rmi 工作原理

RMI（Remote Method Invocation，远程方法调用）是Java的一组拥护开发分布式应用程序的API。RMI使用Java语言接口定义了远程对象，它集合了Java序列化和Java远程方法协议(Java Remote Method Protocol)。它大大增强了Java开发分布式应用的能力。简单地说，这样使原先的程序在同一操作系统的方法调用，变成了不同操作系统之间程序的方法调用。这也就说明，RMI可以实现在不同的JVM之间执行方法的调用。由于J2EE是分布式程序平台，RMI机制实现程序组件在不同操作系统之间的通信。

下图是RMI的体系结构：



通过RMI的体系结构，已经可以看出RMI的大致工作原理：

服务器端提供服务，服务中要暴露可以调用的远程方法，以接口的形式表现，这样在客户端可以通过服务接口来调用远程方法，实现复杂的业务逻辑。在服务器端，首先要对接口中提供的方法实现，以便客户端调用能够完成一定的业务逻辑；接着需要生成Skeleton，在Skeleton中真正地实现了对商业方法的调用，完成了客户请求的调用的过程，将获取到的调用方法的结果通过序列化机制返回给客户端，进行应答。在客户端，通过Stub来接收服务器返回的数据（对象），即在这里进行了反序列化，也就是读取网络传输的字节流，进而进行重构。在Skeleton和Stub中，都对网络通信进行了处理，例如建立套接字，建立网络连接，为实际的业务需要做好准备。

可见，客户端并没有真正地执行与服务器端组件进行直接交互。

这里，有个重要的概念，就是Java对象序列化机制。序列化，就是将对象写入流，以便能够在网络上传输对象，它是输出端执行的。反序列化，也就是在接收端，为了能够获取传输的对象，需要将对象传输而来的字节流进行重构，重新得到完整的该对象。Java对象序列化的过程，是对已有的类的实例进行序列化，首先要存在一个具体的实例。

下面通过在客户端调用服务器端的方法，实现一个例子，可以很直观地模拟RMI工作，从而进一步深化对RMI工作机制的理解。我使用Oracle JDeveloper 10g开发测试。

开发过程

1、在服务接口中，将客户端可以进行调用的方法暴露给客户端。

ShirdrnService接口中列出了可以调用的方法，ShirdrnService接口如下所示：

package org.shirdrn.rmi.server;

import java.io.IOException;

public interface ShirdrnService {
    public String getServerTime() throws IOException, ClassNotFoundException;
    public String getGreetings () throws IOException, ClassNotFoundException;
}

2、在服务器端要真正实现服务接口中的这些方法，ShirdrnServiceImpl类实现了ShirdrnService接口中列出的方法。

ShirdrnServiceImpl类的实现如下所示：

package org.shirdrn.rmi.server;

import java.io.IOException;

import java.util.Date;

public class ShirdrnServiceImpl implements ShirdrnService {
    public ShirdrnServiceImpl() {
    }

    public String getServerTime() throws IOException, ClassNotFoundException{
        Date date = new Date();
        String time = date.toLocaleString();
        return time;
    }

    public String getGreetings() throws IOException, ClassNotFoundException{
        Date date = new Date();
        int hour = date.getHours();
        String greetings = "";
        if(hour < 12 && hour > 6){
            greetings = "上午好！";
        }
        else if(hour <= 18 && hour > 12){
                greetings = "下午好！";
            }
            else{
                greetings = "晚上好！";
            }
        return greetings;
    }
}

