Java遠程方法調用(RMI)機制和公用對象請求代理體系(CORBA)是最重要和使用最廣泛的兩種分布式對象系統。每個系統都有其特點和短處。它們在行 業中被用於從電子交易到保健醫療的各個領域。一個項目如果要從這兩種分布式 機制中選用一個,往往難以抉擇。本文概括地介紹了RMI和CORBA,更重要的是, 它將介紹如何開發一個有用的應用程序,用於從遠程主機下載文件。然後它將:
簡要介紹分布式對象系統
簡要介紹RMI和CORBA
讓你對在RMI和CORBA中開發應用程序所涉及的工作有個初步印象
演示如何使用RMI和CORBA,從遠程主機傳送文件
對RMI和CORBA進行簡單比較
客戶機/服務器模型
客戶機/服務器模型是分布式計算的一種形式,在這種形式中,一個程序(客 戶機)與另一個程序(服務器)通訊以便交換信息。在這種模型中,客戶機和服 務器通常都說同樣的語言--也就是說客戶機和服務器能理解同一個協議--這 樣它們才能通訊。
雖然客戶機/服務器模型的實現方式多種多樣,但典型做法是使用底層套接字。 使用套接字開發客戶機/服務器系統意味著,我們必須設計一個協議,也就是客戶 機和服務器都認識的一組命令集,通過這些命令它們就能通訊了。舉例來說, HTTP協議中提供了一個名為GET的方法,所有Web服務器都必須實現這個方法,所 有Web客戶機(浏覽器)都必須使用這個方法,才能獲取文檔。
分布式對象模型
基於分布式對象的系統是一組對象的集合,這些對象以一種明確定義封裝的接 口把服務的請求者(客戶機)和服務的提供者(服務器)分隔開。換言之,客戶 機從服務的實現中分離出來,變成數據的呈現和可執行代碼。這就是基於分布式 對象的模型與純粹的客戶機/服務器模型的主要區別之一。
在基於分布式對象的模型中,客戶機向對象發送消息,然後對象解釋該消息以 便決定要執行什麼服務。這項服務,也就是方法,可以選擇是讓對象還是讓代理 來執行。Java遠程方法調用(RMI)和公用對象請求代理體系(CORBA)就是這種 模型的例子。
RMI
RMI是一個分布式對象系統,它使你能夠輕松地開發出分布式Java應用程序。 在RMI中開發分布式應用程序比用套接字開發要簡單,因為不需要做設計協議這種 很容易出錯的工作。在RMI中,開發者會有一種錯覺,似乎是從本地類文件調用的 本地方法,其實參數傳送給了遠程目標,目標解釋參數後再把結果發回給調用方。
RMI應用程序初步
使用RMI開發分布式應用程序包括以下步驟:
定義一個遠程接口
實現這個遠程接口
開發服務器
開發客戶機
生成存根和基干,啟動RMI注冊表、服務器和客戶機
下面我們將通過開發一個文件傳輸程序來實踐這些步驟。
范例: 文件傳輸程序
這個應用程序允許客戶機從遠程主機上傳送(即下載)任何類型的文件(純 文本或二進制文件)。第一步是定義一個遠程接口,這個接口規定了服務器所提 供方法的信號,客戶機將調用這些方法。
定義一個遠程接口
用於文件下載應用程序的遠程接口如代碼范例1所示。接口 FileInterface提供了一個方法downloadFile,這個 方法接受String參數(文件名),將文件的數據以字節數組的形式 返回。
代碼范例1 1: FileInterface.java
import java.rmi.Remote;
import java.rmi.RemoteException;
public interface FileInterface extends Remote {
public byte[] downloadFile(String fileName) throws
RemoteException;
}
請注意FileInterface的以下特征:
它必須聲明為public,這樣客戶機才能加載實現遠程接口 的遠程對象。
它必須擴展為Remote接口,以滿足使該對象成為遠程對象的 要求。
這個接口中的每種方法都必須投出一個java.rmi.RemoteException。
實現遠程接口
下一步是實現接口FileInterface。實現的范例見代碼范例2。 請注意,除了實現FileInterface之外,還把FileImpl 類擴展為UnicastRemoteObject。這表示FileImpl類 將用於創建一個單獨的、不可復制的遠程對象,它使用RMI缺省的基於TCP的傳送 通道進行通訊。
代碼范例2: FileImpl.java
import java.io.*;
import java.rmi.*;
import java.rmi.server.UnicastRemoteObject;
public class FileImpl extends UnicastRemoteObject
implements FileInterface {
private String name;
public FileImpl(String s) throws RemoteException{
super();
name = s;
}
public byte[] downloadFile(String fileName){
try {
File file = new File(fileName);
byte buffer[] = new byte[(int)file.length()];
BufferedInputStream input = new
BufferedInputStream(new FileInputStream(fileName));
input.read(buffer,0,buffer.length);
input.close();
return(buffer);
} catch(Exception e){
System.out.println("FileImpl: "+e.getMessage());
e.printStackTrace();
return(null);
}
}
}
開發服務器
第三個步驟是開發服務器。服務器需要做三件事:
創建RMISecurityManager的一個實例並安裝它
創建遠程對象(在本例中是FileImpl)的一個實例
在RMI注冊表中登記這個創建的對象。實現的范例見代碼范例3。
