远程方法调用(RMI)机制可以把面向对象的思想进一步扩展,因为你可以调用的对象不仅可以在本机上,也可以在别的主机上。本文就简单介绍rmi的编程方法。
首先介绍一些简单的rmi的概念。
1, 服务器和客户:在rmi中,如果有一个对象进行远程方法调用,这个对象就叫做客户机对象,而远程对象则被称为服务器对象。
2, 创建服务器对象的服务器程序:这个程序用来创建服务器对象,注册这个对象,使得客户可以通过注册的名称访问服务器对象。
3, 接口(interface),接口可以让客户端了解服务器所能做的工作。更具体的说,就是它列出了可以在服务器上执行的所有方法。客户端程序必须能够找到这个类,否则就不能执行对服务器函数的调用。
4, 客户桩(stub),有的书中翻译成为代码存根,它给客户端程序提供一个桩,这个桩上"绑"着服务器对象。当客户程序需要调用远程对象时,这个桩被下载到客户端(如果客户端有这个类,则不需要下载)。然后客户就可以像调用本地方法一样调用远程的方法了。
这个客户桩的作用是将客户向服务器的请求进行编码、进行传输,服务器执行这次调用后将结果返回到客户桩,客户桩进行解码,将解码后的结果传送到客户程序中。对于编写客户端的程序员来说,他不需要知道其中的具体过程。
客户桩不需要自己编写,后面会说明它的生成方法。它实现了前述的接口(interface)。
下面就通过一个例子来说明编写的过程。
1, 编写服务器的接口:这一步是最主要的部分,因为接口是连接客户机与服务器的关键部分。在这个例子中,接口很简单,代码如下:
import java.rmi.*;
public interface Product extends Remote
{
String getDescription() throws RemoteException;
}
在这里应注意的是,远程对象的接口一定要扩展(extend)Java.rmi包的Remote接口。同时接口中的所有的方法都要声明抛出RemoteException异常。这是因为由于网络连接的不可靠性,远程方法调用很可能失败。如果不声明异常,在远程方法调用失败后,应用程序就会无法结束。
2, 编写服务器对象:
Java中具有一个可以直接使用的服务器类--UniCastRemoteObject。它存在于Java.rmi.server包中。我们可以直接扩展这个类,使它实现前述的接口。这样就可以使服务器满足我们的需要。
import java.rmi.server.*;
import java.rmi.*;
public class ProductImpl extends UnicastRemoteObject implements Product
{
public ProductImpl(String name) throws RemoteException
{
Desc = name;
}
public String getDescription() throws RemoteException
{
return "This is "+Desc+" product";
}
private String Desc;
}
可以看到,rmi服务器的实现和其他的方法代码没有什么不同。
3, 编写创建服务器对象的服务器程序:
import java.rmi.*;
public class ProductServer
{
public static void main(String[] args)
{
try
{
System.out.println("Constructin Server implementations ....");
ProductImpl p1 = new ProductImpl("toaster");
ProductImpl p2 = new ProductImpl("microwave");
System.out.println("Binding server implementations to registry");
Naming.rebind("toaster",p1);
Naming.rebind("microwave",p2);
System.out.println("waiting for clients...");
}catch(Exception e)
{
System.out.println("Error "+e);
}
}
}
通过代码可以看到,这个服务器首先创建了两个服务器对象。然后使用Naming.rebind()方法,将这个对象和一个名称联系(绑定)在一起。这个名称就是客户机查找服务器对象所使用的名称。Naming是java.rmi包中的类。这个类的作用是建立一套查找对象的命名机制。通过它就可以将绑定在特定名称上的对象找到。
4, 编写客户端代码:
import java.rmi.*;
import java.rmi.server.*;
public class ProductClient
{
public static void main(String[] args)
{
System.out.println("begin to invoke remote method");
System.setSecurityManager(new RMISecurityManager());
