對JAVA RMI的認識

RMI的定義

RPC (Remote Procedure Call):遠程方法調用，用於一個進程調用另一個進程中的過程，從而提供了過程的分布能力。

RMI（Remote Method Invocation):遠程方法調用，即在RPC的基礎上有向前邁進了一步，提供分布式對象間的通訊。允許運行在一個java 虛擬機的對象調用運行在另一個java虛擬機上對象的方法。這兩個虛擬機可以是運行在相同計算機上的不同進程中，也可以是運行在網絡上的不同計算機中。

RMI的全稱宗旨就是盡量簡化遠程接口對象的調用。

RMI大大增強了java開發分布式應用的能力，例如可以將計算方法復雜的程序放在其他的服務器上，主服務器只需要去調用，而真正的運算是在其他服務器上進行，最后將運算結果返回給主服務器，這樣就減輕了主服務器的負擔，提高了效率（但是也有其他的開銷）。

RMI網絡模型

在設計初始階段，我們真正想要的是這樣一種機制，客戶端程序員以常規方式進行方法調用，而無需操心將數據發送到網絡上或者解析響應之類的問題。所以才有了如下的網絡模型：在客戶端為遠程對象安裝一個代理。代理是位於客戶端虛擬機中的一個對象，它對於客戶端程序來說，就像是要訪問的遠程對象一樣。客戶端調用此代理時，只需進行常規的方法調用。而客戶端代理則負責使用網絡協議與服務器進行聯系。

 

現在的問題在於代理之間是如何進行通信的？通常有三種方法：

1、CORBA：通過對象請求代理架構，支持任何編程語言編寫的對象之間的方法調用。

2、SOAP

3、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。

其中CORBA與SOAP都是完全獨立於言語的，可以使用C、C++、JAVA來編寫，而RMI只適用於JAVA。

RMI的工作原理

一、術語介紹

1、存根：當客戶端要調用遠程對象的一個方法時，實際上調用的是代理對象上的一個普通方法，我們稱此代理對象為存根（stub）。存根位於客戶端機器上，而非服務器上。

2、參數編組：存根會將遠程方法所需的參數打包成一組字節，對參數編碼的過程就稱為參數編組。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。

二、編程模型

為了介紹RMI的編程模型，我下面會編寫一個DEMO。遠程對象表示的是一個倉庫，而客戶端程序向倉庫詢問某個產品的價格。

1、接口定義

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：

 

package rmi;

import java.rmi.Remote;
import java.rmi.RemoteException;

public interface Warehouse extends Remote
{
    double getPrice(String description) throws RemoteException;
}

 

遠程對象的接口必須擴展Remote接口，它位於java.rmi包中。接口中所有的方法必須聲明拋出RemoteException異常。這是因為遠程方法總是存在失敗的可能，所以java編程語言要求每一次遠程方法的調用都必須捕獲RemoteException,並且指明當調用不成功時應執行的相應處理操作。

2、接口的實現

package rmi;

import java.rmi.RemoteException;
import java.rmi.server.UnicastRemoteObject;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class WarehouseImpl extends UnicastRemoteObject implements Warehouse
{
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    private Map<String,Double> prices;
    protected WarehouseImpl() throws RemoteException
    {
        prices = new HashMap<String,Double>();
        prices.put("mate7",3700.00);
        
    }
    public double getPrice(String description) throws RemoteException
    {
        Double price = prices.get(description);
        return price == null? 0 : price;
    }

}

你可以看出這個類是遠程方法調用的目標，因為它擴展自UnicastRemoteObject，這個類的構造器使得它的對象可供遠程訪問。

3、RMI注冊表:通過JNDI發布RMI服務

1、要訪問服務器上的一個遠程對象時，客戶端必須先得到一個本地的存根對象，也就是客戶端機器上的代理對象。那么問題來了，如何才能得到這個存根呢？

2、為此，JDK提供了自舉注冊服務（bootstrap registry service），服務器程序應該使用自舉注冊服務來注冊至少一個遠程對象。

3、而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。

4、RMI 的URL以rmi:開頭，后接域名或IP地址（host），緊接着是端口號（port），最后是服務名（service）。

     如：rmi://regserver.mycompany.cmo:99/central_warehouse

     如果我們是在本地發布RMI服務，那么host就是“localhost”，此外RMI默認的端口號是“1099”，當然我們也可以自行設置，只要不與其他端口重復即可。              service實際上是基於同一個host與port下唯一的服務名。

