Java RMI 与Zookeeper
一、Java ＲＭＩ介绍 Java RMI 指的是远程方法调用 (Remote Method Invocation)。它是一种机制，能够让在某个 Java 虚拟机上的对象调用另一个 Java 虚拟机中的对象上的方法。可以用此方法调用的任何对象必须实现该远程接口。Java RMI不是什么新技术（在Java1.1的时代都有了），但却是是非常重要的底层技术,大名鼎鼎的EJB都是建立在rmi基础之上的
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一、Java ＲＭＩ介绍
Java RMI 指的是远程方法调用 (Remote Method Invocation)。它是一种机制，能够让在某个 Java 虚拟机上的对象调用另一个 Java 虚拟机中的对象上的方法。可以用此方法调用的任何对象必须实现该远程接口。
Java RMI不是什么新技术（在Java1.1的时代都有了），但却是是非常重要的底层技术,大名鼎鼎的EJB都是建立在rmi基础之上的，现在还有一些开源的远程调用组件，其底层技术也是rmi。
二、Java RMI的简单案例
2.1、 定义一个远程接口，必须继承Remote接口，其中需要远程调用的方法必须抛出RemoteException异常
package demo.zookeeper.remoting.common;
import java.rmi.Remote;
import java.rmi.RemoteException;
public interface HelloService extends Remote {
String sayHello(String name) throws RemoteException;
}2.2、远程的接口的实现
package demo.zookeeper.remoting.server;
import demo.zookeeper.remoting.common.HelloService;
import java.rmi.RemoteException;
import java.rmi.server.UnicastRemoteObject;
public class HelloServiceImpl extends UnicastRemoteObject implements HelloService {
private static final long serialVersionUID = 1L;
protected HelloServiceImpl() throws RemoteException {
}
@Override
public String sayHello(String name) throws RemoteException {
return String.format("Hello %s", name);
}
}2.3、创建RMI注册表，启动RMI服务，并将远程对象注册到RMI注册表中。
package demo.zookeeper.remoting.server;
import java.rmi.Naming;
import java.rmi.registry.LocateRegistry;
public class RmiServer {
public static void main(String[] args) throws Exception {
int port = 1099;
//绑定的URL标准格式为：rmi://host:port/name(其中协议名可以省略，下面两种写法都是正确的）
String url = "rmi://localhost:1099/demo.zookeeper.remoting.server.HelloServiceImpl";
//String url = "//localhost:1099/demo.zookeeper.remoting.server.HelloServiceImpl";
//本地主机上的远程对象注册表Registry的实例，并指定端口为1099，这一步必不可少（Java默认端口是1099），必不可缺的一步，缺少注册表创建，则无法绑定对象到远程注册表上
LocateRegistry.createRegistry(port);
//把远程对象注册到RMI注册服务器上
Naming.rebind(url, new HelloServiceImpl());
System.out.println(">>>>:远程绑定成功！");
}
}2.4、客户端测试，在客户端调用远程对象上的远程方法，并返回结果。
package demo.zookeeper.remoting.client;
import demo.zookeeper.remoting.common.HelloService;
import java.rmi.Naming;
public class RmiClient {
public static void main(String[] args) throws Exception {
String url = "rmi://localhost:1099/demo.zookeeper.remoting.server.HelloServiceImpl";
//在RMI服务注册表中查找名称为helloService的对象，
HelloService helloService = (HelloService) Naming.lookup(url);
//并调用其上的方法
String result = helloService.sayHello("Jack");
System.out.println(result);
}
}思考： 上面是一个客户端对应一个服务端， 服务端启动1099端口，如果使用zookeeper高可用， 启动多个服务端， 客户端连接任意一个服务端，都可以获取数据， 如果一个server挂了， 也不受影响。
架构改进：
三、存储到zookeeper
zk工具类， 由于获取zk对象， 以及创建节点
package com.chb.zookeeper.util;
import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import org.apache.zookeeper.CreateMode;
import org.apache.zookeeper.KeeperException;
import org.apache.zookeeper.WatchedEvent;
import org.apache.zookeeper.Watcher;
import org.apache.zookeeper.ZooDefs;
import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;
public class zkUtils {
/**
* 用于等待 SyncConnected 事件触发后继续执行当前线程
*/
private static CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1);
/**
* 连接zookeeper集群
* @return
*/
public static ZooKeeper zkConnect() {
ZooKeeper zk = null;
try {
zk = new ZooKeeper(Constant.ZK_CONNECTION_STR, Constant.ZK_SESSION_TIMEOUT, new Watcher() {//监听者
@Override
public void process(WatchedEvent event) {
if (event.getState() == Event.KeeperState.SyncConnected) {//server成功通过数据，
// 唤醒当前正在执行的线程
latch.countDown();
}
}
});
latch.await();//是当前线程处于等待状态
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
return zk;
}
/**
* 创建zk Node
* @param zk Zookeeper对象
* @param path 节点目录
* @param data url
*/
public static void createNode(ZooKeeper zk ,String path, String data) {
try {
System.out.println("url:"+data+" path:" +path);
