用RMI開發(fā)基于Java的企業(yè)分布式應用

2019-11-18 11:10:00

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供稿：網(wǎng)友

摘要 由于java具有跨平臺、代碼可移植性、安全高效等廣泛而強大的功能，因而在開發(fā)網(wǎng)絡分布式應用的時候，可以用它自身的機制實現(xiàn)分布式計算，一種基于Java的遠程方法調用(RMI)為我們開發(fā)企業(yè)分布式應用提供了行之有效的解決方案。

　　要害詞 Java RMI 企業(yè)分布式應用

　　概述

　　隨著電力企業(yè)信息化建設的不斷深入和發(fā)展，企業(yè)內部和企業(yè)與企業(yè)之間對信息、對數(shù)據(jù)的交換量大大增加，這些信息與數(shù)據(jù)越來越需要在不同的計算機網(wǎng)絡間傳送和交流。同時，由于各單位、各部門之間的現(xiàn)存的計算機網(wǎng)絡硬件設備與操作系統(tǒng)千差萬別，應用水平也參差不齊，因此，開發(fā)出跨平臺、可移植、高效安全的網(wǎng)絡分布式應用來服務于電力企業(yè)，就顯得尤為重要。

　　在當今的編程術語里，分布式計算已經(jīng)成為很常見的詞，它將企業(yè)的業(yè)務數(shù)據(jù)和程序分布在網(wǎng)絡的不同物理位置上，通過調動網(wǎng)絡上多臺計算機的處理能力，發(fā)揮遠程調用數(shù)據(jù)的功能。

　　遠程方法調用(Remote Method Invocation ,RMI)，可以在不同的Java虛擬機(JVM)之間實現(xiàn)對象與對象的通信。JVM可以位于相同或不同計算機上，在多個JVM中，一個JVM可以調用存儲在其它JVM的對象的方法。

　　本文主要介紹RMI的特點，分析應用RMI進行企業(yè)分布式計算的原理，以及利用RMI實現(xiàn)基于Java的企業(yè)分布式應用的具體步驟。

　　遠程方法調用(RMI)的特點

　　1、TCP編程的缺點

　　由于Java編程語言設計之初就是面向對象和支持網(wǎng)絡的，因此，基于對象的RMI機制已經(jīng)內置在Java平臺中。

　　我們經(jīng)常會在網(wǎng)絡開發(fā)中使用TCP/ip編程，這樣，自然而然地就會涉及到Socket（套接字）編程。但是，使用Socket編程需要大量重復編碼，在復雜分布式操作時顯得非常麻煩，而且易于出錯。因此，如何快速、高效、安全、可擴展地進行網(wǎng)絡分布式計算，是開發(fā)者們一貫追求和倡導的主題。直到RMI的出現(xiàn)，這種繁雜、低效的開發(fā)情況才有很大改觀。