代碼范例 3: FileServer.java
import java.io.*;
import java.rmi.*;
public class FileServer {
public static void main(String argv[]) {
if(System.getSecurityManager() == null) {
System.setSecurityManager(new RMISecurityManager());
}
try {
FileInterface fi = new FileImpl("FileServer");
Naming.rebind("//127.0.0.1/FileServer", fi);
} catch(Exception e) {
System.out.println("FileServer: "+e.getMessage());
e.printStackTrace();
}
}
}
語句Naming.rebind("//127.0.0.1/FileServer", fi)假定RMI 注冊表在缺省的端口號1099上運行。但是,如果RMI注冊表在其他端口號上運行, 就必須在這一句中指定端口號。例如,如果RMI注冊表在端口4500上運行,那麼 這一句就變成:
Naming.rebind("//127.0.0.1:4500/FileServer", fi)
另外,在這裡要著重指出,我們假定rmi注冊表和服務器是在同一台電腦上運 行。如果不是這樣,只需修改rebind方法中的地址即可。
開發客戶機
下一步是開發客戶機。客戶機可以遠程調用遠程接口 (FileInterface)中指定的任何方法。但是為了能這麼做,客戶 機首先必須從RMI注冊表中獲得指向該遠程對象的引用。獲得引用之後就可以調 用downloadFile方法了。客戶機的實現請見代碼范例4。在這個實 現中,客戶機從命令行接收兩個參數:
第一個參數是要下載文件的名稱,第二個參數是要下載的文件所在主機的地 址,也就是運行文件服務器的那台電腦的地址。
代碼范例4: FileClient.java
import java.io.*;
import java.rmi.*;
public class FileClient{
public static void main(String argv[]) {
if(argv.length != 2) {
System.out.println("Usage: java FileClient fileName machineName");
System.exit(0);
}
try {
String name = "//" + argv[1] + "/FileServer";
FileInterface fi = (FileInterface) Naming.lookup(name);
byte[] filedata = fi.downloadFile(argv[0]);
File file = new File(argv[0]);
BufferedOutputStream output = new
BufferedOutputStream(new FileOutputStream(file.getName()));
output.write(filedata,0,filedata.length);
output.flush();
output.close();
} catch(Exception e) {
System.err.println("FileServer exception: "+ e.getMessage());
e.printStackTrace();
}
}
}
運行應用程序
為了運行應用程序,我們需要生成存根和基干,編譯服務器和客戶機,啟動 RMI注冊表,最後是啟動服務器和客戶機。
為了生成存根和基干,請使用rmic編譯器:
prompt> rmic FileImpl
這將生成兩個文件:FileImpl_Stub.class和 FileImpl_Skel.class。存根是一個客戶機代理,基干是一個服 務器基干。
下一步是編譯服務器和客戶機。用javac編譯器來做這件事。但是請注意:如 果服務器和客戶機是在兩台不同的機器上開發的,為了編譯客戶機,需要把接口 (FileInterface)復制一份。
最後,啟動RMI注冊表並運行服務器和客戶機。為了在缺省的端口號上啟動 RMI注冊表,請在Windows中使用命令rmiregistry或 start rmiregistry。為了在其他端口號上啟動RMI注冊表,可以 提供該端口號作為RMI注冊表的一個參數:
prompt> rmiregistry portNumber
運行RMI注冊表之後,就可以啟動服務器FileServer了。但是, 因為在服務器應用程序中正在使用RMI安全管理員,所以需要一個安全方針來與之 相配。下面是一個安全方針范例:
grant {
permission java.security.AllPermission "", "";
};
注意: 這只是一個方針的例子。它允許任何人做任何事情。對於關鍵 性事務應用程序,你需要指定更嚴格的安全方針。
現在,為了啟動服務器,需要把除了客戶機類 (FileClient.class)之外的所有類(包括存根和基干)復制一 份。請使用以下命令啟動服務器,假定安全方針位於文件policy.txt中:
prompt> java -Djava.security.policy=policy.txt FileServer
為了在另一台機器上啟動客戶機,需要復制遠程接口 (FileInterface.class)和存根 (FileImpl_Stub.class)。請使用以下命令啟動客戶機:
prompt> java FileClient fileName machineName
其中fileNamefileName是要下載的文件,machineName 是該文件所在的機器(運行文件服務器的那台機器)。如果一切順利,那麼客戶 機就存在了,下載完的文件保存在本地的機器上。