分散式通訊框架 - rmi

Allen烽發表於2018-11-05

知識點:

1)什麼是rmi
2)簡單的實現rmi
3)rmi原理
4)手寫rmi框架

首先談下什麼RPC?

Remote procedure call protocal 遠端過程呼叫協議
不用知道具體細節,呼叫遠端系統中類的方法,就跟呼叫本地方法一樣。
RPC協議其實是一種規範。
包括Dubbo,Thrift,rmi,webservice,hessain

網路協議和網路IO對於呼叫端和服務端來說是透明的。

一個RPC框架應該包含的要素:

分散式通訊框架 - rmi

RMI概述

rmi(remote method invocation) 遠端方法呼叫
可以認為是RPC的java版本

RMI使用的是JRMP(JAVA Remote Messageing Protocol),可以說JRMP是專門為java定製的通訊協議,所以它是純java的分散式解決方案。

怎麼實現一個RMI程式

1)建立遠端介面並且繼承java.rmi.Remote 介面

package com.llf.rmidemo;

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

public interface SayHello extends Remote{
	  public String sayHello(String name)throws RemoteException;
}
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2)實現我們這個遠端介面並且繼承 UnicastRemoteObject

package com.llf.rmidemo;

import java.rmi.RemoteException;
import java.rmi.server.UnicastRemoteObject;

public class SayHelloImpl extends UnicastRemoteObject implements SayHello{

	protected SayHelloImpl() throws RemoteException {
	}

	@Override
	public String sayHello(String name) throws RemoteException {
		return "Hello LLF -->"+name;
	}

}
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3)建立伺服器程式 呼叫createRegistry方法註冊遠端物件

package com.llf.rmidemo;

import java.net.MalformedURLException;
import java.rmi.AlreadyBoundException;
import java.rmi.Naming;
import java.rmi.RemoteException;
import java.rmi.registry.LocateRegistry;

public class HelloServer {
	public static void main(String[] args) {
		try {
			SayHello hello=new SayHelloImpl();
			LocateRegistry.createRegistry(8888);
			try {
				Naming.bind("rmi://localhost:8888/sayhello", hello);
				System.out.println("Server start success!");
			} catch (MalformedURLException e) {
				e.printStackTrace();
			} catch (AlreadyBoundException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		} catch (RemoteException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

}
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4)建立客戶端程式

package com.llf.rmidemo;

import java.net.MalformedURLException;
import java.rmi.Naming;
import java.rmi.NotBoundException;
import java.rmi.RemoteException;

public class HelloClient {
	public static void main(String[] args) {
		try {
			SayHello hello=(SayHello) Naming.lookup("rmi://localhost:8888/sayhello");
			System.out.println(hello.sayHello("FXP"));
		} catch (MalformedURLException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (RemoteException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (NotBoundException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

}
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結果:

分散式通訊框架 - rmi

自己去實現一個RMI

1)編寫伺服器程式,暴露監聽,可以使用socket 2)編寫客戶端程式,通過IP和埠連線到指定的服務,並且把我們的資料做封裝(序列化) 3)伺服器端收到請求先反序列化在進行業務邏輯處理,把返回結果序列化返回

分散式通訊框架 - rmi

rmi框架呼叫時序圖

分散式通訊框架 - rmi

rmi原始碼分析

我們近乎的可以以如下的圖來理解: a) stub和skeleton這倆個身份都是作為代理存在,客戶端的稱為stub,服務端的稱為skeleton,通過這倆個物件遮蔽了遠端方法呼叫的具體細節,這倆個是必不可少的。 b)Registry:註冊所,提供了服務名到服務的對映。

分散式通訊框架 - rmi
結合這上面的圖,再以上面的demo程式碼,我們來扒一扒rmi的底層原始碼 首先我們看提供服務的server方 createRegistry方法

分散式通訊框架 - rmi
服務端先建立了一個RegistryImpl的物件,然後做了一個安全校驗,這邊我們不用關注,重點是看setup方法。

分散式通訊框架 - rmi
進入到RegistryImpl類

分散式通訊框架 - rmi
然後進入到UnicastServerRef的exportObject方法 1)首先為傳入的RegistryImpl建立一個代理物件stub 2)把UnicastServerRef的skeleton物件設定為當前RegistryImpl物件 3)skeleton,stub,unicastserverRef物件,id和一個boolean構造了一個target物件

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再往下追就是export的exportObject方法

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主要是呼叫listen方法建立一個serversocket,啟動一條執行緒等待客戶端請求。 至此為止我們的服務端已經起了服務等待客戶端連線了。

客戶端

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這邊其實就是建立一個stub的代理物件

用程式碼來模擬RMI底層過程如下: 新建一個User的物件

package com.llf.rmi;

public class User {
	
	private int age;

	public int getAge() {
		return age;
	}

	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}

}
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編寫一個Skeleton類供客戶端呼叫【這塊是rmi定義出來遮蔽底層序列化及流連線的,這邊模擬寫了下底層的序列化及流】

package com.llf.rmi;

import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

//server程式
public class User_Skeleton extends Thread {

	private UserServer userServer;

	public User_Skeleton(UserServer userServer) {
		this.userServer = userServer;

	}

	public void run() {
		ServerSocket serverSocket = null;
		ObjectInputStream read = null;
		ObjectOutputStream oos = null;
		Socket socket=null;
		try {
			serverSocket = new ServerSocket(8888);
		    socket = serverSocket.accept();
			while (socket != null) {
				read = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
				String method = (String) read.readObject();
				if (method.equals("age")) {
					int age = userServer.getAge();
					oos = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
					oos.writeInt(age);
					oos.flush();
				}
			}
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			if (serverSocket != null) {
				try {
					oos.close();
					read.close();
					socket.close();
					serverSocket.close();
				} catch (IOException e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
		}
	}
}
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寫一個stub

package com.llf.rmi;

import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;

public class User_Stub extends User {
	private Socket socket;
	
	public User_Stub() {
		try {
			socket=new Socket("localhost", 8888);
		} catch (UnknownHostException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
	
	public int getAge(){
		ObjectOutputStream oos=null;
		ObjectInputStream ois=null;
		try {
			oos=new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
			oos.writeObject("age");
			oos.flush();
			
			ois=new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
			return ois.readInt();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}finally {
			try {
				ois.close();
				oos.close();
			} catch (IOException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
			
		}
		return 0;
	}

}
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編寫伺服器程式碼

package com.llf.rmi;

public class UserServer extends User{
	public static void main(String[] args) {
		UserServer server=new UserServer();
		server.setAge(18);
		//模擬rmi生成的skeleton代理物件
		User_Skeleton user_Skeleton=new User_Skeleton(server);
		user_Skeleton.start();
		
	}
}
複製程式碼

編寫客戶端程式碼

package com.llf.rmi;

public class UserClient {
	public static void main(String[] args) {
		User user=new User_Stub();
		int age=user.getAge();
		System.out.println(age);
	}
}
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