Java 中最簡單的分布式調用 RMI

lm_lxt 7年前發布 | 22K 次閱讀 Java RMI 分布式系統 Java開發

JAVA中最簡單的分布式調用 RMI

前言

我們先來看一個例子：

系統中目前存在兩個 JAVA 服務，分別是服務A、服務B。現在服務A 想要調用服務B中的某個服務，我們怎么實現呢？

有人覺得這不很簡單，服務B暴露一個服務接口，服務A通過 RPC 的方式來訪問這個接口，這里的 RPC 可以引用第三方實現，也可以通過簡單的 REST 請求的方式實現。

是的，解決這場景的方法有很多，其實 JAVA 自身也提供了一種更簡單的方式，即通過 RMI 實現跨 JVM 虛擬機的遠程調用。雖然它和現在主流的 RPC 相比，可能顯得比較無力。但是其設計思想，加上它的簡單易用，我們不妨來看一下。

RMI 簡介

RMI（Remote Method Invocation）是一種用于實現遠程過程調用的應用程序編程接口。它使客戶機上運行的程序可以調用遠程服務器上的對象。遠程方法調用特性使Java編程人員能夠在網絡環境中分布操作。

特點

是 JAVA 自帶的功能，無需集成任何的外部擴展；
數據傳輸是面向對象的；
動態下載對象資源；
僅限 JAVA 間通信；

通信協議

服務間的通信通過 TCP 傳輸。協議約定為 rmi://，僅限JAVA之間的遠程通信；

成員

RMI Registry：作為存儲遠程服務的代理對象的倉庫
Server：服務端，暴露遠程對象，并將其代理對象注冊進 RMI Registry
Client：客戶端，查找遠程代理對象，遠程調用服務對象

運行機制

從上圖可以看出，雖然 RMI 目前看上去有點過時了，但其思想和現在的服務注冊與發現還是很相似的。歸納起來，包含以下幾點：

啟動注冊中心
服務端：暴露服務
服務端：服務注冊
客戶端：獲取服務地址（代理對象）
客戶端：遠程調用服務

使用方法

啟動 RMI Registry

這里啟動倉庫有兩種方式，一種是在程序中啟動：

import java.rmi.registry.LocateRegistry;
Registry registry = LocateRegistry.createRegistry(REGISTRY_PORT);

另一種通過命令啟動：

/usr/bin/rmiregistry REGISTRY_PORT

獲取 RMI Registry

通過環境變量 java.rmi.server.hostname 來設置倉庫地址

</li> </ul>

import java.rmi.registry.LocateRegistry;
Registry registry = LocateRegistry.getRegistry(REGISTRY_PORT)

定義遠程服務接口

接口繼承 Remote
接口方法必須拋出 RemoteException

</li> </ul>

import java.rmi.Remote;
public interface RemoteService extends Remote {

//define your function
Object run() throws RemoteException;


}</code></pre> 
  
 
    UnicastRemoteObject.exportObject(Remote obj, int port) 
     
     創建 Remote 對象的代理類，并實現 Serializable 接口 
     在 TCP 上暴露遠程服務 
     port 為 0 表示使用匿名隨機端口 （ 使用1~1023的已知端口時，注意權限問題 ） 
     </li> 
  </ul> 
  import java.rmi.server.UnicastRemoteObject;
Remote remoteProxy = UnicastRemoteObject.exportObject(your_remote_service, 0); 
   
   注冊遠程對象到 RMI Registry（ 在 Registry 中的都是對象的遠程代理類，并非真正的對象 ） 
   
  獲取 Registry 的遠程代理類，然后調用它的 rebind 將代理對象注冊進倉庫中 （ Naming.rebind(String name, Remote obj) 本質上也是解析 name 中的倉庫地址，獲取倉庫的代理對象，進而進行遠程注冊 ） 
  // 本地創建或遠程獲取 Registry
Registry registry = ...
registry.rebind(String name, Remote obj); 
   
   查找遠程調用對象 
   
  Registry registry = LocateRegistry.getRegistry(REGISTRY_PORT);
Remote obj = registry.lookup(REMOTE_NAME); 
  示例 
  ###準備工作： 定義遠程對象接口 
  package com.test.remote;
import java.rmi.Remote;
import java.rmi.RemoteException;
public interface RemoteService extends Remote {

Object run() throws RemoteException;

Object run(Object obj) throws RemoteException;


}</code></pre> 
  
###服務B：注冊遠程服務 
   
   實現遠程服務對象 
   
  package com.test.serviceB.publishService;
import com.test.remote.RemoteService;
import java.rmi.RemoteException;
public class pService1 implements RemoteService {

public Object run() {
    System.out.println("invoke pService1.");
    return "success";
}

public Object run(Object obj) throws RemoteException {
    System.out.println("invoke pService1, params is " + obj.toString());
    return "success";
}