　　2、RMI編程的特點

　　當我們利用對象序列化在網(wǎng)絡上分配對象時，RMI提供了非Java平臺無法匹敵的獨特而強大的分布式計算模型，RMI主要有以下特點：

　　客戶機可以向本地方法一樣調用遠程服務器上的方法；

　　可以根據(jù)接口指定客戶機/服務器編程合約；

　　可以從服務器對象缺省二進制類文件，自動生成調動/反調動代碼；

　　將Java編程模型擴展到機器邊界(和Java虛擬機(JVM)邊界之外)，不需要任何非凡語法；

　　還可以和一個遠程方法調用中的數(shù)據(jù)同時傳輸行為(代碼)。

　　盡管RMI不是唯一的企業(yè)級遠程對象訪問方案，但它卻是最輕易實現(xiàn)的。

　　3、RMI與CORBA

　　作為分布式應用程序框架的規(guī)范，COBRA首當其沖，它是由對象治理組織(OMG)開發(fā)的。與CORBA不同的是，CORBA能夠利用不同編程語言（例如C/C++、Basic等）開發(fā)實現(xiàn)分布式應用，而RMI是一種純Java解決方案。在RMI中，程序的所有部分都由Java語言編寫，這樣，開發(fā)出來的程序完全符合Java規(guī)范，便于實現(xiàn)跨平臺訪問、擴展和移植。按照筆者所在西北電力建設集團公司的情況看，服務器操作系統(tǒng)主要有linux和Windows2000 Server，分別存在于公司和部門當中，它們是不同的系統(tǒng)平臺；同時，公司下屬各個工程項目部又距離很遠，近的幾十公里，遠則達到上千公里甚至位于國外，因此跨平臺和遠程訪問這兩大功能在開發(fā)企業(yè)應用系統(tǒng)時就必須考慮，而RMI恰恰能夠用它的自身特點來滿足編程需要。

　　RMI基本體系結構簡介

　　RMI通過TCP/IP在內部使用Socket，象其名稱暗示的那樣，它能夠幫助我們查找并執(zhí)行遠程對象的方法。RMI的目的是讓位于不同JVM中的對象，在外觀及行為上都像是本地的對象。

　　通常，我們把調用這種遠程對象的JVM，稱為客戶機；而把包括這種遠程對象的JVM，稱為服務器。

　　盡管對一個遠程對象的引用和獲得對本地對象的引用有所不同，但我們可以把遠程對象像本地對象一樣使用。應用程序并不知道一個對象是遠程的還是本地的。實際上，遠程對象上被調用的方法與本地對象上調用的方法，具有相同的語法結構。

　　作為RMI的底層（會包含復雜的Socket操作），它會自動截獲方法調用，找到遠程對象，然后處理遠程請求。筆者認為，RMI設計的重要之處，就在于不但在設計上實現(xiàn)了遠程訪問功能，而且實現(xiàn)了設計的透明性。

　　RMI的基本體系結構，概括起來說，由三個抽象層組成：

　　1、存根/框架層(Stubs/Skeletons Layer)

　　RMI為我們引入了兩種非凡類型的對象，稱為存根(Stub)和框架(Skeleton),它們組成了RMI的第一層。

　　在遠程通信的時候，要利用TCP/IP協(xié)議，做很多底層數(shù)據(jù)的打包傳輸。運用Java技術，我們先要把數(shù)據(jù)或者對象轉換成字節(jié)流(byte stream)，便于網(wǎng)絡傳輸，這個過程叫匯集(marshaling)；當收到遠程傳來的字節(jié)流后，我們要把流信息轉換成對象或者數(shù)據(jù)，這個過程叫解讀(unmarshaling),它與匯集剛好相反。

　　Stub和Skeleton層位于實際應用程序之下，建立在PRoxy（代理）設計方案之上。Stub類的作用是遠程服務器實現(xiàn)的代理的角色，Stub是客戶方對象；Skeleton類用于幫助對象通過RMI鏈接與Stub通信，它從鏈路中讀取方法調用的參數(shù)，向遠程服務實現(xiàn)對象進行調用，接受返回值，然后再把返回值寫回到Stub。

　　2、遠程引用層(Remote Reference Layer)

　　遠程引用層定義和支持著RMI連接的調用語義(semantics)。

　　RMI進行遠程訪問要用到JRMP(Java Remote Method Protocol,即Java遠程方法協(xié)議)，這一層提供專用于JRMP的RemoteRef對象，它位于java.rmi.server包內，代表著遠程對象的一個句柄。RemoteRef使用遠程引用來執(zhí)行遠程對象的一個遠程方法調用。

　　3、傳輸層(Transport Layer)

　　傳輸層在JVM之間建立基于流的網(wǎng)絡連接，并且負責設置和治理這些連接。這時候，RMI使用一種線級(wire-level)協(xié)議進行基于TCP/IP的連接，該協(xié)議就是Java遠程方法協(xié)議(JRMP,即Java Remote Method Protocol)。

　　在JDK版本1.2開始，JRMP不再需要Skeleton,而是使用reflection來建立與遠程服務的連接。為了生成Stub，我們須用rmic。
當前的RMI實現(xiàn)中，傳輸層建立在TCP/IP基礎上，設計用于在客戶和服務器之間建立一條連接（即使聯(lián)網(wǎng)有障礙）。

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