1、概述

在 Java 世界里,有一种技术可以实现“跨虚拟机”的调用,它就是 RMI(Remote Method Invocation,远程方法调用),通过RMI技术,某一个本地的JVM可以调用存在于另外一个JVM中的对象方法,就好像它仅仅是在调用本地JVM中某个对象方法一样。

RMI中,只要一个类extends了java.rmi.Remote接口,即可成为存在于服务器端的远程对象,供客户端访问并提供一定的服务。同时,远程对象必须实现java.rmi.server.UniCastRemoteObject类,这样才能保证客户端访问获得远程对象时,该远程对象将会把自身的一个拷贝以Socket的形式传输给客户端,此时客户端所获得的这个拷贝称为“存根”,而服务器端本身已存在的远程对象则称之为“骨架”。其实此时的存根是客户端的一个代理,用于与服务器端的通信,而骨架也可认为是服务器端的一个代理,用于接收客户端的请求之后调用远程方法来响应客户端的请求。 

RMI 框架的基本原理大概如下图,应用了代理模式来封装了本地存根与真实的远程对象进行通信的细节。

2,RMI使用场景

RMI是基于JAVA语言的,也就是说在RMI技术框架的描述中,只有Server端使用的是JAVA语言并且Client端也是用的JAVA语言,才能使用RMI技术

RMI适用于两个系统都主要使用JAVA语言进行构造,不需要考虑跨语言支持的情况。并且对两个JAVA系统的通讯速度有要求的情况。

RMI 是一个良好的、特殊的RPC实现:使用JRMP协议承载数据描述,可以使用BIO和NIO两种IO通信模型。RMI框架是可以在大规模集群系统中使用的,当然是不是使用RMI技术,还要看您的产品的技术背景、团队的技术背景、公司的业务背景甚至客户的非技术背景等。在分布式系统中,我们使用 RMI 技术可轻松将 服务提供者(Service Provider)与 服务消费者(Service Consumer)进行分离,充分体现组件之间的弱耦合,系统架构更易于扩展。其实它可以被看作是RPC的Java版本。但是传统RPC并不能很好地应用于分布式对象系统。而Java RMI 则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。RMI目前使用Java远程消息交换协议JRMP(Java Remote Messaging Protocol)进行通信。由于JRMP是专为Java对象制定的,Java RMI具有Java的"Write Once,Run Anywhere"的优点,是分布式应用系统的百分之百纯Java解决方案。用Java RMI开发的应用系统可以部署在任何支持JRE(Java Run Environment Java,运行环境)的平台上。但由于JRMP是专为Java对象制定的,因此,RMI对于用非Java语言开发的应用系统的支持不足。不能与用非Java语言书写的对象进行通信。


3,RMI框架的基本组成

虽然RMI早在JDK.1.1版本中就开放了。但是在JDK1.5的版本中RMI又进行改进。所以我们后续的代码示例和原理讲解都基于最新的RMI框架特性。

要定义和使用一套基于RMI框架工作的系统,您至少需要做一下几个工作:

1、定义RMI Remote接口 
2、实现这个RMI Remote接口 
3、生成Stub(桩)和 Skeleton(骨架)。这一步的具体操作视不同的JDK版本而有所不同(例如JDK1.5后,Skeleton不需要手动);“RMI注册表”的工作方式也会影响“Stub是否需要命令行生成”这个问题。 
4、向“RMI注册表”注册在第2步我们实现的RMI Remote接口。 
5、创建一个Remote客户端,通过java“命名服务”在“RMI注册表”所在的IP:PORT寻找注册好的RMI服务。 
6、Remote客户端向调用存在于本地JVM中对象那样,调用存在于远程JVM上的RMI接口。

下图描述了上述几个概念名称间的关系,呈现了JDK.5中RMI框架其中一种运行方式(注意,是其中一种工作方式。也就是说RMI框架不一定都是这种运行方式,后文中我们还将描述另外一种RMI的工作方式):

这里写图片描述


JDK中的RMI框架在JDK1.1、JDK1.2、JDK1.5、JDK1.6+几个版本中做了较大的调整。以下我们讨论的RMI工作原理都是基于JDK1.6+版本的。


4、JAVA RMI 工作原理

RMI(远程方法调用)原理示意图 


原理示意图 方法调用从客户对象经占位程序(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。 占位程序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。服务器端的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,占位程序获得返回值。 
要完成以上步骤需要有以下几个步骤: 
1、 生成一个远程接口 
2、 实现远程对象(服务器端程序)
3、 生成占位程序和骨干网(服务器端程序)
4、 编写服务器程序 
5、 编写客户程序 
6、 注册远程对象 
7、 启动远程对象