String url = "rmi://91.1.1.119:1099/";
try
{
file://查找远程对象
System.out.println("1");
Product c1 = (Product)Naming.lookup(url + "toaster");
Product c2 = (Product)Naming.lookup(url + "microwave");
file://调用远程方法
System.out.println("2");
System.out.println(c1.getDescription());
System.out.println("3");
System.out.println(c2.getDescription());
}catch (Exception ex)
{
System.out.println("error "+ex);
}
}
}
在这段代码中,首先定义了一个字符串url。这个字符串中存储了找到远程服务器对象的协议和地址信息。在rmi中,所使用的协议是rmi,端口号是1099。这个例子中,我的服务器对象存放在ip地址为91.1.1.119的主机上,所以,这个字符串的值为rmi://91.1.1.119:1099/。
接着,使用Naming.lookup()方法查找远程对象。参数就是服务器的位置信息和服务器对象所绑定的名称。
这里需要注意的是,通过lookup方法得到其实不是服务器对象本身的引用,而是下载到客户机上的客户桩。但是,这个方法得到的是Object类型,要使用这个对象,必须将它类型转换成服务器所实现的接口类型。
随后,就可以像调用本地方法一样调用远程方法。在这个例子中,远程方法是getDescription()。
因为这段代码是对远程对象进行操作,所以,它被放到一个try…catch块中,来捕获远程调用过程中的异常。
最后,就要将服务器和客户机部署到机器上。
1,将所有的类文件编译为class文件。然后在dos方式下使用
rmic ProductImpl
就可以生成客户桩,名为ProductImpl_Stub.class。
2,把客户端代码和接口代码拷贝到客户机器上。
3,运行rmiregistry程序,启动注册系统,使得服务器可以注册在机器上,以供客户调用。
4,启动http服务。将接口类和客户桩类放在http服务器上,使得客户可以下载。假设这两个文件的下载目录是http://91.1.1.119/download/
5,使用start java -Djava.rmi.server.codebase= http://91.1.1.119/download/ ProductServer
运行创建服务器对象的程序。
其中的-Djava.rmi.server.codebase= http://91.1.1.119/download/ 指明客户程序下载客户桩的地址。
6,因为rmi有安全限制,所以在客户端必须建立一个策略文件。假设名为client.policy
文件的内容为
grant
{
permission java.net.SocketPermission "91.1.1.119:1024-65535","connect";
permission java.net.SocketPermission "91.1.1.119:80","connect";
};
使用 start java -Djava.security.policy=client.policy ProductClient 启动客户端,客户端就可以连接80端口(http端口)和1024-65535的端口(其中包含了rmi的缺省端口1099)。之后就可以看到程序的执行结果。
以上就是使用rmi进行远程方法调用的基本过程。
但是,应该注意到,rmi有一个很大的限制,那就是只能在java编写的对象之间使用,如果要在不同的语言写成的对象之间通讯,那就需要CORBA的帮助
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为通过网络执行其他机器上的代码,传统的方法不仅难以学习,而且易出错。解决这个问题的最佳方法是:某些对象正好位于另一台机器,我们可以发送一条消息,并获得返回结果,就像位于自己的本机器一样。Java远程方法调用(RMI)特性使客户机上运行的程序可以调用远程服务器上的对象。远程方法调用特性使Java编程人员能够在网络环境中分布操作。
下面介绍一下必要的步骤,创建自己的RMI对象。
一、远程接口概念:
RMI对接口有着强烈的依赖。在需要创建一个远程对象的时候,我们通过传递一个接口来隐藏基层的实施细节。所以客户得到远程对象的一个句柄正好同一些本地的根代码连接,有后者负责通过网络通信。但我们并不关心这些事情,通过自己的接口句柄发送消息即可。
创建一个远程接口时,必须遵守下列规则:
1) 远程接口必须为public属性(不能有“包访问”;也就是说,他不能是“友好的”)。否则,一旦客户试图装载一个实现了远程接口的远程对象,就会得到一个错误。
2) 远程接口必须扩展接口java.rmi.Remote。
3) 除与应用程序本身有关的违例,远程接口中的每个方法都必须在自己的throws从句中声明java.rmi.RemoteException.
