rmi 原理分析

原文 :http://blog.csdn.net/qb2049_xg/article/details/3278672

 

现代的 网络和编程技术，让我们的资源共享从信息逐步迈向了硬件，你想到过吗？你可以把一个解密的任务放到远程的运行更快的，闲置的服务器上进行，最后把运算的结果返回来，你 所要做的就是提交任务。看到了吧，处理这些任务是远程的服务器。

Java的RMI的技术让这种实现变得非常的容易，本文就从基础性的东西讲解一下RMI的原理，有关安全和部署的问题，本文不加于讨论。 读过本文希望对你的学习有所帮助。

声明：未经允许，请勿转载本文，谢谢！

本文将讨论以下内容：

• 一、RMI的定义
  • 1、RMI定义和功能
  • 2、Stub和Skeleton介绍

• 二、RMI原理的浅析
  • 1、RMI的应用开发流程
  • 2、Stub和Skeleton在什么位置产生
  • 3、Stub和公共接口（远程对象的功能）的关系
  • 4、rmiregistry介绍
• 三、RMI简单实现

 

一、RMI的定义

1、RMI定义和功能

RMI是Remote Method Invocation的简称，是J2SE的一部分，能够让程序员开发出基于Java的分布式应用。一个RMI对象是一个远 程Java对象，可以从另一个Java虚拟机上（甚至跨过网络）调用它的方法，可以像调用本地Java对象的方法一样调用远程对象的方法，使分布在不同的JVM中的对象的外表和行为都 像本地对象一样。

2、Stub和Skeleton介绍

在学习RMI的时，我们不能不讨论stub和skeleton作用和相关问题。他们是我们理解RMI原理的关键。我做个比方说明这两个概念。 假如你是A，你想借D的工具，但是又不认识D的管家C，所以你找来B来帮你，B认识C。B在这时就是一个代理，代理你的请求，依靠自己的话语去借。C呢他负责D家东西收回和借出 ，但是要有D的批准。在得到D的批准以后，C再把东西给B，B呢再转给A。stub和skeleton在RMI中就是角色就是B和C，他们都是代理角色，在现实开发中隐藏系统和网络的的差异， 这一部分的功能在RMI开发中对程序员是透明的。Stub为客户端编码远程命令并把他们发送到服务器。而Skeleton则是把远程命令解码，调用服务端的远程对象的方法，把结果在编 码发给stub，然后stub再解码返回调用结果给客户端。所有的操作如下图所示：

二、RMI原理的浅析

1、RMI的应用开发流程

为了方便理解，在这里我先介绍RMI应用开发的流程。如果你在网上搜索RMI，你会看到好多有关RMI的经典例子。在这里需要说明的就是 从JDK5.0以后，stubs和skeleton的类的产生不需要使用单独的rmic编译器了，所以本文开发流程就简化为客户端和服务端，没有中间的stub和skeleton的环节。整个开发流程如下 图：

公共接口是客户端和服务端共同存在的，定义了远程对象将要实现的功能，客户端依这个接口调用的方法，在服务端都必须实现。随后 我们要开发实现接口的，继承java.rmi.UnicastRemoteObject的实现类，暂且把其称为Impl，这个类我们将在随后的服务端类中实例化并把其注册到RMI注册表中。运行RMI注册表 服务，具体各个平台的启动方法，请你参考JDK文档。而余下的问题就是开发服务端类和客户端类了，在服务类中，需要实例化Impl，并用一个字符串把这个对象绑定到RMI注册表 中；客户端需要实现检索RMI注册表获得需要远程对象的stub，进行远程方法调用。关于如何的实现，请网友看本文的RMI简单实现部分。

2、Stub和Skeleton在什么位置产生

网上有太多的stub和skeleton的疑问了，对stub和skeleton迷惑影响了对RMI的学习。从JDK5.0以后，这两个类就不需要rmic来产生了 ，而是有JVM自动处理，实际上他们还是存在的。Stub存在于客户端，作为客户端的代理，让我们总是认为客户端产生了stub，接口没有作用。实际上stub类是通过Java动态类下载 机制下载的（具体内容请参考：Java RMI实现代码动态下载），它是由服 务端产生，然后根据需要动态的加载到客户端，如果下次再运行这个客户端该存根类存在于classpath中，它就不需要再下载了，而是直接加载。（具体的内部细节，需要参考Sun 的Rmi - Java Remote Method Invocation – Specification）。总的来说，stub是在服务端产生的，如果服务端的stub内容改变，那么客户端的也是需要同步更新。

3、Stub和公共接口interface（远程对象的功能）的关系

我的一篇译文上，一个网友说 “如果客户端有接口的话，我还要那个存根来干什么??直接用接口不就完事了?经过测试,客户端放一个接口的话,根本不需要存根，这个是我一直想不明白的..........”。在开始 学习时，我也是有这个疑问，通过接口直接调用不就OK了吗？实际上，存根是我们必需的。一个服务如果没有合适的存根类，客户就没有办法去调用远程的接口，RMI使用存根来返 回引用远程对象接口的参数。在类的关系中，接口是不能实例化的，但是它可以指向一个实现该接口的实例。存根和接口就是这种关系，而存根类的实例就是在：lookup （）方法 调用时加载、实例的。接口只是告诉JVM，内存中这片的字节码中，这几个方法我可以调用。

