一樣的.
一般調用和RMI調用有一點不同,雖然對客戶端來說,此方法調用看起來像是本地的,但是客戶端輔助設施會通過網絡發出調用,此調用最終還是會涉及到socket和串流,一開始是本機調用,代理會把它轉成遠程的.中間的信息是如何從Java虛擬機送到Java虛擬機要看輔助設施對象所用的協議而定.
使用RMI時,必須要決定協議：JRMP或IIOP,JRMP是RMI原生的協議,它是為Java間的遠程調用而設計的,另外一方面,IIOP是為了CORBA而產生的,它讓我們能夠調用Java對象或其它類型的遠程方法,CORBA通常比RMI麻煩,因為若兩端不全都是Java的話,就會產生一堆可怕的轉譯和交談操作.
我們只關心Java對Java的操作，所以會使用相當簡易的RMI.
在RMI中,客戶端的輔助設施稱為stub,而服務器端的輔助設施稱為skeleton.
如何創建遠程服務
1.創建Remote接口
遠程的接口定義了客戶端可以遠程調用的方法,它是個作為服務的多態化類.stub和服務都會實現此接口
2.實現Remote接口
這個是真正執行的類,它實現出定義在該接口上的方法,它是客戶端會調用的對象
3.用rmic產生stub和skeleton
客戶端和服務器都有helper,我們無需創建這些類或產生這些類的源代碼,這都會在執行JDK所附的rmic工具時自動地處理掉
4.啟動RMI registry (rmiregistry)
rmiregistry就像電話薄,用戶會從此處取得代理(客戶端的stub/helper對象)
5.啟動遠程服務
必須讓服務對象開始執行,實現服務的類會起始服務的實例並向RMI Registry注冊,要有注冊後才能對用戶服務.
服務端代碼
定義接口
代碼如下：
import java.rmi.Remote;
import java.rmi.RemoteException;
/**
*
* MyRemote.java
*
* 功 能： TODO
* 類 名： MyRemote.java
*
* ver 変更日 角色 擔當者 変更內容
* ──────────────────────────────────────────────
* V1.00 2013-3-19 模塊 蘇若年 初版
*
* Copyright (c) 2013 dennisit corporation All Rights Reserved.
*
* Email:<a href="mailto:[email protected]">發送郵件</a>
*
*
* Remote是個標記性的接口,意味著沒有方法,然而它對RMI有特殊的意義,所以必須遵守這項規則,
* 注意這裡用的是extends,接口是可以繼承其他接口的
*
*/
public interface MyRemote extends Remote{
/**
* 遠程的接口定義了客戶端可以遠程調用的方法,它是作為服務的多態化類,也就是說,客戶端會
* 調動有實現此接口的stub,而此stub因為會執行網絡和輸入/輸出工作,所以可能會發生各種
* 問題,客戶端鼻息處理或聲明異常來認知這一類風險,如果該方法在接口中聲明異常,調用該方
* 法的所有程序都必須處理或再聲明此異常.
*
* 遠程方法的參數和返回值必須是primitive或serializable的.任何遠程方法的參數都會被
* 打包通過網絡傳送,而這時通過序列化完成的,返回值也是一樣.所以,如果使用的是自定義類型
* 時,必須對其序列化
* @return
* @throws RemoteException
* 所有接口中的方法都必須聲明RemoteException
*/
public String sayHello() throws RemoteException;
}
業務實現
代碼如下：
import java.rmi.Naming;
import java.rmi.RemoteException;
import java.rmi.server.UnicastRemoteObject;
/**
*
* MyRemoteImpl.java
*
* 功 能： TODO
* 類 名： MyRemoteImpl.java
*
* ver 変更日 角色 擔當者 変更內容
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*
* 為了要成為遠程服務對象,對象必須要有與遠程有關的功能,其中最簡單的方法就是繼承UnicastRemoteObject
* (來自java.rmi.server)以讓這個父類處理這些工作
*
*/
public class MyRemoteImpl extends UnicastRemoteObject implements MyRemote{
/**
* 父類的構造函數聲明了異常,所有你必須寫出構造函數,因為它代表你的構造函數會調用有風險的程序代碼
*
* UnicastRemoteObject有個小問題,它的構造函數會拋出RemoteException.處理它的唯一方式就是
* 對自己的實現聲明一個構造,如此才會有地方可以聲明出RemoteException.當類被初始化的時候,父類
* 的構造函數一定會被調用,如果父類的構造函數拋出異常,我們也必須聲明的自定義的構造函數會拋出異常
* @throws RemoteException
*/
protected MyRemoteImpl() throws RemoteException {
}
/**
* 實現出接口所有的方法,但無需聲明RemoteException
*/
@Override
public String sayHello(){
return "server says, rmi hello world !";
}
public static void main(String[] args) {
try {
/**
* 我們已經有了遠程服務,還必須要讓遠程用戶存取,這可以通過將它初始化並加進RMI Registry
* (它一定要運行起來,不然此程序就會失敗).當注冊對象時,RMI系統會把stub加到registry中,
* 因為這是客戶端所需要的.使用java.rmi.Naming的rebind()來注冊服務
*/
MyRemote service = new MyRemoteImpl();
/**
* 創建出遠程對象,然後使用靜態的Naming.rebind()來產生關聯,所注冊的名稱會提供客戶端查詢
*/
Naming.rebind("Remote Hello World", service);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
客戶端代碼
代碼如下：
import java.rmi.Naming;
/**
*
* MyRemoteClient.java
*
* 功 能： TODO
* 類 名： MyRemoteClient.java
*
* ver 変更日 角色 擔當者 変更內容
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*
*/
public class MyRemoteClient {
public void exec(){
try {
/**
* 客戶端必須取得stub對象,因為客戶端必須要調用它的方法.這就得靠RMI registry了.客戶端會像查詢電話
* 簿一樣地搜索,找出上面有相符的名稱的服務.
