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编程问答

java分布式对象——远程方法中的参数和返回值+远程对象激活

發布時間：2023/12/3 编程问答 34 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 java分布式对象——远程方法中的参数和返回值+远程对象激活小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

【0】README

1）本文文字描述轉自 core java volume 2，旨在學習 java分布式對象——遠程方法中的參數和返回值+遠程對象激活 的相關知識；

【1】遠程方法中的參數和返回值

1）在開始進行遠程方法調用時，調用參數需要從客戶端的虛擬機中移動到服務器的虛擬機中。
2）對于從一個虛擬機向另一個虛擬機傳值，我們將其區分成兩種情況：傳遞遠程對象和傳遞非遠程對象。

【1.1】傳遞遠程對象

1）當一個對遠程對象的引用從一個虛擬機傳遞到另一個虛擬機時，該遠程對象的發送者和接收者都將持有一個對同一個實體的引用。這個引用并非是一個內存位置（內存位置在單個虛擬機內才有意義），而是由網絡地址和該遠程對象的唯一標識符構成的。這個信息給封裝在存根對象中。

1.1）需要始終牢記的是： 在遠程引用上的方法調用明顯比在本地引用上的方法調用執行得慢，并且潛在地也更不可靠。

【1.2】傳遞非遠程對象

Conclusion）總結一下，在虛擬機之間傳遞值有兩種機制：

c1）實現了Remote接口： 的類的對象將作為遠程引用傳遞；
c2）實現了Serializable接口： 但是沒有實現Remote接口的類的對象將使用序列化進行復制；

Attention）

A1）這兩種機制都是自動化的，而且不需要任何程序員的干預。
A2）請記住，序列化對于大型對象來說會比較慢，而且遠程方法不能改變被序列化的參數。
A3）當然，你可以通過傳遞遠程引用來避免這些問題。但是這么做代價太大：在遠程引用上調用方法與調用本地方法相比，代價高得多。
A4）意識到這些開銷有助于在設計遠程服務時進行選擇。

1）看個荔枝： 我們的下一個示例程序將展示遠程和可序列化對象的傳遞。我們將Warehouse接口修改為代碼11-5的樣子，如果給定關鍵詞列表，這個倉庫將返回最佳匹配的Product。

public interface Warehouse extends Remote
{
double getPrice(String description) throws RemoteException;
Product getProduct(List keywords) throws RemoteException;
} // getProduct方法的參數具有List類型。因此，參數值必須屬于實現了List接口的可序列化的類，例如ArrayList。

Attention） Product類是可序列化的，服務器構建了一個Product對象，而客戶端獲取了它的一個副本（參見圖11-7）。

【1.3】動態類加載

1）應用背景：關鍵詞列表發送到了服務器，而且倉庫也返回了Product類的一個實例。當然，客戶端程序在編譯時需要Product.class類文件。但是，只要我們的服務器程序無法找到關鍵詞的匹配，它就會返回一件肯定讓每個人都很高興的產品：《Java核心技術》這本書。這個對象是Book類的實例，而Book類是Product的子類。
2）problem+solution：

2.1）problem： 當客戶端編譯時，它也許從未看到過Book類。但是在運行時，它需要能夠執行覆蓋了Product方法的Book方法，這說明客戶端需要擁有在運行時加載額外類的能力。
2.2）solution： 客戶端使用了與RMI注冊表相同的機制，即類由web服務器提供服務，RMI服務器類將URL傳遞給客戶端，客戶端創建要求下載這些類的HTTP請求。

3）problem+solution：

3.1）problem： 只要一個程序從網絡位置加載新的代碼，就會涉及安全問題。
3.2）solution：正是由于這個原因，我們需要在動態加載類的RMI應用中使用安全管理器。

4）安裝安全管理器：使用RMI的程序應該安裝一個安全管理器，去控制動態加載類的行為。可以用下面的指令安裝：

System.setSecurityManager(new SecurityManager());

5）problem+solution：

5.1）problem： 默認情況下，SecurityManager會限制程序中所有的代碼去建立網絡連接，但是，我們的程序需要建立到三個遠程位置的網絡連接（connection）：
- c1）加載遠程類的Web服務器；
- c2） RMI注冊表；
- c3）遠程對象；
5.2）solution：為了允許這些操作，需要提供一個策略文件。
5.3）看個荔枝： 下面的策略文件允許一個應用建立任何到端口號至少為1024的某個端口的網絡連接。（RMI端口默認為1099，遠程對象使用的端口也大于等于1024。我們使用8080端口來下載類。）

grant
{
permission java.net.SocketPermission
“*:1024-65535”, “connect”;
};