下面我们来讲解一下RMI的基本原理。本人翻阅网上的众多RMI资料基本上代码都是一大抄(甚至变量名、语法错误都一样),还有很多资料存在误导读者的情况。下图描述了整个RMI框架的几个核心概念:

这里写图片描述



五、RMI(远程方法调用)的优点 


从最基本的角度看,RMI是Java的远程过程调用(RPC)机制。与传统的RPC系统相比,RMI具有若干优点,因为它是Java面向对象方法的一部分。传统的RPC系统采用中性语言,所以是最普通的系统--它们不能提供所有可能的目标平台所具有的功能。 
RMI以Java为核心,可与采用本机方法与现有系统相连接。这就是说,RMI可采用自然、直接和功能全面的方式为您提供分布式计算技术,而这种技术可帮助您以不断递增和无缝的方式为整个系统添加Java功能。
RMI的主要优点如下: 
面向对象:RMI可将完整的对象作为参数和返回值进行传递,而不仅仅是预定义的数据类型。也就是说,您可以将类似Java哈希表这样的复杂类型作为一个参数进行传递。而在目前的RPC系统中,您只能依靠客户机将此类对象分解成基本数据类型,然后传递这些数据类型,最后在服务器端重新创建哈希表。RMI则不需额外的客户程序代码(将对象分解成基本数据类型),直接跨网传递对象。 
可移动属性:RMI可将属性(类实现程序)从客户机移动到服务器,或者从服务器移到客户机。这样就能具备最大的灵活性,因为政策改变时只需要您编写一个新的Java类,并将其在服务器主机上安装一次即可。 
设计方式:对象传递功能使您可以在分布式计算中充分利用面向对象技术的强大功能,如二层和三层结构系统。如果您能够传递属性,那么您就可以在您的解决方案中使用面向对象的设计方式。所有面向对象的设计方式无不依靠不同的属性来发挥功能,如果不能传递完整的对象--包括实现和类型--就会失去设计方式上所提供的优点。 
安  全:RMI使用Java内置的安全机制保证下载执行程序时用户系统的安全。RMI使用专门为保护系统免遭恶意小应用程序侵害而设计的安全管理程序,可保护您的系统和网络免遭潜在的恶意下载程序的破坏。在情况严重时,服务器可拒绝下载任何执行程序。 
便于编写和使用:RMI使得Java远程服务程序和访问这些服务程序的Java客户程序的编写工作变得轻松、简单。远程接口实际上就是Java接口。服务程序大约用三行指令宣布本身是服务程序,其它方面则与任何其它Java对象类似。这种简单方法便于快速编写完整的分布式对象系统的服务程序,并快速地制做软件的原型和早期版本,以便于进行测试和评估。因为RMI程序编写简单,所以维护也简单。 
可连接现有/原有的系统:RMI可通过Java的本机方法接口JNI与现有系统进行进行交互。利用RMI和JNI,您就能用Java语言编写客户端程序,还能使用现有的服务器端程序。在使用RMI/JNI与现有服务器连接时,您可以有选择地用Java重新编写服务程序的任何部分,并使新的程序充分发挥Java的功能。类似地,RMI可利用JDBC、在不修改使用数据库的现有非Java源代码的前提下与现有关系数据库进行交互。 
编写一次,到处运行:RMI是Java“编写一次,到处运行 ”方法的一部分。任何基于RMI的系统均可100%地移植到任何Java虚拟机上,RMI/JDBC系统也不例外。如果使用RMI/JNI与现有系统进行交互工作,则采用JNI编写的代码可与任何Java虚拟机进行编译、运行。 
分布式垃圾收集:RMI采用其分布式垃圾收集功能收集不再被网络中任何客户程序所引用的远程服务对象。与Java 虚拟机内部的垃圾收集类似,分布式垃圾收集功能允许用户根据自己的需要定义服务器对象,并且明确这些对象在不再被客户机引用时会被删除。 
并行计算:RMI采用多线程处理方法,可使您的服务器利用这些Java线程更好地并行处理客户端的请求。Java分布式计算解决方案:RMI从JDK 1.1开始就是Java平台的核心部分,因此,它存在于任何一台1.1 Java虚拟机中。所有RMI系统均采用相同的公开协议,所以,所有Java 系统均可直接相互对话,而不必事先对协议进行转换。




Logo

华为开发者空间,是为全球开发者打造的专属开发空间,汇聚了华为优质开发资源及工具,致力于让每一位开发者拥有一台云主机,基于华为根生态开发、创新。

更多推荐