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用RMI開(kāi)發(fā)基于Java的企業(yè)分布式應(yīng)用
摘要由于Java具有跨平臺(tái)、代碼可移植性、安全高效等廣泛而強(qiáng)大的功能，因而在開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)分布式應(yīng)用的時(shí)候，可以用它自身的機(jī)制實(shí)現(xiàn)分布式計(jì)算，一種基于Java的遠(yuǎn)程方法調(diào)用(RMI)為我們開(kāi)發(fā)企業(yè)分布式應(yīng)用提供了行之有效的解決方案。
關(guān)鍵詞JavaRMI企業(yè)分布式應(yīng)用
1概述
隨著電力企業(yè)信息化建設(shè)的不斷深入和發(fā)展，企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)與企業(yè)之間對(duì)信息、對(duì)數(shù)據(jù)的交換量大大增加，這些信息與數(shù)據(jù)越來(lái)越需要在不同的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)間傳送和交流。同時(shí)，由于各單位、各部門之間的現(xiàn)存的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備與操作系統(tǒng)千差萬(wàn)別，應(yīng)用水平也參差不齊，因此，開(kāi)發(fā)出跨平臺(tái)、可移植、高效安全的網(wǎng)絡(luò)分布式應(yīng)用來(lái)服務(wù)于電力企業(yè)，就顯得尤為重要。
在當(dāng)今的編程術(shù)語(yǔ)里，分布式計(jì)算已經(jīng)成為很常見(jiàn)的詞，它將企業(yè)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和程序分布在網(wǎng)絡(luò)的不同物理位置上，通過(guò)調(diào)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上多臺(tái)計(jì)算機(jī)的處理能力，發(fā)揮遠(yuǎn)程調(diào)用數(shù)據(jù)的功能。
遠(yuǎn)程方法調(diào)用(RemoteMethodInvocation,RMI)，可以在不同的Java虛擬機(jī)(JVM)之間實(shí)現(xiàn)對(duì)象與對(duì)象的通信。JVM可以位于相同或不同計(jì)算機(jī)上，在多個(gè)JVM中，一個(gè)JVM可以調(diào)用存儲(chǔ)在其它JVM的對(duì)象的方法。
本文主要介紹RMI的特點(diǎn)，分析應(yīng)用RMI進(jìn)行企業(yè)分布式計(jì)算的原理，以及利用RMI實(shí)現(xiàn)基于Java的企業(yè)分布式應(yīng)用的具體步驟。
2遠(yuǎn)程方法調(diào)用(RMI)的特點(diǎn)
2.1TCP編程的缺點(diǎn)
由于Java編程語(yǔ)言設(shè)計(jì)之初就是面向?qū)ο蠛椭С志W(wǎng)絡(luò)的，因此，基于對(duì)象的RMI機(jī)制已經(jīng)內(nèi)置在Java平臺(tái)中。
我們經(jīng)常會(huì)在網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)中使用TCP/IP編程，這樣，自然而然地就會(huì)涉及到Socket（套接字）編程。但是，使用Socket編程需要大量重復(fù)編碼，在復(fù)雜分布式操作時(shí)顯得非常麻煩，而且易于出錯(cuò)。因此，如何快速、高效、安全、可擴(kuò)展地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分布式計(jì)算，是開(kāi)發(fā)者們一貫追求和倡導(dǎo)的主題。直到RMI的出現(xiàn)，這種繁雜、低效的開(kāi)發(fā)情況才有很大改觀。
2.2RMI編程的特點(diǎn)
當(dāng)我們利用對(duì)象序列化在網(wǎng)絡(luò)上分配對(duì)象時(shí)，RMI提供了非Java平臺(tái)無(wú)法匹敵的獨(dú)特而強(qiáng)大的分布式計(jì)算模型，RMI主要有以下特點(diǎn)：
?客戶機(jī)可以向本地方法一樣調(diào)用遠(yuǎn)程服務(wù)器上的方法；
?可以根據(jù)接口指定客戶機(jī)/服務(wù)器編程合約；
?可以從服務(wù)器對(duì)象缺省二進(jìn)制類文件，自動(dòng)生成調(diào)動(dòng)/反調(diào)動(dòng)代碼；
?將Java編程模型擴(kuò)展到機(jī)器邊界(和Java虛擬機(jī)(JVM)邊界之外)，不需要任何特殊語(yǔ)法；
?還可以和一個(gè)遠(yuǎn)程方法調(diào)用中的數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸行為(代碼)。
盡管RMI不是唯一的企業(yè)級(jí)遠(yuǎn)程對(duì)象訪問(wèn)方案，但它卻是最容易實(shí)現(xiàn)的。
2.3RMI與CORBA