zk.create(path, data.getBytes(), ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL);
} catch (KeeperException | InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
3.1、server
3.1.1、在单节点上创建server的步骤主要有创建注册表对象，将本机远程对象注册到RMI服务器上
//本地主机上的远程对象注册表Registry的实例，并指定端口为1099，这一步必不可少（Java默认端口是1099），必不可缺的一步，缺少注册表创建，则无法绑定对象到远程注册表上
LocateRegistry.createRegistry(port);
//把远程对象注册到RMI注册服务器上
Naming.rebind(url, new HelloServiceImpl());3.1.2、使用zookeeper构建高可用的RMI服务器
每启动一个RMI Server 将远程对象的url信息注册到zookeeper上的节点
/**
* 根据传入的Remote对象引用，rmi ip port 信息构建成url
*
* @param remote
* @param host
* @param port
* @return
*/
private static String publishService(Remote remote, String host, int port) {
String url = String.format("rmi://%s:%d/%s", host, port, remote.getClass().getName());
try {
//本地主机上的远程对象注册表Registry的实例，并指定端口为1099，这一步必不可少（Java默认端口是1099），必不可缺的一步，缺少注册表创建，则无法绑定对象到远程注册表上
LocateRegistry.createRegistry(port);
//把远程对象注册到RMI注册服务器上
Naming.rebind(url, remote);
System.out.println("publish rmi service (url: {})"+url);
} catch (RemoteException e) {
e.printStackTrace();
} catch (MalformedURLException e) {
e.printStackTrace();
}
return url;
}
###将url信息写到zookeeper节点
if (zk != null) {
System.out.println("zk 连接成功！");
//将url信息写到 zookeeper节点上
zkUtils.createNode(zk, Constant.ZK_PROVIDER_PATH, url);
}3.2、测试server
3.2.1、没有创建一级节点，出现下面错误，不会自动创建一级节点
org.apache.zookeeper.KeeperException$NoNodeException: KeeperErrorCode = NoNode for /registry/provider3.2.2创建/registry/，
3.2.3、再次开启server , 修改端口启动多个server
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 29] ls /registry
[provider0000000001, provider0000000002, provider0000000000]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 30] get /registry/provider0000000000
rmi://192.198.1.127:11233/com.chb.zookeeper.util.HelloServiceImpl
cZxid = 0xf0000002d
ctime = Tue Jun 20 22:29:05 CST 2017
mZxid = 0xf0000002d
mtime = Tue Jun 20 22:29:05 CST 2017
pZxid = 0xf0000002d
cversion = 0
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x15cc5cbe0b00005
dataLength = 65
numChildren = 0
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 31] 3.2.4、server完整代码
package com.chb.zookeeper.server;
import java.rmi.RemoteException;
import com.chb.zookeeper.util.HelloService;
import com.chb.zookeeper.util.HelloServiceImpl;
/**
* RMI server端
* @author 12285
*/
public class Server {
public static void main(String[] args) {
//当前RMI服务器的ip
String host = "192.198.1.127";
int port = 11235;
try {
HelloService helloService = new HelloServiceImpl();
ServiceProvider serviceProvider = new ServiceProvider();
serviceProvider.publish(helloService, host, port);
Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);
} catch (RemoteException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
###3.2.5、ServiceProvider
package com.chb.zookeeper.server;
import java.net.MalformedURLException;
import java.rmi.Naming;
import java.rmi.Remote;
import java.rmi.RemoteException;
import java.rmi.registry.LocateRegistry;
import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;
import com.chb.zookeeper.util.Constant;
import com.chb.zookeeper.util.zkUtils;
/**
* 发布RMI服务， 并将RMI信息注册到Zookeep中
* @author 12285
*/
public class ServiceProvider {
/**
* 发布 RMI 服务并注册 RMI 地址到 ZooKeeper 中
* @param remote
* @param host
* @param port
*/
public void publish(Remote remote, String host, int port){
String url = publishService(remote, host, port);
if (url != null) {
//连接Zookeeper
ZooKeeper zk = zkUtils.zkConnect();
if (zk != null) {
System.out.println("zk 连接成功！");
zkUtils.createNode(zk, Constant.ZK_PROVIDER_PATH, url);
}
}
}
/**
* 根据传入的Remote对象引用，rmi ip port 信息构建成url
*
* @param remote
* @param host
* @param port
* @return
*/
private static String publishService(Remote remote, String host, int port) {
String url = String.format("rmi://%s:%d/%s", host, port, remote.getClass().getName());