6）需要通過將java.security.policy屬性設置為這個策略文件名，來指示安全管理器去讀取該策略文件。

6.1）可以使用下面這個調用：

System.setProperty(“java.security.policy”, “rmi.policy”);
6.2）或者，可以在命令行指定系統屬性設置：

-Djava.security.policy=rmi.policy

7）為了運行示范程序，請確保已經關閉了在前面的示范程序中啟動的RMI注冊表、Web服務器和服務器程序。打開四個控制臺窗口，然后執行下面的步驟：

7.1） 編譯接口、實現、客戶端和服務器類的源文件。
javac *.java
7.2）創建三個目錄：client、server和download，然后按下面這樣組裝它們：

client/
WarehouseClient.class
Warehouse.class
Product.class
client.policy
server/
Warehouse.class
Product.class
Book.class
WarehouseImpl.class
WarehouseServer.class
server.policy
download/
Warehouse.class
Product.class
Book.class
7.3） 在第一個控制臺窗口中，轉到download目錄下，啟動NanoHTTP
7.4） 在第二個控制臺窗口中，轉到server目錄下，啟動服務器： java -Djava.rmi.server.codebase=http://localhost:8080/ WarehouseServer
7.5） 在第三個控制臺窗口中，轉到client目錄下，運行客戶端：

8）看個荔枝：

遠程對象傳送全部源代碼參見：https://github.com/pacosonTang/core-java-volume/tree/master/coreJavaAdvanced/chapter11/rmi_transfer

【1.4】具有多重接口的遠程引用（遠程類實現多個接口）

1）可以使用instanceof操作符來查看一個特定的遠程對象是否實現了某個接口。假設我們通過一個類型為Warehouse的變量得到了一個遠程對象：

Warehouse location = product.getLocation();

2）這個遠程對象可能是一個服務中心，但也可能不是。要確定到底是不是，可以使用下面的測試：

if (location instanceof ServiceCenter)

3）如果測試通過，就可以將location轉型為ServiceCenter，并調用getReturnAuthorization方法。

【1.5】遠程對象與 equals，hashCode 和 clone 方法

1）插入集中的對象必須覆寫equals方法。如果是散列集或散列映射表，則需定義hashCode方法。
2）不能在遠程接口中定義equals方法和 hashCode 方法：然而，比較遠程對象時有一個問題。如果要比較兩個遠程對象是否具有相同的內容，調用equals則必須聯系包含這些對象的服務器，然后比較它們的內容。而該調用可能會失敗。但是，Object類中的equals方法并未聲明會拋出RemoteException異常，而遠程接口中的所有方法都必須拋出該異常。因為子類的方法不能比它覆寫的父類的方法拋出更多的異常，所以不能在遠程接口中定義equals方法。hashCode也是這樣。
3）存根對象的equals 方法和 hashCode 方法： 相反，存根對象的equals和hashCode方法只是查看遠程對象的位置。只要它們指向相同的遠程對象，equals方法就認為兩個存根相同。
Conclusion）總之，可以使用集與散列表中的遠程引用，但是必須記住，對它們進行等價測試以及散列計算并不會考慮遠程對象的內容。你不能直接克隆遠程引用。

【2】遠程對象激活（延遲構造遠程對象）

1）激活機制： 激活機制（activation）允許延遲構造遠程對象，僅當至少有一個客戶端調用遠程對象上的遠程方法時，才真正去構造該遠程對象。 （干貨——激活機制定義）
2）引用激活機制的client 和 server：

2.1）client：要享用激活機制的好處，客戶端代碼完全無需改動。客戶端只是簡單的請求一個遠程引用，然后通過它進行調用而已。
2.2）server：然而，服務器程序則需由一個激活程序來代替。該程序構造了對象的激活描述符（activation descriptors），這樣的對象可以延遲構造，并且該程序通過命名服務為遠程方法調用綁定了接收者。第一次對這樣的對象進行方法調用時，激活描述符中的信息將會用來構造該對象。

3）應用激活機制的遠程對象： 必須繼承Activatable類而不是UnicastRemoteObject類，當然，還需實現一個或多個遠程接口。例如，

class WarehouseImpl
extends Activatable
implements Warehouse
{
…
}

4）因為對象的構造是延遲進行的，所以它必須以標準方式實現。因此，構造器必須包含以下兩個參數（params）：

p1）一個激活ID（只需傳遞給父類的構造器）
p2）一個包含所有構造信息的對象，包裝為MarshalledObject；
4.1）在構建激活描述符時，需要像下面這樣從構造信息中構造一個MarshalledObject：
MarshalledObject param = new MarshalledObject(constructionInfo);
4.2）在實現對象的構造器中，使用MarshalledObject類的get方法來獲得反序列化之后的構造信息：
T constructionInfo = param.get();

