Распространение классов RMI

Введение

Главной целью разработчиков RMI было предоставление возможности программистам разрабатывать распределенные Java‑программы, используя такие же синтаксис и семантику, как и при разработке обычных нераспределенных программ. Для этого они должны были преобразовать модель работы классов и объектов в одной виртуальной машине Java™ (JVM) в новую модель работы классов и объектов в распределенной (несколько JVM) вычислительной среде.

 

RMI-приложения

Вызов Удаленных Методов Remote Method Invocation (RMI) является реализацией идей RPC для языка программирования Java.

RMI - продукт компании JavaSoft, разработанный для Java и интегрированный в JDK 1.1 и выше.. Основное преимущество RMI заключается в том, что он предоставляет программисту программируемый интерфейс более высокого уровня, который позволяет передавать ссылку на удаленный объект в качестве аргумента или возвращать ее в качестве результата. RMI требует, чтобы на обоих концах соединения выполнялись Java-программы. Сетевое соединение достигается с использованием TCP/IP-протокола. Архитектура RMI приведена на рис. "Архитектура RMI".

Основным достоинством RMI является то, что с его помощью можно наиболее быстро и просто создать небольшую распределенную систему в чисто Java-среде. Основным недостатком RMI является невозможность интегрирования этого механизма с существующими приложениями.

Интерфейсы в RMI

Архитектура RMI основана на одном важном принципе: определение поведения и реализация этого поведения считаются разными понятиями. RMI дает возможность разделить и выполнить на разных JVM код, определяющий поведение, и код, реализующий поведение.

Это соответствует требованиям распределенных систем, в которых клиенты знают об определениях служб, а серверы предоставляют эти службы. Конкретно в RMI определение удаленной службы кодируется при помощи интерфейса Java. Реализация удаленной службы кодируется в классе. Таким образом, ключ к пониманию RMI - помнить, что интерфейсы определяют поведение, а классы определяют реализацию.

Уровни архитектуры RMI

Реализация RMI, по существу, состоит из трех абстрактных уровней. Первый - это уровень заглушки и скелета, расположенный непосредственно перед разработчиком. Этот уровень перехватывает вызовы методов, произведенные клиентом при помощи переменной-ссылки на интерфейс, и переадресует их в удаленную службу RMI.

Следующий уровень - уровень удаленной ссылки. Этот уровень понимает, как интерпретировать и управлять ссылками на удаленные объекты служб. В JDK 1.1 этот уровень соединяет клиентов с удаленными объектами служб, которые исполняются на сервере. Это соединение является связью типа один к одному (однонаправленное соединение). В Java 2 SDK этот уровень был расширен поддержкой активации пассивных удаленных объектов при помощи технологии Remote Object Activation.

Транспортный уровень основан на соединениях TCP/IP между сетевыми машинами. Он обеспечивает основные возможности соединения и некоторые стратегии защиты от несанкционированного доступа. При использовании уровневой архитектуры каждый из уровней может быть изменен или заменен без воздействия на остальную систему. Например, транспортный уровень может быть заменен протоколом UDP/IP без изменения остальных уровней.

Поиск удаленных объектов

При рассмотрении архитектуры RMI возникает вопрос: "Как клиент находит удаленную службу RMI?". Клиенты находят удаленные службы, используя службу имен или каталогов. Как клиент может найти службу, используя службу? Но это действительно так. Служба имен или каталогов исполняется на хорошо известном хосте и имеет известный номер порта (хорошо известный означает, что все в организации знают об этом).

RMI может использовать много различных служб каталогов, включая Java Naming and Directory Interface (JNDI). RMI и сама включает в себя простую службу, называемую реестром RMI, rmiregistry. Реестр RMI работает на каждой машине, содержащей объекты удаленных служб и принимающей запросы на обслуживание, по умолчанию используя порт 1099. На хосте программа сервера создает удаленную службу, предварительно создавая локальный объект, реализующий эту службу. Затем она экспортирует этот объект в RMI. Как только объект экспортирован, RMI создает службу прослушивания, ожидающую соединения с клиентом и запроса службы. После экспорта, сервер регистрирует объект в реестре RMI, используя общедоступное имя.

На стороне клиента к реестру RMI доступ обеспечивается через статический класс Naming. Он предоставляет метод lookup(), который клиент использует для запросов к реестру. Метод lookup() принимает URL, указывающий на имя хоста и имя требуемой службы. Метод возвращает удаленную ссылку на обслуживающий объект. URL принимает следующий вид:

rmi://<host_name> [:<name_service_port>] /<service_name>

где host_name - это имя, распознаваемое в локальной сети (LAN), или DNS-имя в сети Internet. Необходимо только указать name_service_port, если служба имен исполняется на порте, отличном от принимаемого по умолчанию 1099.

Использование RMI

Рабочая RMI-система состоит из нескольких частей: определение интерфейсов для удаленных служб, реализация удаленных служб, файлы заглушки и скелета, сервер, предоставляющий удаленные службы, служба имен RMI, дающая возможность клиентам найти удаленные службы, поставщик файла классов (HTTP или FTP-сервер), клиентская программа, которая нуждается в удаленных службах.

Если предположить, что RMI-система уже спроектирована, для ее создания необходимо выполнить следующие шаги:

1. Написать и откомпилировать Java-код для интерфейсов.

2. Написать и откомпилировать Java-код для классов реализации.

3. Создать файлы классов заглушки и скелета из классов реализации.

4. Написать Java-код программы хоста для удаленного обслуживания.

5. Разработать Java-код для клиентской программы RMI.

6. Установить и запустить RMI-систему.

Распространение классов RMI

Для сервера должны быть доступны (для загрузчика классов) классы:

- Определения интерфейса удаленной службы

- Реализации удаленных служб

- Скелеты для классов реализации (только для серверов, основанных на JDK 1.1)

- Заглушки для классов реализации

- Все остальные классы сервера

Для клиента должны быть доступны (для загрузчика классов) классы:

- Определения интерфейса удаленной службы

- Заглушки для классов, реализующих удаленную службу

- Классы сервера для объектов, используемых клиентом (таких, как возвращаемое значение)

- Все остальные классы клиента

Если вы знаете, какие файлы должны быть размещены на различных узлах сети, то сделать их доступными для каждого загрузчика классов JVM не составит труда.