try {
//本地主机上的远程对象注册表Registry的实例，并指定端口为1099，这一步必不可少（Java默认端口是1099），必不可缺的一步，缺少注册表创建，则无法绑定对象到远程注册表上
LocateRegistry.createRegistry(port);
//把远程对象注册到RMI注册服务器上
Naming.rebind(url, remote);
System.out.println("publish rmi service (url: {})"+url);
} catch (RemoteException e) {
e.printStackTrace();
} catch (MalformedURLException e) {
e.printStackTrace();
}
return url;
}
}
3.3、Client
client 不在直接获取一个端口的rmi服务， 而是在zookeeper节点遍历，获取rmi服务信息
/**
* 查找RMI服务
*/
public <T extends Remote> T lookup() {
T service = null;
int size = urlList.size();
String url = null;
if (size == 1) {
url = urlList.get(0);// 若 urlList 中只有一个元素，则直接获取该元素
}else if(size > 1){
url = urlList.get(ThreadLocalRandom.current().nextInt(size));// 若 urlList 中存在多个元素，则随机获取一个元素
}
service = lookupService(url);
return service;
}3.3.1、ServiceConsumer
package com.chb.zookeeper.client;
import java.net.MalformedURLException;
import java.rmi.ConnectException;
import java.rmi.Naming;
import java.rmi.NotBoundException;
import java.rmi.Remote;
import java.rmi.RemoteException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;
import org.apache.zookeeper.KeeperException;
import org.apache.zookeeper.WatchedEvent;
import org.apache.zookeeper.Watcher;
import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;
import org.apache.zookeeper.Watcher.Event;
import com.chb.zookeeper.util.Constant;
import com.chb.zookeeper.util.zkUtils;
public class ServiceConsumer {
/**
* 定义一个 volatile 成员变量，用于保存最新的 RMI 地址（考虑到该变量或许会被其它线程所修改，一旦修改后，该变量的值会影响到所有线程）
*/
private volatile List<String> urlList = new ArrayList<>();
public ServiceConsumer() {
ZooKeeper zk = null;
zk = zkUtils.zkConnect();
if (zk != null) {
watchNode(zk); // 观察 /registry 节点的所有子节点并更新 urlList 成员变量
}
}
/**
* 观察 /registry 节点的所有子节点并更新 urlList 成员变量
* @param zk
*/
private void watchNode(final ZooKeeper zk) {
try {
List<String> nodeList = zk.getChildren(Constant.ZK_REGISTRY_PATH, new Watcher() {
@Override
public void process(WatchedEvent event) {
if (event.getType() == Event.EventType.NodeChildrenChanged) {
watchNode(zk); // 若子节点有变化，则重新调用该方法（为了获取最新子节点中的数据）
}
}
});
//存放/registry所有子节点的数据
List<String> dataList = new ArrayList<String>();
for (String node : nodeList) {
byte[] data = zk.getData(Constant.ZK_REGISTRY_PATH + "/" + node, false, null); // 获取 /registry 的子节点中的数据
dataList.add(new String(data));
}
urlList = dataList;
} catch (KeeperException | InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 查找RMI服务
*/
public <T extends Remote> T lookup() {
T service = null;
int size = urlList.size();
String url = null;
if (size == 1) {
url = urlList.get(0);// 若 urlList 中只有一个元素，则直接获取该元素
}else if(size > 1){
url = urlList.get(ThreadLocalRandom.current().nextInt(size));// 若 urlList 中存在多个元素，则随机获取一个元素
}
service = lookupService(url);
return service;
}
/**
* 在 JNDI 中查找 RMI 远程服务对象
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
private <T> T lookupService(String url) {
T remote = null;
try {
remote = (T) Naming.lookup(url);
} catch (MalformedURLException | RemoteException | NotBoundException e) {
if (e instanceof ConnectException) {
System.out.println("zk 连接中断");
// 若连接中断，则使用 urlList 中第一个 RMI 地址来查找（这是一种简单的重试方式，确保不会抛出异常）
if (urlList.size() != 0) {
url = urlList.get(0);
return lookupService(url);
}
}
}
return remote;
}
}
3.3.2、Client实现
package com.chb.zookeeper.client;
import java.rmi.RemoteException;
import com.chb.zookeeper.util.HelloService;
public class Client {
public static void main(String[] args) {
ServiceConsumer serviceConsumer = new ServiceConsumer();
HelloService helloService = serviceConsumer.lookup();
try {
String result = helloService.sayHello("chb");
System.out.println(result);
Thread.sleep(3000);
} catch (RemoteException | InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
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