作為分布式應(yīng)用程序框架的規(guī)范，COBRA首當(dāng)其沖，它是由對(duì)象管理組織(OMG)開(kāi)發(fā)的。與CORBA不同的是，CORBA能夠利用不同編程語(yǔ)言（例如C/C 、Basic等）開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)分布式應(yīng)用，而RMI是一種純Java解決方案。在RMI中，程序的所有部分都由Java語(yǔ)言編寫(xiě)，這樣，開(kāi)發(fā)出來(lái)的程序完全符合Java規(guī)范，便于實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)訪問(wèn)、擴(kuò)展和移植。按照筆者所在西北電力建設(shè)集團(tuán)公司的情況看，服務(wù)器操作系統(tǒng)主要有Linux和Windows2000Server，分別存在于公司和部門當(dāng)中，它們是不同的系統(tǒng)平臺(tái)；同時(shí)，公司下屬各個(gè)工程項(xiàng)目部又距離很遠(yuǎn)，近的幾十公里，遠(yuǎn)則達(dá)到上千公里甚至位于國(guó)外，因此跨平臺(tái)和遠(yuǎn)程訪問(wèn)這兩大功能在開(kāi)發(fā)企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)就必須考慮，而RMI恰恰能夠用它的自身特點(diǎn)來(lái)滿足編程需要。
3RMI基本體系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
RMI通過(guò)TCP/IP在內(nèi)部使用Socket，象其名稱暗示的那樣，它能夠幫助我們查找并執(zhí)行遠(yuǎn)程對(duì)象的方法。RMI的目的是讓位于不同JVM中的對(duì)象，在外觀及行為上都像是本地的對(duì)象。
通常，我們把調(diào)用這種遠(yuǎn)程對(duì)象的JVM，稱為客戶機(jī)；而把包括這種遠(yuǎn)程對(duì)象的JVM，稱為服務(wù)器。
盡管對(duì)一個(gè)遠(yuǎn)程對(duì)象的引用和獲得對(duì)本地對(duì)象的引用有所不同，但我們可以把遠(yuǎn)程對(duì)象像本地對(duì)象一樣使用。應(yīng)用程序并不知道一個(gè)對(duì)象是遠(yuǎn)程的還是本地的。實(shí)際上，遠(yuǎn)程對(duì)象上被調(diào)用的方法與本地對(duì)象上調(diào)用的方法，具有相同的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)。
作為RMI的底層（會(huì)包含復(fù)雜的Socket操作），它會(huì)自動(dòng)截獲方法調(diào)用，找到遠(yuǎn)程對(duì)象，然后處理遠(yuǎn)程請(qǐng)求。筆者認(rèn)為，RMI設(shè)計(jì)的重要之處，就在于不但在設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程訪問(wèn)功能，而且實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的透明性。
RMI的基本體系結(jié)構(gòu)，概括起來(lái)說(shuō)，由三個(gè)抽象層組成：
3.1存根/框架層(Stubs/SkeletonsLayer)
RMI為我們引入了兩種特殊類型的對(duì)象，稱為存根(Stub)和框架(Skeleton),它們組成了RMI的第一層。
在遠(yuǎn)程通信的時(shí)候，要利用TCP/IP協(xié)議，做很多底層數(shù)據(jù)的打包傳輸。運(yùn)用Java技術(shù)，我們先要把數(shù)據(jù)或者對(duì)象轉(zhuǎn)換成字節(jié)流(bytestream)，便于網(wǎng)絡(luò)傳輸，這個(gè)過(guò)程叫匯集(marshaling)；當(dāng)收到遠(yuǎn)程傳來(lái)的字節(jié)流后，我們要把流信息轉(zhuǎn)換成對(duì)象或者數(shù)據(jù)，這個(gè)過(guò)程叫解讀(unmarshaling),它與匯集剛好相反。
Stub和Skeleton層位于實(shí)際應(yīng)用程序之下，建立在Proxy（代理）設(shè)計(jì)方案之上。Stub類的作用是遠(yuǎn)程服務(wù)器實(shí)現(xiàn)的代理的角色，Stub是客戶方對(duì)象；Skeleton類用于幫助對(duì)象通過(guò)RMI鏈接與Stub通信，它從鏈路中讀取方法調(diào)用的參數(shù)，向遠(yuǎn)程服務(wù)實(shí)現(xiàn)對(duì)象進(jìn)行調(diào)用，接受返回值，然后再把返回值寫(xiě)回到Stub。
3.2遠(yuǎn)程引用層(RemoteReferenceLayer)
遠(yuǎn)程引用層定義和支持著RMI連接的調(diào)用語(yǔ)義(semantics)。
RMI進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問(wèn)要用到JRMP(JavaRemoteMethodProtocol,即Java遠(yuǎn)程方法協(xié)議)，
這一層提供專用于JRMP的RemoteRef對(duì)象，它位于java.rmi.server包內(nèi)，代表著遠(yuǎn)程對(duì)象的一個(gè)句柄。RemoteRef使用遠(yuǎn)程引用來(lái)執(zhí)行遠(yuǎn)程對(duì)象的一個(gè)遠(yuǎn)程方法調(diào)用。
3.3傳輸層(TransportLayer)
傳輸層在JVM之間建立基于流的網(wǎng)絡(luò)連接，并且負(fù)責(zé)
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