發布RMI服務：

package rmi;

import java.net.MalformedURLException;
import java.rmi.AlreadyBoundException;
import java.rmi.Naming;
import java.rmi.RemoteException;
import java.rmi.registry.LocateRegistry;

import javax.naming.NamingException;


public class WarehouseServer
{
    public static void main(String[] args) throws RemoteException, NamingException, MalformedURLException, AlreadyBoundException
    {
        System.out.println("Constructing server implementation");
        WarehouseImpl centralWarehouse = new WarehouseImpl();
        
        System.out.println("Binding server implementation to registry");
        LocateRegistry.createRegistry(1099);
        Naming.bind("rmi://localhost:1099/central_warehoues",centralWarehouse);
        
        System.out.println("Waiting for invocations from clients ...");
    }
}

運行結果：

Constructing server implementation
Binding server implementation to registry
Waiting for invocations from clients ...

1、第20行只需提供一個port，就在JNDI中創建了一個注冊表。

2、第21行通過bind方法綁定了RMI地址與RMI服務實現類。

3、執行這個方法后，相當於自動發布了RMI服務。接下來要做的事情就是寫一個RM客戶端調用已發布的RMI服務。

 4、調用RMI服務

package rmi;

import java.net.MalformedURLException;
import java.rmi.Naming;
import java.rmi.NotBoundException;
import java.rmi.RemoteException;
import javax.naming.NamingException;

public class WarehouseClient
{
    public static void main(String[] args) throws NamingException, RemoteException, MalformedURLException, NotBoundException
    {
        System.out.println("RMI registry binding:");
        String url = "rmi://localhost:1099/central_warehoues";
        Warehouse centralWarehouse = (Warehouse) Naming.lookup(url);
        String descr = "mate7";
        double price = centralWarehouse.getPrice(descr);
        System.out.println(descr + ":" + price);
    }
}

運行結果：

RMI registry binding:
mate7:3700.0

1、服務調用只需要知道兩個東西：1、RMI請求路徑；2、RMI接口名

2、第15行，這里用的是接口名Warehouse,而不是實現類。一定不能RMI接口的實現類，否則就是本地調用了。

3、查看運行結果，我們知道這次DEMO展示的遠程調用成功了。

5、下面我們來看下RMI的網絡示意圖：

 

1、借助JNDI這個所謂的命名與目錄服務，我們成功地發布並調用了RMI服務。實際上，JNDI就是一個注冊表，服務端將服務對象放入到注冊表中，客戶端從注冊表中獲取服務對象。

2、在服務端我們發布了RMI服務，並在JNDI中進行了注冊，此時就在服務端創建了一個Skeleton（骨架），當客戶端第一次成功連接JNDI並獲取遠程服務對象后，立馬在本地創建了一個Stub（存根）。

3、遠程通信實際是通過Skeleton與Stub來完成的，數據是基於TCP/IP協議，在“傳輸層”上發送的。

4、毋庸置疑，理論上RMI一定比WebService要快，畢竟WebService是基於http協議的，而http所攜帶的數據是通過“應用層”來傳輸的。傳輸層較應用層更為底層，越底層越快。

RMI的局限性

1、只能實現JAVA系統之間的調用，而WebService可以實現跨語言實現系統之間的調用。

2、RMI使用了JAVA默認的序列化方式，對於性能要求比較高的系統，可能需要其他的序列化方案來解決。

3、RMI服務在運行時難免會存在故障，例如，如果RMI服務無法連接了，就會導致客戶端無法響應的現象。