}</code></pre> 
  
 
    啟動服務 
     
     創建 RMI Registry（也可在通過命令 rmiregistry 在應用外創建） 
     實例化遠程服務 
     導出遠程對象，使其能接受遠程調用 
     將導出的遠程對象綁定到倉庫中 
     等待服務調用 
     </li> 
  </ul> 
  public class Boot {

private static final String REMOTE_P1 = "serviceB:p1";
private static final int REGISTRY_PORT = 9999;

public static void main(String[] args) throws RemoteException {

     // 實例化遠程對象，并創建遠程代理類
    RemoteService p1 = new pService1();
    Remote stub1 = UnicastRemoteObject.exportObject(p1, 0);

    // 本地創建 Registry，并注冊遠程代理類
    Registry registry = LocateRegistry.createRegistry(REGISTRY_PORT);
    registry.rebind(REMOTE_P1, stub1);

    System.out.println("service b bound");

}

}</code></pre> 
  
###服務A：調用遠程服務 
   
   啟動服務 
     
     連接倉庫 
     在 Registry 中查找所調用服務的遠程代理類 
     調用代理類方法 
     </li> 
  </ul> 
  public class Boot {

private static final String REMOTE_P1 = "serviceB:p1";
private static final int REGISTRY_PORT = 9999;

public static void main(String[] args) throws RemoteException {

    try {

        Registry registry = LocateRegistry.getRegistry(REGISTRY_PORT);
        // 從倉庫中獲取遠程代理類
        RemoteService p1 = (RemoteService) registry.lookup(REMOTE_P1);
        // 遠程動態代理
        String res1 = (String)p1.run();
        System.out.printf("The remote call for %s %s \n", REMOTE_P1, res1);

    } catch (NotBoundException e){
        e.printStackTrace();
    } catch (RemoteException e){
        e.printStackTrace();
    }

}

}</code></pre> 
  
演示結果 
   
   啟動服務B 
   
  service b bound 
   
   啟動服務A 
   
  The remote call for serviceB:p1 success
Process finished with exit code 0</code></pre> 
  
 
   查看服務B 調用情況 
   
  service b bound
invoke pService1. 
  高級用法 
  上面示例沒有涉及到遠程調用的傳參問題。如果需要傳參，且傳參的類型不是基本類型時，遠程服務就需要動態的去下載資源。 
  這里通過設置環境變量來實現遠程下載： 
   
   java.rmi.server.codebase：遠程資源下載路徑（必須是絕對路徑），可以是file://, ftp://, http:// 等形式的； 
   java.rmi.server.useCodebaseOnly：默認為 true, 表示僅依賴當前的 codebase, 如果使用外部的 codebase（ 服務B 需要使用 服務A 提供的下載地址時 ），需將此參數設置為false； 
   
  對于跨主機的訪問，RMI 加入了安全管理器（SecurityManager），那么也需要對應的安全策略文件 
   
   java.security.policy：指定策略文件地址； 
   
  其他設置： 
   
   java.rmi.server.hostname：設置倉庫的主機地址； 
   sun.rmi.transport.tcp.handshakeTimeout：設置連接倉庫的超時時間； 
   
  核心代碼 
  關于源碼的閱讀，網上曾經看到一句話講的很好，“源碼閱讀的什么樣程度算好，閱讀到自己能放過自己了，那就夠了。” 
  我一般喜歡帶著問題來閱讀，這里我從幾個問題入手，簡單分享下我的理解。 
   
   獲取到的 Registry 對象到底是什么東西？ 
   
  從這段代碼來分析： 
  Registry registry = LocateRegistry.getRegistry(REGISTRY_PORT); 
   
   
   遠程對象到底是什么，原始對象又在哪里呢？ 
   
  從這段代碼來分析： 
  Remote obj = UnicastRemoteObject.exportObject(Remote obj, int port); 
   
   
   
   知道了倉庫中存放、獲取的都是 遠程對象的代理類，那么實際的遠程通信是如何完成的？ 
   
  知道 JDK 動態代理的同學，肯定有一個 invoke 方法，是方法調用的關鍵。這里的 invoke() 具體代碼在 UnicastRef 中。 
   
  問題 
  從源碼中可以看出，遠程調用每次都會 新建一個 connection，感覺這里會成為一個性能的瓶頸。 
  總結 
  雖然 RMI 在目前看來有些過時了，但它的思想：遠程倉庫、服務注冊、服務查找、代理調用等，和目前主流的 RPC 是不是很相似呢？一種技術的過時，往往是跟不上業務的快速發展，但它的產生至少是滿足了當時的需求。 
  個人覺得，技術的實現會隨著業務的發展不斷的變化，但是核心思想一定是小步的進行，畢竟這些都是不斷積累的經驗總結出來的。希望本篇對大家能有所收獲！ 
    
  來自：https://github.com/jasonGeng88/blog/blob/master/201704/rmi.md


                    
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