4、rmiregistry介绍

我们用一个图示来说明rmiregistry的作用：

Rmiregistry需要在提供远程对象服务端启动，它提供了一个环境，说白了就是在内存中，开辟了一片空间，用来接受服务端服务程序的 注册，产生一个类似于数据库，提供存储检索远程对象功能的注册表。这个RMI注册表，就是我们常听到的RMI名字服务。远程客户端，就是依靠它获得存根，调用远程方法。说到 这里有一个端口的问题，如果你在启动rmiregistry时，设定了非默认端口，那么需要在服务端和客户端统一使用该端口，否则就会有RemoteException的异常抛出，rmiregistry提 供的服务是针对特定的端口号的，不然在同一台机器上也是无法提供服务。

到此，有关RMI的原理的东西，就简单地介绍了，如果你还有什么疑问，请你留言，接下来我们来进行一个实例，复杂一些的实例（含带 UI），我在下一篇文章中介绍。

三、RMI简单实现

首先，我的环境：Windows XP，JDK1.6。所以我在这个实例中不再使用rmic编译stub和skeleton了。要实现的就是两个部分：客户端和 服务端。我们使用经典的Hello，world！例子。

文件清单如下：

 

• 接 口：MyRmiInterface.java
• 客户端：MyRmiClient.java
• 服务端：MyRmiImpl.java（实现类） MyRmiServer.java

 

你可以采用两台电脑，也可以一台，但是MyRmiInterface.class和MyRmiClient.class存在于客户端，MyRmiInterface.class， MyRmiImpl.class与MyRmiServer.class存在服务端。所有程序代码清单如下：

客户端：

package net.csdn.blog.qb2049.exam;

//MyRmiInterface.java
import java.rmi.*;

//这个接口必需继承Remote 接口
public interface MyRmiInterface extends Remote
{
 //声明方法 时，必需显式地抛出RemoteException异常
 public String sayHello() throws RemoteException;
}

*************************************************************

package net.csdn.blog.qb2049.exam;

import java.rmi.*;
import java.rmi.registry.*;

//MyRmiClient.java
public class MyRmiClient
{
 public MyRmiClient(){}

 public static void main(String args[])
{
String host=(args.length<1)?null:args [0];

 try{
 //获得运行rmiregistry服务的主机上的注 册表
Registry registry=LocateRegistry.getRegistry(host);
 //查询并获得远程对象的存根
MyRmiInterface stub=(MyRmiInterface) registry.lookup("Hello");
 //像在使用本地对象方法那样，调用远程方法
String response=stub.sayHello();
System.out.println("response:"+response);

}catch(Exception e)
{
System.out.println("Client exception :"+ e.toString());
e.printStackTrace();
}
}
}

服务端：（服务端也是需要存在接口）

package net.csdn.blog.qb2049.exam;

import java.rmi.*;
import java.rmi.server.*;

//这个类继承 UnicastRemoteObject非常重要
//MyRmiImpl.java
public class MyRmiImpl extends UnicastRemoteObject implements MyRmiInterface
{
 //在实例化这个类时，就导出了远程对象，该构造方法必需
 public MyRmiImpl() throws RemoteException
{
 super();
}

 //实现接口中的方法，这个时间不需要显 式抛出RemoteException异常了
 public String sayHello()
{
 return "Hello ,world";
}
}

*************************************************************

package net.csdn.blog.qb2049.exam;

import java.rmi.*;
import java.rmi.registry.*;
import java.rmi.server.*;

//MyRmiServer.java
public class MyRmiServer
{
 public static void main(String args[])
{
 try{
 //实例化远程对象，同时导出了该对象
MyRmiImpl server=new MyRmiImpl ();
 //获得本地RMI注册表对象
Registry registry=LocateRegistry.getRegistry();
 //在注册表中绑定远程对象
registry.bind("Hello",server);
 //通告服务端已准备好了
System.out.println("System already!");
}catch(RemoteException e)
{
System.out.println("在建立远程连接的情况出现了异 常"+e.getMessage());
System.out.println(e.toString());
} catch(AlreadyBoundException e1){
System.out.println("在向注册表 中绑定时出现了问题，名字已被绑定了！

/n"+e1.getMessage());
}
}

}

*************************************************************

实验环境目录如下图示：

编译服务端

编译客户端

启动注册表环境，它没有任何输出

启动服务端，提示ready！

启动客户端端，得到Hello World！

编译中可能出现的问题

启动中，可能由于codebase设置出现问题,总是抛出ClassNotFoundException异常，使你的服务器程序无法启动，建议你参考Java RMI实现代码动态下载来寻求帮助！

本文参考：

• 1、Java与CORBA 客户/服务器编程（第二版） 亢勇等译 电子工业出版社

• 2、Sun公司JDK文档
• 3、Understanding Java RMI Internals  Ahamed Aslam.K  Develper.com
• 4、Java2 核心技术卷II 王浩、姚建平等译 机械工业出版社
• 5、Java远程方法调用（Remote Method Invocation, RMI）  http://www.blogjava.net/yruc/