java RMI原理与使用浅析

迈不过友情╰ 2023-05-29 03:42 15阅读 0赞

### 定义 ###

**RMI: 远程方法调用(Remote Method Invocation)**，它支持存储于不同地址空间的程序级对象之间彼此进行通信，实现远程对象之间的无缝远程调用。  
**Java RMI:** 用于不同虚拟机之间的通信，这些虚拟机可以在不同的主机上、也可以在同一个主机上；一个虚拟机中的对象调用另一个虚拟上中的对象的方法，只不过是允许被远程调用的对象要通过一些标志加以标识。

### RMI远程调用步骤 ###

RMI交互图：

![在这里插入图片描述][20181023090617906]

RMI由3个部分构成：

*  第一个是rmiregistry（JDK提供的一个可以独立运行的程序，在bin目录下）
 *  第二个是server端的程序，对外提供远程对象
 *  第三个是client端的程序，想要调用远程对象的方法。

1.  首先，先启动rmiregistry服务，启动时可以指定服务监听的端口，也可以使用默认的端口（1099）。
2.  其次，server端在本地先实例化一个提供服务的实现类，然后通过RMI提供的Naming/Context/Registry（下面实例用的Registry）等类的bind或rebind方法将刚才实例化好的实现类注册到rmiregistry上并对外暴露一个名称。
3.  最后，client端通过本地的接口和一个已知的名称（即rmiregistry暴露出的名称）再使用RMI提供的Naming/Context/Registry等类的lookup方法从RMIService那拿到实现类。这样虽然本地没有这个类的实现类，但所有的方法都在接口里了，便可以实现远程调用对象的方法了。

存根和骨干网的具体通信过程：

![方法调用图][20181022202909528]

方法调用从客户对象经存根（stub）、远程引用层（Remote Reference Layer）和传输层（Transport Layer）向下，传递给主机，然后再次经传输层，向上穿过远程调用层和骨干网（Skeleton），到达服务器对象。  
**存根**扮演着远程服务器对象的代理的角色，使该对象可被客户激活。  
远程引用层处理语义、管理单一或多重对象的通信，决定调用是应发往一个服务器还是多个。  
**传输层**管理实际的连接，并且追踪可以接受方法调用的远程对象。  
**骨干网**完成对服务器对象实际的方法调用，并获取返回值。  
返回值向下经远程引用层、服务器端的传输层传递回客户端，再向上经传输层和远程调用层返回。最后，存根获得返回值。

### Java RMI简单示例 ###

本示例是client端调用server端远程对象的加减法方法，具体步骤为：  
**1. 定义一个远程接口**

import java.rmi.Remote;
    import java.rmi.RemoteException;
    
    /**
     * 必须继承Remote接口。
     * 所有参数和返回类型必须序列化(因为要网络传输)。
     * 任意远程对象都必须实现此接口。
     * 只有远程接口中指定的方法可以被调用。
     */
    public interface IRemoteMath extends Remote {
    
    　　	// 所有方法必须抛出RemoteException
    	public double add(double a, double b) throws RemoteException;
    	public double subtract(double a, double b) throws RemoteException;
    	
    }

**2. 远程接口实现类**

import java.rmi.RemoteException;
    import java.rmi.server.UnicastRemoteObject;
    import remote.IRemoteMath;
    
    /**
     * 服务器端实现远程接口。
     * 必须继承UnicastRemoteObject，以允许JVM创建远程的存根/代理。
     */
    public class RemoteMath extends UnicastRemoteObject implements IRemoteMath {
    
    	private int numberOfComputations;
    	
    	protected RemoteMath() throws RemoteException {
    		numberOfComputations = 0;
    	}
    	
    	@Override
    	public double add(double a, double b) throws RemoteException {
    		numberOfComputations++;
    		System.out.println("Number of computations performed so far = " 
    				+ numberOfComputations);
    		return (a+b);
    	}
    
    	@Override
    	public double subtract(double a, double b) throws RemoteException {
    		numberOfComputations++;
    		System.out.println("Number of computations performed so far = " 
    				+ numberOfComputations);
    		return (a-b);
    	}
    
    }

**3. 服务器端**

import java.rmi.registry.LocateRegistry;
    import java.rmi.registry.Registry;
    import remote.IRemoteMath;
    
    /**
     * 创建RemoteMath类的实例并在rmiregistry中注册。
     */
    public class RMIServer {
    
    	public static void main(String[] args)  {
    		
    		try {
    			// 注册远程对象,向客户端提供远程对象服务。
    			// 远程对象是在远程服务上创建的，你无法确切地知道远程服务器上的对象的名称，
    			// 但是,将远程对象注册到RMI Registry之后,
    			// 客户端就可以通过RMI Registry请求到该远程服务对象的stub，
    			// 利用stub代理就可以访问远程服务对象了。
    			IRemoteMath remoteMath = new RemoteMath();  
    			LocateRegistry.createRegistry(1099);    
    			Registry registry = LocateRegistry.getRegistry();
    			registry.bind("Compute", remoteMath);
    			System.out.println("Math server ready");
    			// 如果不想再让该对象被继续调用，使用下面一行
    			// UnicastRemoteObject.unexportObject(remoteMath, false);
    		} catch (Exception e) {
    			e.printStackTrace();
    		}		
    		
    	}
    	
    }

**4. 客户端**

import java.rmi.registry.LocateRegistry;
    import java.rmi.registry.Registry;
    import remote.IRemoteMath;
    
    public class MathClient {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		
    		try { 
    			// 如果RMI Registry就在本地机器上，URL就是:rmi://localhost:1099/hello
    			// 否则，URL就是：rmi://RMIService_IP:1099/hello
    			Registry registry = LocateRegistry.getRegistry("localhost");        
    			// 从Registry中检索远程对象的存根/代理
    			IRemoteMath remoteMath = (IRemoteMath)registry.lookup("Compute");
    			// 调用远程对象的方法
    			double addResult = remoteMath.add(5.0, 3.0);
    			System.out.println("5.0 + 3.0 = " + addResult);
    			double subResult = remoteMath.subtract(5.0, 3.0);
    			System.out.println("5.0 - 3.0 = " + subResult);			
    		}catch(Exception e) {
    			e.printStackTrace();
    		}
    				
    	}
    	
    }

**结果如下**：

server端  
![在这里插入图片描述][20181022214641576]  
client端  
![在这里插入图片描述][20181022214739527]

### RMI 的优劣 ###

1、优势  
给分布计算的系统设计、编程都带来了极大的方便。只要按照RMI规则设计程序，可以不必再过问在RMI之下的网络细节了，如：TCP和Socket等等。任意两台计算机之间的通讯完全由RMI负责。调用远程计算机上的对象就像本地对象一样方便。  
2、劣势  
RMI对服务器的IP地址和端口依赖很紧密，但是在开发的时候不知道将来的服务器IP和端口如何，而客户端程序又依赖这个IP和端口。即客户端如何维护服务端地址和动态感知服务端地址变化的问题。  
另一局限性是，RMI是Java语言的远程调用，两端的程序语言必须是Java实现。

[20181023090617906]: https://img-blog.csdn.net/20181023090617906
[20181022202909528]: https://img-blog.csdn.net/20181022202909528
[20181022214641576]: https://img-blog.csdn.net/20181022214641576
[20181022214739527]: https://img-blog.csdn.net/20181022214739527