Java 網路編程 —— RMI 框架_ZenDei技術網路在線

## 概述 RMI 是 Java 提供的一個完善的簡單易用的遠程方法調用框架，採用客戶/伺服器通信方式，在伺服器上部署了提供各種服務的遠程對象，客戶端請求訪問伺服器上遠程對象的方法，它要求客戶端與伺服器端都是 Java 程式 RMI 框架採用代理來負責客戶與遠程對象之間通過 Socket 進行通信的 ...

概述

RMI 是 Java 提供的一個完善的簡單易用的遠程方法調用框架，採用客戶/伺服器通信方式，在伺服器上部署了提供各種服務的遠程對象，客戶端請求訪問伺服器上遠程對象的方法，它要求客戶端與伺服器端都是 Java 程式

RMI 框架採用代理來負責客戶與遠程對象之間通過 Socket 進行通信的細節。RMI 框架為遠程對象分別生成了客戶端代理和伺服器端代理。位於客戶端的代理必被稱為存根（Stub），位於伺服器端的代理類被稱為骨架（Skeleton）

當客戶端調用遠程對象的一個方法時，實際上是調用本地存根對象的相應方法。存根對象與遠程對象具有同樣的介面。存根採用一種與平臺無關的編碼方式，把方法的參數編碼為位元組序列，這個編碼過程被稱為參數編組。RMI 主要採用Java 序列化機制進行參數編組。存根把以下請求信息發送給伺服器：

被訪問的遠程對象的名字
被調用的方法的描述
編組後的參數的位元組序列

伺服器端接收到客戶端的請求信息，然後由相應的骨架對象來處理這一請求信息，骨架對象執行以下操作：

反編組參數，即把參數的位元組序列反編碼為參數
定位要訪問的遠程對象
調用遠程對象的相應方法
獲取方法調用產生的返回值或者異常，然後對它進行編組
把編組後的返回值或者異常發送給客戶

客戶端的存根接收到伺服器發送過來的編組後的返回值或者異常，再對它進行反編組，就得到調用遠程方法的返回結果

JDK5.0 之後，RMI 框架會在運行時自動為運程對象生成動態代理類（包括存根和骨架類），從而更徹底地封裝了 RMI 框架的實現細節，簡化了 RMI 框架的使用方式

創建 RMI 應用

創建一個 RMI 應用包括以下步驟：

創建遠程介面：繼承 java.rmi.Remote 介面
創建遠程類：實現遠程介面
創建伺服器程式：負責在 RMI 註冊器中註冊遠程對象
創建客戶程式：負貴定位遠程對象，並且調用遠程對象的方法

1. 創建遠程介面

遠程介面中聲明瞭可以被客戶程式訪問的遠程方法，並直接或間接繼承 java.rmi.Remote 介面

import java.rmi.*;

public interface HelloService extends Remote {
    public String echo(String msg) throws RemoteException;
}

2. 創建遠程類

遠程類必須實現一個遠程介面，此外，為了使遠程類的實例變成能為遠程客戶提供服務的遠程對象，可通過以下兩種途徑之一把它導出為遠程對象：

使遠程類繼承 java.rmi.server.UnicastRemoteObjcct 類，並且遠程類的構構方法必聲明拋出 RemoteException

import java.rmi.*;
import java.rmi.server.UnicastRemoteObjoct;

public class HelloServlceImpl extends UnicagtRemoteObject implements HelloService {
    
    private String name;
    
    public HelloServicelmpl(String name) throws RemoteException {
        this.name = name;
    }
    
    public String echo(String msg) throws RemoteException {
        System.out.println(name + ":測用echo()方法");
        return "echo;" + msg + " from" + name;
    }
}