4) 作为参数或返回值传递的一个远程对象(不管是直接,还是本地对象中嵌入)必须声明为远程接口,不可声明为实施类。
下面是一个远程接口示例,
//PerfectTimeI.java
//The PerfectTime remote interface
package test;
import java.rmi.*;
public interface PerfectTimeI extends Remote {
long getPerfectTime() throws RemoteException;
}
它表面上与其他的接口类似,只是对Remote进行了扩展,而且所有的方法都会“掷”出RemoteException.接口和方法都是Public的。
编译PerfectTimeI.java,生成PerfectTimeI.class(test是包,编译时注意路径)
G:\RMI>javac test\PerfectTimeI.java
二、远程接口的实施:
服务器必须包含一个扩展了UnicastRemoteObject类,并实现远程接口。这个类也可以含有附加的方法,但客户只能使用远程接口中的方法。因为客户是指向接口的一个句柄,而不是它的哪个类。
必须为远程对象定义构件器,即使只准备定义一个默认构件器,用它调用基础类构件器。必须把它明确地编写出来,因为它必须“掷”出RemoteException违例。
下面列出远程接口PerfectTime的事实过程:他代表精确计时服务
//PerfectTime.java
//The implementation of the PerfectTime remote object
package test;
import java.net.*;
import java.rmi.*;
import java.rmi.registry.*;
import java.rmi.server.*;
public class PerfectTime extends UnicastRemoteObject implements PerfectTimeI
{
//默认构件器,也要“掷”出RemoteException违例。
public PerfectTime() throws RemoteException {
super();
}
public long getPerfectTime() throws RemoteException {
return System.currentTimeMillis();
}
public static void main(String[] args) {
/*创建和安装一个安全管理器,令其支持RMI.作为Java开发包的一部分,适用于RMI唯一一个是RMISecurityManager.*/
System.setSecurityManager(new RMISecurityManager());
try {
/*创建远程对象的一个或多个实例,下面是PerfectTime对象*/
PerfectTime pt = new PerfectTime();
/*向RMI远程对象注册表注册至少一个远程对象。一个远程对象拥有的方法即可生成指向其他远程对象的句柄,这样,客户到注册表里访问一次,得到第一个远程对象即可.*/
Naming.bind("PerfectTime", pt);
System.out.println("Ready to do Time");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
编译PerfectTime.java,生成PerfectTime.class(test是包,编译时注意路径)
G:\RMI>javac test\PerfectTime.java
三、创建根和干:
创建RemoteObject的主干和框架。要完成这个工作可使用rmic编译器,rmic编译器生成远程对象的存根和骨架。存根(Stub)是远程对象在客户端的代理,它将RMI调用传递给服务器端的骨架(Skeleton),后者负责将该调用传递给实际的远程方法输入如下:
G:\RMI>rmic -d G:\RMI test.PerfectTime
执行这个命令,
若rmic成功运行,test目录里就会多出两个新类:
PerfectTime_Stub.class
PerfectTime_Skel.class
它们分别对应的是根(stub)和干(skeleton).
四、使用远程对象:
RMI全部的宗旨就是可能简化远程接口对象的使用。我们客户程序中要做的唯一一件额外事情是查找从服务器取回远程接口。下面就是编写的Java程序:将消息发给对象:
//DisplayPerfectTime.java
//Users remote object PerfectTime
package test;
import java.rmi.*;
import java.rmi.registry.*;
public class DisplayPerfectTime {
/*** DisplayPerfectTime 构造子注解。*/
public DisplayPerfectTime() {
super();
}
public static void main(String[] args) {
System.setSecurityManager(new RMISecurityManager());
try {
PerfectTimeI t = (PerfectTimeI) Naming.lookup("PerfectTime");
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("PerfectTime:" + t.getPerfectTime());
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
编译DisplayPerfectTime.java.
G:\RMI>javac test\DisplayPerfectTime.java
五、启动注册并运行代码:
在运行PerfectTime类和DisplayPectTime类之前,用户必须首先在将要宿主PerfectTime的计算机上启动RMI注册(Registry)程序,即使将要运行PerfectTime的计算机与运行DisplayPerfectTime的是同一台机器,这一步也是必须的。注册表服务器的名字是rmiregistry.在32位Windows环境中,可使用: start rmiregistry 令其在后台运行。然后分别开两个不同的进程运行Server端和Client端:启动注册表服务器:
G:\RMI>start rmiregistry
绑定PerfectTime到注册,运行服务端程序:在Windows下,输入下列命令,在后台启动PerfectTime程序:
G:\RMI>java test.PerfectTime
Ready to do Time
运行客户端程序:如下
G:\RMI>java test.DisplayPerfectTime
PerfectTime:961722589649
PerfectTime:961722589669
PerfectTime:961722589679
PerfectTime:961722589679
PerfectTime:961722589689
PerfectTime:961722589689
PerfectTime:961722589689
PerfectTime:961722589699
PerfectTime:961722589699
PerfectTime:961722589699