Java漫游笔记-14-RMI和WebService // CodingLike

很多时候，我们应用程序所有的组件都在同一台主机的同一个 JVM 中运行。
然而，有的时候，基于一些原因（例如：性能、安全），我们也会把程序的某些部分分别部署在不同的机器上。
这时候，我们就不得不考虑这些分布在不同机器上的组件（或是子系统）应如何通信，来共同实现业务功能。
在 Java 中，组件间要通信，可以基于消息的方式实现，也可以基于远程调用的方式实现。
前面学习过的 TCP/IP 、UDP/IP 编程，就可以实现不同主机间的通信。
但是，这样一来，我们就需要处理网络连接、数据收发以及 Java 对象的序列化等一系列的问题。想想就头大。
如果能够取得远程对象的引用就好了，因为这样我们就可以直接调用它的方法，就好像大家都在同一个 JVM 中。
这就是 RMI（远程方法调用，Remote Method Invocation）提供给我们的功能。

RMI

基本原理

首先，我们要理解两个概念。

这里说的“远程”，并不仅仅指的是不同的主机之间，在同一台主机的不同虚拟机之间，也属于远程。
如果一个对象的方法能够在不同的 JVM 之间被调用，那么这个对象就可以称为远程对象(Remote Object)。

基于 RMI 的应用，通常由服务端程序和客户端程序组成。
服务端程序负责创建一些远程对象，并使得对这些远程对象的引用能够被访问。
客户端程序则会获取远程对象的引用，并调用这些远程对象所提供的方法。

其基本原理大致如下：

编程模型

基于 RMI 开发一个分布式应用主要遵循以下几个步骤：

定义远程接口：也就是指定哪些方法能够被客户端远程调用。
实现远程接口：编写远程接口具体的实现类。
编写服务器端代码：创建并暴露远程对象，启动远程对象注册表，监听请求。
编写客户端代码：通过远程注册表的引用，查询并获取远程对象，并调用其方法。

参考代码

定义远程接口：

import java.rmi.Remote;
import java.rmi.RemoteException;

// 服务器端对外提供的接口，必须继承自 Remote
public interface TimeService extends Remote {

    // 方法抛出 RemoteException
    // 远程调用底层涉及网络、IO 操作，因此总是有风险 
    public String now() throws RemoteException;

}

实现远程接口：

import java.rmi.RemoteException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

public class TimeServiceImpl implements TimeService {

    @Override
    public String now() throws RemoteException {
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
        return sdf.format(new Date());
    }

}

编写服务器端代码：

import java.rmi.AlreadyBoundException;
import java.rmi.RemoteException;
import java.rmi.registry.LocateRegistry;
import java.rmi.registry.Registry;
import java.rmi.server.UnicastRemoteObject;

public class RMIServer {

    public static void main(String[] args) throws RemoteException,
            AlreadyBoundException {
        // 远程对象接收调用的端口
        final int REMOTE_PORT = 54321;
        // 远程对象在注册表中绑定的名称
        final String REMOTE_NAME = "TimeService";

        // 注册表接受请求的端口
        final int REGISTRY_PORT = 1099;

        // 创建远程对象
        TimeService timeService = new TimeServiceImpl();
        // 暴露该远程对象，以便能够接收传入的调用
        // 这会通过动态代理，自动生成 stub 类
        // 如果端口设置为 0 ，则会使用匿名端口
        UnicastRemoteObject.exportObject(timeService, REMOTE_PORT);

        // 创建并启动远程对象注册表
        Registry registry = LocateRegistry.createRegistry(REGISTRY_PORT);
        // 将远程对象绑定到注册表，使得客户端可以查找到
        registry.bind(REMOTE_NAME, timeService);
    }

}

编写客户端代码：

import java.rmi.NotBoundException;
import java.rmi.RemoteException;
import java.rmi.registry.LocateRegistry;
import java.rmi.registry.Registry;

public class RMIClient {

    public static void main(String[] args) throws RemoteException,
            NotBoundException {
        // 在默认注册表端口 1099 获取远程注册表的引用
        Registry registry = LocateRegistry.getRegistry("localhost");

        final String REMOTE_NAME = "TimeService";
        // 根据名称获取远程对象的引用
        // 实际上是动态生成的代理对象（Stub）
        TimeService timeService = (TimeService) registry.lookup(REMOTE_NAME);
        System.out.println(timeService.getClass().getName()); // com.sun.proxy.$Proxy0
        System.out.println(timeService.toString()); // TimeServiceImpl_Stub[...]

        // 调用其方法
        String now = timeService.now();
        System.out.println("现在是北京时间：" + now);
    }

}

要点

远程对象除了 Remote 接口，也可以实现其它的接口，但其它接口里声明的方法只在本地 JVM 可用，不能被远程调用。
远程接口声明的方法，必须抛出 RemoteException ，原因是远程调用的底层会涉及网络、IO 等操作，因此总是有风险。
远程方法的参数和返回值，只允许是基本数据类型、可序列化的对象。原因也很简单，因为要进行序列化操作。
在 JDK 1.5 之前，对于每个远程接口，我们都需要使用 RMI 编译器（rmic）手动生成 Stub 和 Skeleton 类，并打包到客户端。但是 JDK 1.5 之后，RMI 工具使用了动态代理，会在运行时动态生成代理对象，使用起来更简单。实际上，如果你现在还调用 rmic 的话，会出现以下警告信息：

警告: 为 JRMP 生成和使用骨架及静态存根已过时。骨架不再必要, 而静态存根已由动态生成的存根取代。建议用户不再使用rmic来生成骨架和静态存根。
RMI 注册机制是一个简单的远程对象命名服务，就好像是一个共享的电话本，客户端通过远程对象的名字可以查到远程对象（实际上是 Stub）的引用。
RMI 框架采用分布式垃圾收集机制(DGC，Distributed Garbage Collection)来管理远程对象的生命周期。其主要规则为：当一个远程对象没有任何本地变量引用和远程引用时，这个远程对象才可以被垃圾回收器回收。如果远程对象希望 GC 回收前做一些安全退出的操作（例如：释放资源），可以实现 java.rmi.server.Unreferenced 接口，并在 unreferenced()方法中执行相关操作。当 RMI 框架监测到一个远程对象没有任何远程引用时，这个方法。

WebService

除了 RMI ，JDK 1.6 之后，也集成了 WebService 。因此，我们也可以通过这种方式实现远程调用。

基本原理

WebService 基于 XML 进行信息交换，相对 RMI 而言，它具有跨平台、跨语言的优势。