java分布式对象（RMI+部署使用RMI的程序）
【0】README
1）本文文字轉自 core java volume 2， 旨在學習 java 分布式對象的相關知識；
2） RMI 的實例程序為原創；
3） RMI部署步驟的測試用例，參見 http://blog.csdn.net/pacosonswjtu/article/details/50705258
【1】知識背景
1）每過一段時間， 程序員社區就開始考慮“無所不在的對象”作為所有問題的解決之道；
2） 當一臺計算機上的某個對象需要調用另一臺計算機上的某個對象時， 他就會發送一個包含這個請求的詳細信息的網絡消息；
3）一旦該遠程對象得到了客戶端請求的東西， 就將他發送給 客戶端；
4）在本章，我們將聚焦在Java的分布式編程技術上，特別是用于兩個Java虛擬機（可以運行在不同的計算機上）之間通信的遠程方法調用（RMI）協議。
5）RMI： Remote Method Invocation == 遠程方法調用協議；
【2】客戶與服務器的角色
1）所有分布式編程技術的基本思想都很簡單：客戶計算機產生一個請求，然后將這個請求經由網絡發送到服務器。服務器處理這個請求，并發送回一個針對該客戶端的響應，供客戶端進行分析。圖11-1展示了這個過程。
2）problem+solution：
- 2.1）problem：我們真正想要的是這樣一種機制，客戶端程序員以常規的方式進行方法調用，而無需操心數據在網絡上傳輸或者解析響應之類的問題。
- 2.2）solution：解決的辦法是，在客戶端為遠程對象安裝一個代理（proxy）。（干貨——引入代理的概念）
3）代理： 是位于客戶端虛擬機中的一個對象，它對于客戶端程序來說，看起來就像是要訪問的遠程對象一樣。客戶調用此代理，進行常規的方法調用。而客戶端代理負責與服務器進行聯系。
4）problem+solution：
- 4.1）problem：實現服務的程序員也不希望因與客戶端之間的通信而被絆住。
- 4.2）solution：解決方法是在服務器端安裝第二個代理對象。該服務器代理與客戶端代理進行通信，并且它將以常規方式調用服務器對象上的方法（參見圖11-2）。
5）代理之間是如何通信的呢？這要看以什么技術來實現它們。通常有三種選擇（options）： （干貨——代理間的通信技術）
- o1） CORBA，通用對象請求代理架構： 支持任何編程語言編寫的對象之間的方法調用。CORBA使用Internet Inter-ORB協議（IIOP）支持對象間的通信。
- o2） Web服務架構是一個協議集，有時統一描述為WS-*。它也獨立于編程語言的，不過它使用基于XML的通信格式。用于傳輸對象的格式則是簡單對象訪問協議（SOAP）。
- o3） RMI，Java的遠程方法調用技術： 支持Java的分布式對象之間的方法調用。 （干貨——引入RMI）
5.1）與RMI不同，CORBA與SOAP都是完全獨立于語言的。客戶端與服務器程序可以由C、C++、Java或者其他語言編寫。
5.2） Sun 開發了一個更簡單的機制， 稱為遠程方法調用-RMI： 專門針對java 應用之間的通信；
【3】遠程方法調用（RMI）
1） 分布式計算的關鍵是遠程方法調用。 在一臺機器（稱為客戶端）上的某些代碼希望調用在另一臺機器（遠程對象）上的某個對象的一個方法。要實現這一點，方法的參數必須以某種方式傳遞到另一臺機器上，而服務器必須得到通知，去定位遠程對象并執行要調用的方法，并且必須將返回值傳遞回去。（干貨——分布式計算的關鍵是遠程方法調用）
【3.1】存根與參數編組
1）存根： 當客戶代碼要在遠程對象上調用一個遠程方法時，實際上調用的是代理對象上的一個普通的方法，我們稱此代理對象為存根（stub）。 （干貨—— 存根是client 上的 agent object）
- 1.1）看個荔枝：
Warehouse centralWarehouse = get stub object;
double price = centralWarehouse.getPrice(“Blackwell Toaster”); - 1.2）存根位于客戶端機器上，而非服務器上。它知道如何通過網絡與服務器聯系。
- 1.3）存根將遠程方法所需的參數打包成一組字節。
- 1.4）參數編組：對參數編碼的過程稱作參數編組（parameter marshalling），參數編組的目的是將參數轉換成適合在虛擬機之間進行傳遞的格式。在RMI協議中，對象是使用序列化機制進行編碼的，第1章描述了這種機制。在SOAP協議中，對象被編碼為XML。 （干貨——參數編組定義）
2）總的來說，客戶端的存根方法構造了一個信息塊，它由以下幾部分組成（parts）：
- p1）被使用的遠程對象的標識符；