5）看個荔枝：為了演示激活，我們修改了WarehouseImpl類，使得構造信息是一個由描述和價格構成的映射表。這個信息被包裝到了MarshalledObject中，并且在構造器中被拆包出來：

public WarehouseImpl(ActivationID id, MarshalledObject<Map<String, Double>> param) throws RemoteException, ClassNotFoundException, IOException { super(id, 0); prices = param.get(); System.out.println("Warehouse implementation constructed."); }

5.1）將0作為父類構造器的第二個參數： 代表RMI類庫應該分配一個合適的端口號作為監聽端口。構造器會打印一個信息，這樣就可以看到所需的產品對象已經被激活了。
Attention） 其實遠程對象不是一定要繼承Activatable類，例如，可以將下面的靜態方法調用放在服務器類的構造器中。

Activatable.exportObject(this, id, 0)

6）如何構建激活程序

step1）需要定義一個激活組。一個激活組描述了啟動遠程對象所在的虛擬機所需的公共參數，其中最重要的參數是安全策略。
step2） 然后如下構造一個激活組描述符：

Properties props = new Properties();
props.put(“java.security.policy”, “/server/server.policy”);
ActivationGroupDesc group = new ActivationGroupDesc(props, null);
//第二個參數描述了一個特殊的命令選項，在這個例子中不需要任何選項，所以我們傳遞了一個null引用。
step3）創建一個組ID
ActivationGroupID id = ActivationGroup.getSystem().registerGroup(group
step4）構造一個激活描述符了。對于需要構造的每一個對象，都應該包括以下內容（contents）：
- c1）激活組ID，對象將在與其對應的虛擬機上被構造；
- c2）類的名字（例如”ProductImpl”或”com.mycompany.MyClassImpl”）；
- c3） URL字符串，由該URL加載類文件。這應該是基本URL，不含包的路徑；
- c4）編組后的構造信息。

7）看個荔枝：

MarshalledObject param = new MarshalledObject(constructionInfo);
ActivationDesc desc = new ActivationDesc(id, “WarehouseImpl”,
“http://myserver.com/download/“, param);

7.1）將此描述符傳遞給靜態的Activatable.register方法。它返回一個對象，該對象實現了實現類的遠程接口。可以使用命名服務綁定該對象：

Warehouse centralWarehouse = (Warehouse) Activatable.register(desc);
namingContext.bind(“rmi:central_warehouse”, centralWarehouse);
Attention） 與前例的服務器程序不同，激活程序在注冊與綁定激活接收者之后就會退出。僅當遠程方法調用第一次發生時，才會構造遠程對象。

8）荔枝：

8.1）啟動遠程對象激活程序，可按一下steps 進行：
- step1） 編譯所有文件；
- step2）發布類文件：
  
  client/
  ????????WarehouseClient.class
  ????????Warehouse.class
  server/
  ???????? WarehouseActivator.class
  ???????? Warehouse.class
  ???????? WarehouseImpl.class
  ???????? server.policy
  download/
  ???????? Warehouse.class
  ???????? NanoHTTPD.java
  rmi/
  ???????? rmid.policy
- step3）啟動RMI注冊表
- step4）在rmi目錄中啟動 RMI激活守護程序
  
  rmid -J-Djava.security.policy=rmid.policy
  rmid程序監聽激活請求，并且激活另一個虛擬機中的對象。要啟動一個虛擬機，rmid 程序需要一定的權限。這些權限都在一個策略文件中說明了。使用-J，可以傳遞一個選項給運行激活守護程序的虛擬機；
- step5）在download 目錄中啟動NanoHTTPD Web 服務器；
- step6） 從server目錄運行激活程序
  java -Djava.rmi.server.codebase=http://localhost:8080/ WarehouseActivator
- step7） 從client目錄運行客戶端程序；

Attention） 上述結果是可以正確查找遠程對象，但是當調用Warehouse接口的實現類的getPrice 方法的時候，卻拋出了異常，搞了一下午，我確實無能為力了，先留在這里，以后有機會再來解決。。

相關命令行指令如下：

rmid -J-Djava.security.policy=rmid.policy java com.corejava.chapter11.activation.download.NanoHTTPDMain java -Djava.rmi.server.codebase=http://localhost:8080/ com.corejava.chapter11.activation.server.WarehouseActivator

for full source code, please visit https://github.com/pacosonTang/core-java-volume/tree/master/coreJavaAdvanced/chapter11/activation

總結

以上是生活随笔為你收集整理的java分布式对象——远程方法中的参数和返回值+远程对象激活的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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