远程方法调用RMI初步

本文以一个简单的例子介绍开发Remote Method Invocation/RMI应用程序的完整流程。

作为学习《编程导论（Java）·3.1.3 接口与实现分离》和《4.3 Java接口》的补充资料；

作为学习Android 远程服务的背景知识。

设想有这样一个情景：网络上存在一个基于Java的计算引擎，该服务器为我们/客户端执行某个(例如计算密集型的)Java程序。客户端能够调用某个巨型计算机/远程服务器上的远程对象的远程方法，而且如同调用本地对象的方法一样方便自然，这是一个引人注目的、令人开心的事情。

操作分布即把计算分散给不同主机进行处理、或者说 分布式对象计算[distributed object computing]是一个重要的编程领域，最典型而简单的实现方式就是 远程方法调用[Remote Method Invocation, RMI]。

本节以一个简单的例子介绍开发RMI应用程序的完整流程。RMI应用程序将由3部分构成。

1. 远程服务接口。它是服务器-客户端之间的协议，它将被打包发布给服务器、客户端程序员。
2. 服务器编程：实现远程服务接口、启动服务器
3. 客户端编程：调用远程对象的远程方法。

7.1.1定义远程接口

在各层面的网络编程中，会接触到各种协议(protocol)。网络协议(network protocol、简称协议)是数据格式的形式化描述和交换那些数据的规则集。大多数典型的应用都有了标准化的网络协议，如FTP、HTTP、Internet Protocol (互联网协议、IP)等等。

在面向对象程序中，协议或接口指客户(clinet)或客户程序所需要知道的所有信息，包括方法头(方法原型)、和非常重要的说明文档。

RMI应用程序遵循服务器-客户端模型。因此服务器-客户端之间的协议，最佳的封装方式是Java接口。

作为一个编程框架的RMI，需要为程序员尽可能地隐藏计算细节，如网络错误、程序间通信、分布式系统中的垃圾收集等等。Java RMI框架成功的隐藏网络通信的细节，极大的简化了分布式对象计算程序的开发。当然，本地对象与远程对象毕竟存在重大的差别，因而RMI不可能完全透明。随着分布式系统需求的增长，分布式系统还需要解决其它问题，如事务处理、安全性、一致性管理等等，建立在RMI基础上的其它框架不断被提出。

自定义的远程接口IHello是一个Java接口——封装服务器-客户端之间的协议；IHello基于RMI框架，是java.rmi.Remote的子类型。

在开发环境如NetBeans中创建项目RemoteInterface：

package com.yqj2065;

import java.rmi.Remote;
import java.rmi.RemoteException;
public interface IHello extends Remote{
     /** 
     * 业务方法的简化。简单的返回Hello Remote Method Invocation！ 
     * @return 返回Hello Remote Method Invocation！
     * @throws java.rmi.RemoteException 
     */ 
    public String hello() throws RemoteException; 

    /** 
     * 一个简单的业务方法，echo。 
     * @param str  
     * @return echo: str 
     * @throws java.rmi.RemoteException 
     */ 
    public String hello(String str) throws RemoteException; 
}

这里要强调：基础很重要。简单的例子并非无聊或一无是处。

1.java.rmi.Remote

java.rmi.Remote是所有远程接口的父类型。它是一个标记接口，其作用是标识它的(子接口中定义的)方法可以由其他Java虚拟机上的程序调用。

JDK中预定义了一些远程接口，如ActivationInstantiator,ActivationMonitor, ActivationSystem, Activator, DGC, Registry, RMIConnection,RMIServer，也定义了一些实现类，如UnicastRemoteObject。

IHello的每个方法，必须throwsjava.rmi.RemoteException或其父类。除了应用程序本身可能出现的异常之外，每个方法的远程调用都可能失败，例如遭遇服务器关机或服务器超载。从JDK 1.4 开始，已对该异常作出改进，这里暂时不讨论。

2. 生成jar文件

远程接口作为C/S双方之间的“协议”，会被双方程序员所使用。如果需要，应该将下列内容打包：

²       远程接口

²       远程方法抛出的自定义异常

²       中介性质的类，用于在C/S之间传输数据的小类，例如作为方法的参数或返回值的类型。

 