如果一個遠程類已經繼承了其他類，無法再繼承 UnicastRemoteObiect 類，那麼可以在構造方法中調用 UnicastRemoteObject 類的靜態 expotObject 方法，同樣，遠程類的構造方法也必須聲明拋出 RemoteException

public class HelloServlceImpl extends OtherClass implements HelloService {
    
    private String name;
    
    public HelloServicelmpl(String name) throws RemoteException {
        this.name = name;
        //參數 port 指定監聽的埠，如果取值為0，就表示監聽任意一個匿名埠
        UnicagtRemoteObject.exportobject(this, 0);
    }
    
    public String echo(String msg) throws RemoteException {
        System.out.println(name + ":測用echo()方法");
        return "echo;" + msg + " from" + name;
    }
}

3. 創建伺服器程式

RMI 採用一種命名服務機制來使得客戶程式可以找到伺服器上的一個遠程對象，RMI註冊器提供這種命名服務。好比電話查詢系統，那些希望對外公開聯繫方式的單位先到查詢系統登記，當客戶想知道某個單位的聯繫方式時，只需向查詢系統提供單位的名字，查詢系統就會返回該單位的聯繫方式

啟動 RMI 註冊器有兩種方式。一種方式是直接運行 rmiregistry.exe 程式，在 JDK 的安裝目錄的 bin 子目錄下有一個 rmiregistry.exe 程式，它是提供命名服務的註冊器程式。儘管 rmiregistry 註冊器程式也可以單獨運行在一個主機上，但出於安全的原因,通常讓 rmiregistry 註冊器程式與伺服器程式運行在同一個主機上

啟動 RMI 註冊器的另一種方式是在伺服器程式中調用 java.rmiregistry.LocateRegistry 類的靜態方法 createRegistry()

//預設的監聽路口為1099
Registry registry = LocateRegistry.createRegigtry(1099);

向註冊器註冊遠程對象有三種方式：

//創建遠程對象
HelloService service1 = new HelloServiceImpl("service1");

//方式1:調用 java.i.registry.Registy 介面的 bind 或 rebind 方法
Registry registry = LocateRegistry.createRegistry(1099);
registry.rebind("HelloService1", service1);

//方式2:調用命名服務類 java.rmi.Naming 的 bind 或 rebind 方法
Naming.rebind("HelloService1"， service1);

//方式3:調用 JNDI API 的 javax.naming.Context 介面的 bind 或rebind 方法
Context namingContext = new InitialContext();
namingContext.rebind("rmi:HelloService1", service1);

下例的 SimpleServer 類創建了兩個 HelloServicelmpl 遠程對象，接著創建並啟動 RMI 註冊器，然後把兩個遠程對象註冊到 RMI 註冊器

import java.rmi.*;
import java.rmi.registry.LocateRegistry;
import java.rmi.registry.Registry;

public class SimpleServer {
    
    public static void main( String args[]) {
        try {
            HelloService service1 = new HelloServiceImpl("service1");
            HelloService service2 = new HelloServiceImpl("service2");
            
            //創建並啟動註冊器
            Registry registry = LocateRegistry.createRegistry(1099);
            //註冊遠程對象
            regigtry.rebind("HelloService1", service1);
            regigtry.rebind("HelloService2", service2);
        } catch(Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

關於向 RMI 註冊器註冊遠程對象，需要註意的是，遠程對象即使沒有在註冊器中註冊，也可被遠程訪問

4. 創建客戶程式

下例的 SimpleClient 類先獲得遠程對象的存根對象，接著調用它的遠程方法

import java.rmi.*;
import java.rmi.registry.LocateRegistry;
import java.rmi.registry.Registry;

public class SimpleClient {
    
    public static void main(String args[]) {
        try {
            //返回本地主機的RMI註冊器對象,參數port指定RMI註冊器監聽的埠
            Registry registry = LocateRegistry.getRegistry(1099);
            //查找對象,返回與參數name指定的名字所綁定的對象
            //返回的是一個名為"com.sun.proxy.$Proxy0"的動態代理類的實例
            HelloService service1 = (HelloService) registry.lookup("HelloService1");
            HelloService service2 = (HelloService) registry.lookup("HelloService2");
            
            System.out.println(service1.echo("hello"));
            System.out.println(service2.echo("hello"));
        }
    }
}