- p2）被調用的方法的描述；
- p3）編組后的參數；
3）然后，存根將此信息發送給服務器。在服務器一端，接收對象執行以下動作（actions）：
- a1）定位要調用的遠程對象；
- a2）調用所需的方法，并傳遞客戶端提供的參數；
- a3）捕獲返回值或該調用產生的異常；
- a4）將返回值編組，打包送回給客戶端存根。
4） 反編組：客戶端存根對來自服務器端的返回值或異常進行反編組，就成為了調用存根的返回值。如果遠程方法拋出了一個異常，那么存根就在客戶端發起調用的處理空間中重新拋出該異常。圖11-3展示了一次遠程方法調用的信息流。
Attention） 這個過程顯然很復雜，不過好消息是，這一切都是完全自動的，而且在很大程度上，它對程序員是透明性。
【4】RMI 編程模型
【4.1 接口實現】
1） 如何實現和啟動服務器與客戶端程序。 （干貨——如何實現和啟動服務器與客戶端程序）
step1）遠程對象的能力是由在客戶端和服務器之間共享的接口所表示的。例如，以下程序的接口描述了遠程倉庫對象所提供的服務：
public interface Warehouse extends Remote {double getPrice(String description) throws RemoteException; }對以上代碼的分析（Analysis）：
- A1）遠程對象的接口必須擴展Remote接口，它位于java.rmi包中。
- A2）接口中的所有方法還必須聲明拋出RemoteException異常，這是因為遠程方法調用與生俱來就缺乏本地調用的可靠性，遠程調用總是存在失敗的可能。
step2） 接下來，在服務器端，必須提供這樣的類，它真正實現了在遠程接口中聲明的工作。
public class WarehouseImpl extends UnicastRemoteObject implements Warehouse {public WarehouseImpl() throws RemoteException{prices = new HashMap<String, Double>();prices.put("Blackwell Toaster", 24.95);prices.put("ZapXpress Microwave Oven", 49.95);}public double getPrice(String description) throws RemoteException{Double price = prices.get(description);return price == null ? 0 : price;}private Map<String, Double> prices; }Attention） UnicastRemoteObject類 ：你可以看出這個類是遠程方法調用的目標，因為它繼承自UnicastRemoteObject，這個類的構造器使得它的對象可供遠程訪問。
2）problem+solution：
- 2.1）problem：有時候可能不希望服務器類繼承UnicastRemoteObject，也許是因為實現類已經繼承了其他的類。
- 2.2）solution：在這種情況下，讀者需要親自初始化遠程對象，并將它們傳給靜態的exportObject方法。如果不繼承UnicastRemoteObject，可以在遠程對象的構造器中像下面這樣調用exportObject方法。
UnicastRemoteObject.exportObject(this, 0); // 第二個參數是0，表明任意合適的端口都可用來監聽客戶端連接。
Attention） Unicast這個術語是指我們是通過產生對單一的IP地址和端口的調用來定位遠程對象的這一事實。這是Java SE中唯一支持的機制。更復雜的分布式對象系統（諸如JINI）會考慮到對在多個不同的服務器上的遠程對象的”Multicast”查找。 （干貨——這里提到了JINI）
intro to jini ( from http://baike.baidu.com/link?url=2uT-UgPQerl5Xze13Xqyg0e9eVTH5SOI6ucWnFw_nMKHw8754Lc1H_eM94gxiM7U0U9FUttdQd1yZCiBeYvVlK)
Jini(Java Intelligent Network Infrastructure)是Sun公司的研究與開發項目，它能極大擴展Java技術的能力。Jini技術可使范圍廣泛的多種硬件和軟件—即可與網絡相連的任何實體—能夠自主聯網。
Jini可以使人們極其簡單地使用網絡設備和網絡服務，就象今天我們使用電話一樣—通過網絡撥號即插即用。Jini的目標是最大限度地簡化與網絡的交互性。
【4.2】RMI注冊表
