【雜談】對RMI（Remote Method Invoke）的認識

貓毛·波拿巴發表於2018-11-15

前言

　　對RMI接觸的也比較早，基本上剛學完Java基礎不久就機緣巧合遇到了。當時有嘗試著去了解，但是沒看到比較好的教程，而且對網路程式設計相關知識不太瞭解，看了不少文章，也沒弄明白。現在對網路和I/O有了一定了解，理解起來也比較順暢了。以下，是我對RMI的認識。

RMI的相關概念

　　"In computing, the Java Remote Method Invocation (Java RMI) is a Java API that performs remote method invocation, the object-oriented equivalent of remote procedure calls (RPC), with support for direct transfer of serialized Java classes and distributed garbage-collection." ——維基百科

　　上述定義指明幾個點

RMI是Java用於呼叫遠端方法的API ——①屬於Java ②指的是一個API，不是協議或者其他什麼東西
相當於物件導向版的RPC —— RPC是遠端過程呼叫（程式導向）
支援直接傳輸可序列化的Java類 ——①傳輸的類是方法呼叫需要的引數和返回值，而不是實現類，實現類的方法在伺服器執行。
支援分散式垃圾回收（暫未涉獵）

遠端呼叫

　　遠端呼叫並不是載入遠端的類到本地執行，而是通過傳遞方法引數到伺服器，讓伺服器執行相應的方法並返回結果給客戶端。

網路協議與IO

　　RMI所指的遠端呼叫，說的其實是從一個JVM的物件呼叫另一個JVM環境下物件方法的過程。兩個JVM可以在不同的主機上，也可以在同一臺主機上。如果在不同主機上，則方法呼叫必然需要網路傳輸，網路傳輸則必然與Socket通訊以及相關的通訊協議掛鉤，RMI用的底層協議是JRMIP。值得一提的是，使用RMI這個API的好處就是，使用者不需要實現底層的網路通訊與IO，或者說網路傳輸對使用者來說是透明的。

遠端介面

　　客戶端和服務端都有的介面，只不過介面的實現類在服務端。

RMI的工作原理

　　值得一提的是，我在學習RMI的時候，故我根據理解畫了這張圖。書上講到需要用rmic指令生成stub和skeleton。但是實際上，Java後面已經廢除了這種方式，skeleton被認為不再需要，但是伺服器仍然有一些東西負責skeleton的行為（誰負責，暫不清楚，尚未了解底層實現）。而stub可以動態生成。所以用這張圖理解RMI還是沒問題的。

RMI遠端服務的實現

相關概念

Remote

　　java.rmi.server包下的定義的介面，遠端介面必須繼承與RMI的Remote介面，表明其遠端介面的身份。

RMI registry

　　RMI的登錄檔服務，伺服器需要將對應的服務註冊到登錄檔上，此操操作將會繫結對應服務的stub(存根)。客戶端會根據伺服器的IP地址找到伺服器，然後在伺服器的登錄檔上找對應的存根。

UnicastRemoteObject

　　遠端介面的實現類必須繼承此類，以用於生成與底層JRMP協議相關的通訊物件，以及用於與通訊物件連線的stub(存根)。

服務端實現步驟

　　1. 定義遠端介面

　　　　定義一個介面，繼承於Remote介面。注意，定義的方法需要丟擲RemoteException。因為網路和I/O是不安全的，必須讓客戶意識到這點，做相應的異常處理準備。

　　2. 定義遠端介面實現

　　　　定義一個類實現上述介面，並繼承UnicastRemoteObject。可在此類，或其他類中的main方法中，註冊服務到登錄檔表。

　　　　Naming.rebind("serviceName", service);

　　3. 啟動RMI registry登錄檔服務

　　　　利用命令列啟動。啟動命令所在的目錄必須能夠訪問到你的類。最好在實現類目錄啟動。

　　　　%rmiregistry

　　4. 開啟遠端服務（註冊服務到登錄檔）

　　　　執行，帶有註冊操作的類。

客戶端實現步驟

　　1. 定義遠端介面

　　　　與服務端的介面相同，直接拷貝過來即可。

　　2. 定義訪問遠端介面的類

　　　　客戶端需要定義一個類，用於連線到服務端的登錄檔，根據服務的相關資訊查詢並獲取stub(存根)。

　　　　Naming.lookup("rmi://ip:port/serviceName");

　　 3. 根據stub訪問遠端介面方法。

RMI樣例程式碼

檔案圖

注：在單機環境下模擬，客戶端服務端在不同的資料夾。

服務端

MyRemote.java

import java.rmi.*;

public interface MyRemote extends Remote {
    public String sayHello() throws RemoteException;
}

View Code

MyRemoteImpl.java

import java.rmi.*;
import java.rmi.server.*;

public class MyRemoteImpl extends UnicastRemoteObject implements MyRemote {
    //實現遠端方法
    public String sayHello() {
        return "Server says, 'Hey'";
    }

    public MyRemoteImpl() throws RemoteException {

    }

    //主方法，註冊服務到登錄檔
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //建立遠端物件
            MyRemote service = new MyRemoteImpl();
            //繫結到登錄檔
            //rebind方法會覆蓋同名方法，相當於先unbind再bind.
            Naming.rebind("RemoteHello", service);
        } catch(Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

View Code

啟動RMI Registry登錄檔服務，注意，此命令沒有任何響應，就是開啟成功了，不要關閉此彈窗

啟動服務，開啟另一個控制檯，執行主程式。此主程式同樣沒有任何輸出。

客戶端

MyRemote同上

MyRemoteClient.java

import java.rmi.*;

public class MyRemoteClient {
    public static void main(String[] args) {
        new MyRemoteClient().go();
    }

    public void go() {
        try {
            //查詢對應服務，並獲取到存根
            MyRemote service = (MyRemote) Naming.lookup("rmi://127.0.0.1/RemoteHello");
            //利用存根呼叫介面方法
            String s = service.sayHello();
            //輸出返回值
            System.out.println(s);
        } catch(Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}