遠程方法中的參數與返回值傳遞

當客戶端調用伺服器端的遠程對象的方法時，客戶端會向伺服器端傳遞參數，伺服器端則會向客戶端傳遞返回值。RMI 規範對參數以及返回值的傳遞的規定如下所述：

只有基本類型的數據、遠程對象以及可序列化的對象才可以被作為參數或者返回值進行傳遞
如果參數或返回值是一個遠程對象，那麼把它的存根對象傳遞到接收方。也就是說接收方得到的是遠程對象的存根對象
如果參數或返回值是可序列化對象，那麼直接傳遞該對象的序列化數據。也就是說接收方得到的是發送方的可序列化對象的複製品
如果參數或返回值是基本類型的數據，那麼直接傳遞該數據的序列化數據。也就是說，接收方得到的是發送方的基本類型的數據的複製品

分散式垃圾收集

在 Java 虛擬機中，對於一個本地對象，只要不被本地 Java 虛擬機內的任何變數引用，它就會結束生命周期，可以被垃圾回收器回收。而對於一個遠程對象，不僅會被本地 Java 虛擬機內的變數引用，還會被遠程引用

伺服器端的一個遠程對象受到三種引用：

伺服器端的一個本地對象持有它的本地引用
這個遠程對象已經被註冊到 RMI 註冊器，可以理解為，RMI 註冊器持有它的引用
客戶端獲得了這個遠程對象的存根對象，可以理解為，客戶端持有它的遠程引用

RMI 框架採用分散式垃圾收集機制來管理遠程對象的生命周期，當一個遠程對象不受到任何本地引用和遠程引用時，這個遠程對象才會結束生命周期，並且可以被本地 Java 虛擬機的垃圾回收器回收。

伺服器端如何知道客戶端持有一個遠程對象的遠程引用呢？當客戶端獲得了一個伺服器端的遠程對象的存根後，就會向伺服器發送一條租約通知，告訴伺服器自己持有這個遠程對象的引用了。客戶端對這個遠程對象有一個租約期限，預設值為 600000ms。當至達了租約期限的一半時間，客戶如果還持有遠程引用，就會再次向伺服器發送租約通知。客戶端不斷在給定的時間間隔中向伺服器發送租約通知，從而使腸務器知道客戶端一直持有遠程對象的引用。如果在租約到期後，伺服器端沒有繼續收到客戶端的新的租約通知，伺服器端就會認為這個客戶已經不再持有遠程對象的引用了

動態載入

遠程對象一般分佈在伺服器端，當客戶端試圖調用遠程對象的方法時，如果在客戶端還不存在遠程對象所依賴的類文件，比如遠程方法的參數和返回值對應的類文件，客戶就會從 java.rmi.server.codebase 系統屬性指定的位貿動態載入該類文件

同樣，當伺服器端訪問客戶端的遠程對象時，如果伺服器端不存在相關的類文件，腐務器就會從 java.rmi.server.codebase 屬性指定的位置動態載入它們

此外，當伺服器向 RMI 註冊器註冊遠程對象時，註冊器也會從 java.rmi.server.codebase 屬性指定的位置動態載入相關的遠程介面的類文件

前面的例子都是在同一個 classpath 下運行伺服器程式以及客戶程式的，這些程式都能從本地 classpath 中找到相應的類文件，因此無須從 java.rmi.server.codebase 屬性指定的位置動態載入類。而在實際應用中，客戶程式與伺服器程式運行在不同的主機上，因此當客戶端調用伺服器端的遠程對象的方法時，有可能需要從遠程文件系統載入類文件。同樣，當伺服器端調用客戶端的遠程對象的方法時，也有可能從遠程文件系統載入類文件

我們可以且把這些需要被載入的類的文件都集中放在網路上的同一地方，啟動時將java.rmi.server.codebase 設置為指定位置，從而實現動態載入

start java -Djava.rmi.server.codebase=http://www.javathinker.net/download/