* 客戶端查詢RMIRegistry,返回stub對象
* Naming.lookup("rmi://127.0.0.1/Remote Hello World");
* 參數說明
* rmi://127.0.0.1/Remote Hello World
* 127.0.0.1表示主機名稱或主機IP地址
* Remote Hello World必須要跟注冊的名稱一樣
*
*/
MyRemote service = (MyRemote)Naming.lookup("rmi://127.0.0.1/Remote Hello World");
String tmp = service.sayHello();
System.out.println(tmp);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) {
new MyRemoteClient().exec();
}
}
對實現出的類(不是remote接口)執行rmic
伴隨JDK而來的rmic工具會以服務的實現產生2個心的類stub和skeleton.它會按照命名規則在遠程實現名稱後面加上_Stub或_Skeleton。rmic有幾個選項,包括了不產生skeleton、觀察產生出類的源代碼或使用IIOP作為通訊協議等.產生出的類會放在當前目錄下,要記住rmic必須能夠找到所實現的類,因此可能要從實現所在的目錄執行rmic(實際中可能需要考慮到包目錄結構和完整名稱,為了簡便這裡沒有運用到包)
調用命令行來啟動rmiregistry,要確定是從可以存取到該類的目錄來啟動,最簡單的方法就是從類這個目錄來運行.
運行截圖如下
注意:
客戶端是使用接口來調用stub上的方法,客戶端的Java虛擬機必須要有stub類,但客戶端不會在程序代碼中引用到stub類,客戶端總是通過接口來操作真正的遠程對象
服務器上必須要有stub和skeleton,以及服務與遠程的接口,它會需要stub類是因為stub會被代換成連接在RMIRegistry上真正的服務.
使用RMI時常犯的錯誤:
1.忘記在啟動遠程服務錢啟動rmiregistry(使用Naming.rebind()注冊服務前rmiregistry必須啟動)
2.忘記把參數和返回類型做成可序列化(編譯不會檢測到,執行時才會發現)
3.忘記將stub類交給客戶端
RMI很適合編寫並運行遠程服務,但我們不會單獨使用RMI來執行網站服務,對大型的企業級應用程序來說,我們需要更多更好的功能.像交易管理、大量並發處理、安全性和數據庫管理等.這就需要用到Enterprise Application Server.
JavaEE服務器包括了Web服務器和Enterprise JavaBeans(EJB)服務器. EJB服務器作用於RMI調用和服務層之間.
RMI在JINI中的應用
Jini也是使用RMI(雖然也可以用別的協議),但多了幾個關鍵功能.
1.自適應探索(adaptive discovery)
2.自恢復網絡(self-healing networks)
RMI的客戶端得先取得遠程服務的地址和名稱.客戶端的查詢程序代碼就要帶有遠程服務的IP地址或主機名(因為RMIRegistry就在上面)以及服務所注冊的名稱
但是用JINI時,用戶只需要知道一件事,服務所實現的接口!這樣就行.
Jini是用lookup service,該查詢服務比RMI Registry更強更有適應性.因為Jini會在網絡上自動的廣告.當查詢服務上線是,它會使用IP組播技術送出信息給整個網絡.不止這樣,如果客戶端在查詢服務已經廣播之後上線,客戶端也可以發出消息給整個網絡來詢問.
當服務上線時,它會動態的探索網絡上的JINI查詢服務並申請注冊,注冊時,服務會送出一個序列化的對象給查詢服務,此對象可以是RMI遠程服務的stub、網絡裝置的驅動程序,甚或是可以在客戶端執行的服務本身.並且注冊的是所實現的接口.而不是名稱.
自適應探索的運作
1.Jini查詢服務在網絡上啟動,並使用IP組播技術為自己做宣傳
2.已經啟動的另外一個Jini服務會尋求向剛啟動的查詢服務注冊.它注冊的是功能而不是名稱,也就是所實現的接口,然後送出序列化對象給查詢服務
3.網絡客戶想要取得實現ScientificCalculator的東西,可是不知道哪裡有,所以就問查詢服務
4.查詢服務響應查詢的結果
自恢復網絡的運作
1.某個Jini服務要求注冊,查詢服務會給一份租約,新注冊的服務必須要定期更新租約,不然查詢服務會假設此服務已經離線了,查詢服務會力求呈現精確完整的可用服務網絡狀態
2.因為關機所以服務離線,因此沒有更新租約,查詢服務就把它踢掉.