3、客户端Stub的实现

ShirdrnStub类实现了ShirdrnService接口，它是客户端获取服务结果数据最直接的实现。然而，它并没有与服务器端真正实现服务接口的实现类直接打交道，而是通过网络传输获取到调用方法的执行结果数据。

package org.shirdrn.rmi.client;

import java.io.IOException;

import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;

import java.net.Socket;

import java.net.UnknownHostException;

import org.shirdrn.rmi.server.ShirdrnService;

public class ShirdrnStub implements ShirdrnService{

    Socket socket;

    public ShirdrnStub() {
        try {
            socket = new Socket("56987b31c0b246d",8888);
        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("[信息]创建套接字异常：未知的主机名称。");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }


    public String getServerTime() throws IOException, ClassNotFoundException {
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
        oos.writeObject("getServerTime");
        oos.flush();
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(socket.getInputStream()); 
        return (String)ois.readObject();
    }

    public String getGreetings() throws IOException, ClassNotFoundException {
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
        oos.writeObject("getGreetings");
        oos.flush();
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(socket.getInputStream()); 
        return (String)ois.readObject();
    }
}

4、服务器端Skeleton的实现

ShirdrnSkeleton类继承了Thread，因此它可以启动服务器端线程，而且是单线程。在 ShirdrnSkeleton中，真正与提供服务实现的类进行了交互。在建立起连接以后，首先获取到客户端调用的方法，根据客户的选择来直接与服务的实现交互，执行方法获得执行结果数据，从而将结果数据进行序列化，通过网络传输给客户完成应答过程。

实例化ShirdrnSkeleton类的一个实例后，启动线程，这很像是一个服务器端监听器，监听客户端动作，从而完成服务的请求。

package org.shirdrn.rmi.server;

import java.io.ObjectInputStream;

import java.io.ObjectOutputStream;

import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class ShirdrnSkeleton extends Thread {
    ShirdrnServiceImpl shirdrnServiceImpl;
    public ShirdrnSkeleton(ShirdrnServiceImpl shirdrnServiceImpl) {
        this.shirdrnServiceImpl = shirdrnServiceImpl;
    }
    public void run() {          
        try {
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);        
            Socket socket = serverSocket.accept();
            while(socket != null){
                ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
                String method = (String)ois.readObject();
                if(method.equals("getServerTime")){
                    String serverTime = shirdrnServiceImpl.getServerTime();
                    ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
                    oos.writeObject(serverTime);
                    oos.flush();
                }
                if(method.equals("getGreetings")){
                    String greetings = shirdrnServiceImpl.getGreetings();
                    ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
                    oos.writeObject(greetings);
                    oos.flush();
                }
            }
        } catch (Exception e) {
           e.printStackTrace();
        }
    }
    
    public static void main(String[] args){
        ShirdrnServiceImpl ssi = new ShirdrnServiceImpl();
        ShirdrnSkeleton skeleton = new ShirdrnSkeleton(ssi);
        skeleton.start();
    }   
    
}

5、客户端测试程序

通过ShirdrnClient类中的主函数，实现了对服务器端提供的服务接口中的方法进行调用：

package org.shirdrn.rmi.client;

import java.io.IOException;

import org.shirdrn.rmi.server.ShirdrnService;

public class ShirdrnClient {
    public ShirdrnClient() {
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException, 
                                                  ClassNotFoundException {
        ShirdrnService stub = new ShirdrnStub();
        System.out.println("正在获取服务器时间...");
        System.out.println("服务器时间 ： "+stub.getServerTime());
        System.out.println("正在获取问候语...");
        System.out.println("问候语为 ： "+stub.getGreetings());        
    }
}

6、测试过程


心得总结

1、客户端是直接通过实例化一个Stub，因为Stub实现了服务方暴露的接口，所以可以直接通过一个Stub的实例来调用服务方法。但是，这并没有直接调用服务方的服务接口的实现。

2、服务方具有服务接口的真正实现。而真正调用服务接口实现类是在服务器端的Skeleton中，在Skeleton中负责调用真正的服务实现，将执行结果返回给客户端，屏蔽了方法调用的实现细节。

3、客户端Stub和服务器端Skeleton之间建立起网络连接，进行了网络通信，主要就是对执行结果进行传输/接收，Skeleton将结果通过网络传输到客户端，而Stub通过代理接口接收传输而来的结果数据。