7.1.2 RMI服务器编程

在开发环境如NetBeans中创建项目RMIServer时，需要为它的库添加依赖包。

1. 实现远程服务接口

按照接口与实现相分离原则，客户端并不需要关心远程对象是谁、其实现(方法体)如何，因为客户端针对远程接口编程。而服务器端则需要实现远程接口。

实现类HelloImpl也可以命名为HelloServer，其对象称为远程对象(remote objects)或称为分布式对象(Distributed Object)，是指其方法能够跨JVM调用的对象。如果

public classHelloImpl implements IHello

则需要显式导出 [export]对象，简单起见，将HelloImpl作为java.rmi.server.RemoteServer的子类如UnicastRemoteObject的子类。

package rmiserver;
import com.yqj2065.IHello;
import java.rmi.RemoteException;
import java.rmi.server.UnicastRemoteObject;
public class HelloImpl extends UnicastRemoteObject implements IHello { 
    /** 
     * 因为UnicastRemoteObject的构造方法抛出了RemoteException异常，
     * 因此必须定义构造器取代默认构造器，
    public HelloImpl() throws RemoteException {     } 
    @Override public String hello() throws RemoteException { 
        return "Hello Remote Method Invocation！"; 
    } 
    @Override
    public String hello(String str) throws RemoteException { 
        return "echo:" + str ; 
    } 
}

2. 启动服务器

启动服务器，需要一个public static void main(String args[])方法。可以将main放在上面的HelloImpl类中，也可以单独使用一个类，取名RMIServer或RMIServerSetup。

事实上，服务器与客户端之间，还有一个重要问题要解决：客户端怎样找到远程服务？

java.rmi.Naming提供RMI 命名服务。

package rmiserver;

import com.yqj2065.IHello;
import java.net.MalformedURLException;
import java.nio.channels.AlreadyBoundException;
import java.rmi.Naming;
import java.rmi.RemoteException;
import java.rmi.registry.LocateRegistry;

public class RMIServer {
    public static final int port =8000;    
    public static final String registryName = "rmi://localhost:"+port+"/RHello";
    public static void main(String[] args) throws java.rmi.AlreadyBoundException {
        try { 
             
            IHello rhello = new HelloImpl();              
            LocateRegistry.createRegistry(port);  
            Naming.bind(registryName,rhello);  

            System.out.println(">>>>>RMIServer has been started and registered！"); 
        } catch (RemoteException e) { 
            System.out.println("RemoteException");
        } catch (AlreadyBoundException e) { 
            System.out.println("AlreadyBoundException"); 
        } catch (MalformedURLException e) { 
            System.out.println("MalformedURLException"); 
        } 
    }    
}

7.1.3 RMI客户端

RMI的目的是使客户端对远程方法的调用，如同本地对象的方法调用一样，方便自然。

在开发环境如NetBeans中创建项目RMIClient时，为它的库添加依赖包。

注意：服务器和客户端代码中都使用的port和registryName，事实上属于服务器-客户端之间的约定，因而应该放在远程接口中。

请自行重构相关的代码。重构后的RMIClient如下所示。

package rmiclient;

import com.yqj2065.IHello;
import java.net.MalformedURLException;
import java.rmi.Naming;
import java.rmi.NotBoundException;
import java.rmi.RemoteException;
public class RMIClient {
    //public static final int port =8000;
    //public static final String registryName = "rmi://localhost:"+port+"/RHello";
    public static void main(String[] args) {
         try { 
            IHello h =(IHello) Naming.lookup(IHello.registryName); 
            System.out.println(h.hello()); 
            System.out.println(h.hello("abcd")); 
        } catch (NotBoundException | MalformedURLException | RemoteException e) { 
        } 
    }    
}

7.1.4运行RMI程序

1.启动RMI服务器

在NetBeans中运行RMIServer项目，如图所示。

2.运行客户端程序

客户程序调用h.hello()、hello("abcd")后自动断开与服务器的连接。