1）problem+solution：
- 1.1）problem：要訪問服務器上的一個遠程對象時，客戶端首先需要一個本地的存根對象。可是客戶端如何對該存根發出請求呢？最普通的方法是調用另一個服務對象上的一個遠程方法，以返回值的方式取得存根對象。然而，這就成了先有雞還是先有蛋的問題。
- 1.2）solution：第一個遠程對象總要通過某種方式進行定位。為此，JDK提供了自舉注冊服務（bootstrap registry service）。
2）如何注冊一個遠程對象？ （干貨——如何注冊一個遠程對象）
服務器程序使用自舉注冊服務來注冊至少一個遠程對象。要注冊一個遠程對象，需要一個RMI URL和一個對實現對象的引用。RMI的URL以rmi:開頭，后接服務器以及一個可選的端口號，接著是遠程對象的名字。例如： rmi://localhost:99/central_warehouse
3）默認情況下，主機名是localhost，端口為1099。 服務器告訴注冊表在給定位置將該對象關聯或”綁定”到這個名字。
3.1）下面的代碼將一個WarehouseImpl對象注冊到了同一個服務器上的RMI注冊表中： （干貨——綁定遠程對象到server上的RMI注冊表中）
WarehouseImpl centralWarehouse = new WarehouseImpl();
Context namingContext = new InitialContext();
namingContext.bind(“rmi:central_warehouse”, centralWarehouse);3.2） 看個荔枝：下面的程序只是構造并注冊了一個WarehouseImpl對象
Attention） 基于安全原因，一個應用只有當它與注冊表運行在同一個服務器時，該應用才可以綁定、取消綁定，或重綁定注冊對象的引用。
4）客戶端可以通過下面的調用枚舉所有注冊過的RMI對象： （干貨——注意是client 端枚舉 出 server 端 注冊過的RMI對象）
5）NameClassPair是一個助手類： 它包含綁定對象的名字和該對象所屬類的名字。
- 5.1）看個荔枝： 例如，下面的代碼可以顯示所有注冊對象的名字：
while (e.hasMoreElements())
System.out.println(e.nextElement().getName());
6）客戶端可以通過下面的方式，來指定服務器和遠程對象的名字，以此獲得訪問遠程對象所需的存根： （干貨——client端獲得存根）
String url = "rmi://regserver.mycompany.com/central_warehouse"; Warehouse centralWarehouse = (Warehouse) namingContext.lookup(url);Attention） 在一個全局注冊表中，想保持一個名字的惟一性非常困難，因此不應該將此技術作為定位服務器端對象的一般方法。相反，自舉服務只應該用來注冊非常少的遠程對象。然后使用這些對象來定位其他的對象。 （干貨——自舉服務的局限性）
7） 代碼11-4展示了客戶端如何獲得遠程倉庫對象的存根，并調用遠程的getPrice方法。
【4.3】部署程序(you can also refer to http://www.cnblogs.com/leslies2/archive/2011/05/20/2051844.html)
0）部署前的準備
0.1）創建兩個目錄， 分別存放用于啟動server 和 client 的類：
server/
WarehouseServer.class
Warehouse.class
WarehouseImpl.class
client/
WarehouseClient.class
Warehouse.class0.2）當部署RMI 應用時， 通常需要動態地將類交付給運行程序，其中一個例子就是RMI注冊表。請記住注冊表的一個實例要服務許多不同的RMI應用。RMI注冊表需要有權限訪問注冊的服務接口的類文件，但是，當注冊表啟動時，無法預測將來會產生的所有注冊請求。因此，RMI 注冊表會動態地加載之前從未遇到過的所有遠程接口的類文件；
0.3）動態交付的類文件是通過標準的web server發布的。在我們所舉的case中， server程序 需要使用 Warehouse.class 文件 對于 RMI 注冊表來說是可以獲得的，因此將這個文件放到了第三個稱為download 目錄中的：
download/
Warehouse.class0.4）下面，我們用 web server 來訪問這個目錄中的內容（NanoHTTPD web server）
1）當應用被部署時，服務器、RMI注冊表、Web服務器和客戶端可以定位到四臺不同的計算機上，參見圖11-5。但是，出于測試的目的，我們將只使用一臺計算機。
Attention） 由于安全的原因，作為JDK一部分的rmiregistry服務只允許來自同一臺主機的綁定調用。也就是說，服務器和rmiregistry進程需要定位在同一臺計算機上。但是，RMI架構允許更通用的支持多臺服務器的RMI注冊表實現。 （干貨——基于安全原因，服務器和rmiregistry進程需要定位在同一臺計算機上）
2）測試遠程方法調用：
step1）打開一個新的控制臺窗口，轉到download目錄，然后將NanoHTTPD.java（NanoHTTPD web 服務器）復制到這個目錄中。使用下面的命令來編譯該源文件并啟動這個web服務器： java NanoHTTPD 8080
step2）打開另一個控制臺窗口，轉到不包含任何類文件的某個目錄，并啟動RMI注冊表：rmiregistry
Attention）
- A1）在啟動RMI注冊表之前，請確保CLASSPATH環境變量沒有進行任何設置，并仔細檢查當前目錄是否確實不包含任何類文件。否則，RMI注冊表可能會找到一些假冒的類文件，這使得注冊表需要從另一個不同的來源下載額外的類文件時，產生混淆。
- A2）簡單地講，每個存根對象都有一個代碼基項，指出了它是從何處加載的。這個代碼基被用來加載它所依賴的類。如果RMI注冊表在本地找到了這樣的類，那么它的代碼基就會被設置為錯誤的值。
A3）推薦在server 程序中通過代碼注冊通訊端口和注冊通訊路徑 （干貨——不推薦使用 rmiregistry命令行）
// 注冊通訊端口
LocateRegistry.createRegistry(1099);
// 注冊通訊路徑
Naming.rebind(“rmi://localhost:1099/warehouseService”, warehouseService);step3）現在已經準備好啟動服務器了。打開第三個控制臺窗口，轉到server目錄，并執行下面的命令：
java -Djava.rmi.server.codebase=http://localhost:8080/ WarehouseServer // java.rmi.server.codebase屬性指出了服務類文件的URL。服務器程序將這個URL傳遞給RMI注冊表。
- Warning） 確保代碼基URL以斜杠”/”結尾非常重要。
step4）最后，打開第四個控制臺窗口，轉到client目錄，運行：
你將會看到一條短消息，表示運行方法被成功調用， 參見圖11-6所示；
【4.4】記錄 RMI 活動的日志
1） 如果用下面的選項啟動服務器：
-Djava.rmi.server.logCalls=true WarehouseServer & // 那么服務器會在其控制臺上記錄所有的遠程方法調用到日志中。
java -Djava.rmi.server.logCalls=true -Djava.rmi.server.codebase=http://localhost:8080/ com.corejava.chapter11.server.WarehouseServer
2） 如果想查看額外的日志信息，就必須用標準的Java日志API配置日志記錄器。
2.1） 可以用下面的內容創建一個logging.properties文件。
handlers=java.util.logging.ConsoleHandler
sun.rmi.loader.level=FINE
java.util.logging.ConsoleHandler.level=FINE
java.util.logging.ConsoleHandler.formatter=java.util.logging.SimpleFormatter2.2）我們可以對設置進行調整，方法是為每一個記錄器設置單獨的等級而不是設置全局等級。例如，要跟蹤類的加載行為，可以設置為：
sun.rmi.loader.level=FINE
2.3）用以下選項啟動RMI注冊表
-Djava.util.logging.config.file=directory/logging.properties
2.4）用以下選項啟動客戶端與服務器
-Djava.util.logging.config.file=directory/logging.properties
2.5）表11-1 列出了所有的RMI 日志記錄器：
總結
以上是生活随笔為你收集整理的java分布式对象（RMI+部署使用RMI的程序）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇： 《赛博朋克 2077》总监：后续作品采用
- 下一篇： java分布式对象RMI应用测试用例