Java中最简单的分布式调用RMI

发表于:2017-4-28 10:04  作者:耿杰   来源:Github

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  前言
  我们先来看一个例子:
  系统中目前存在两个 JAVA 服务,分别是服务A、服务B。现在服务A 想要调用服务B中的某个服务,我们怎么实现呢?
  有人觉得这不很简单,服务B暴露一个服务接口,服务A通过 RPC 的方式来访问这个接口,这里的 RPC 可以引用第三方实现,也可以通过简单的 REST 请求的方式实现。
  是的,解决这场景的方法有很多,其实 JAVA 自身也提供了一种更简单的方式,即通过 RMI 实现跨 JVM 虚拟机的远程调用。虽然它和现在主流的 RPC 相比,可能显得比较无力。但是其设计思想,加上它的简单易用,我们不妨来看一下。
  RMI 简介
  RMI(Remote Method Invocation)是一种用于实现远程过程调用的应用程序编程接口。它使客户机上运行的程序可以调用远程服务器上的对象。远程方法调用特性使Java编程人员能够在网络环境中分布操作。
  特点
  · 是 JAVA 自带的功能,无需集成任何的外部扩展;
  · 数据传输是面向对象的;
  · 动态下载对象资源;
  · 仅限 JAVA 间通信;
  通信协议
  服务间的通信通过 TCP 传输。协议约定为 rmi://,仅限JAVA之间的远程通信;
  成员
  · RMI Registry:作为存储远程服务的代理对象的仓库
  · Server:服务端,暴露远程对象,并将其代理对象注册进 RMI Registry
  · Client:客户端,查找远程代理对象,远程调用服务对象
  运行机制
  从上图可以看出,虽然 RMI 目前看上去有点过时了,但其思想和现在的服务注册与发现还是很相似的。归纳起来,包含以下几点:
  · 启动注册中心
  · 服务端:暴露服务
  · 服务端:服务注册
  · 客户端:获取服务地址(代理对象)
  · 客户端:远程调用服务
  使用方法
  · 启动 RMI Registry
  这里启动仓库有两种方式,一种是在程序中启动:
  import java.rmi.registry.LocateRegistry;
  Registry registry = LocateRegistry.createRegistry(REGISTRY_PORT);
  另一种通过命令启动:
  /usr/bin/rmiregistry REGISTRY_PORT
  · 获取 RMI Registry
  通过环境变量 java.rmi.server.hostname 来设置仓库地址
  import java.rmi.registry.LocateRegistry;
  Registry registry = LocateRegistry.getRegistry(REGISTRY_PORT)
  · 定义远程服务接口
  接口继承 Remote
  接口方法必须抛出 RemoteException
  import java.rmi.Remote;
  public interface RemoteService extends Remote {
  //define your function
  Object run() throws RemoteException;
  }
  · UnicastRemoteObject.exportObject(Remote obj, int port)
  创建 Remote 对象的代理类,并实现 Serializable 接口
  在 TCP 上暴露远程服务
  port 为 0 表示使用匿名随机端口 ( 使用1~1023的已知端口时,注意权限问题 )
  import java.rmi.server.UnicastRemoteObject;
  Remote remoteProxy = UnicastRemoteObject.exportObject(your_remote_service, 0);
  · 注册远程对象到 RMI Registry( 在 Registry 中的都是对象的远程代理类,并非真正的对象 )
  获取 Registry 的远程代理类,然后调用它的 rebind 将代理对象注册进仓库中 ( Naming.rebind(String name, Remote obj) 本质上也是解析 name 中的仓库地址,获取仓库的代理对象,进而进行远程注册 )
  // 本地创建或远程获取 Registry
  Registry registry = ...
  registry.rebind(String name, Remote obj);
  · 查找远程调用对象
  Registry registry = LocateRegistry.getRegistry(REGISTRY_PORT);
  Remote obj = registry.lookup(REMOTE_NAME);
  示例
  ###准备工作: 定义远程对象接口
  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;
  }
  ###服务B:注册远程服务
  · 实现远程服务对象
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";
}
}
  · 启动服务
  创建 RMI Registry(也可在通过命令 rmiregistry 在应用外创建)
  实例化远程服务
  导出远程对象,使其能接受远程调用
  将导出的远程对象绑定到仓库中
  等待服务调用
  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 {
  // 实例化远程对象,并创建远程代理类
  RemoteService p1 = new pService1();
  Remote stub1 = UnicastRemoteObject.exportObject(p1, 0);
  // 本地创建 Registry,并注册远程代理类
  Registry registry = LocateRegistry.createRegistry(REGISTRY_PORT);
  registry.rebind(REMOTE_P1, stub1);
  System.out.println("service b bound");
  }
  }
  ###服务A:调用远程服务
  · 启动服务
  连接仓库
  在 Registry 中查找所调用服务的远程代理类
  调用代理类方法
  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);
  // 从仓库中获取远程代理类
  RemoteService p1 = (RemoteService) registry.lookup(REMOTE_P1);
  // 远程动态代理
  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();
  }
  }
  }
  演示结果
  启动服务B
  service b bound
  启动服务A
  The remote call for serviceB:p1 success
  Process finished with exit code 0
  查看服务B 调用情况
  service b bound
  invoke pService1.
  高级用法
  上面示例没有涉及到远程调用的传参问题。如果需要传参,且传参的类型不是基本类型时,远程服务就需要动态的去下载资源。
  这里通过设置环境变量来实现远程下载:
  java.rmi.server.codebase:远程资源下载路径(必须是绝对路径),可以是file://, ftp://, http:// 等形式的;
  java.rmi.server.useCodebaseOnly:默认为 true, 表示仅依赖当前的 codebase, 如果使用外部的 codebase( 服务B 需要使用 服务A 提供的下载地址时 ),需将此参数设置为false;
  对于跨主机的访问,RMI 加入了安全管理器(SecurityManager),那么也需要对应的安全策略文件
  java.security.policy:指定策略文件地址;
  其他设置:
  java.rmi.server.hostname:设置仓库的主机地址;
  sun.rmi.transport.tcp.handshakeTimeout:设置连接仓库的超时时间;
  核心代码
  关于源码的阅读,网上曾经看到一句话讲的很好,“源码阅读的什么样程度算好,阅读到自己能放过自己了,那就够了。”
  我一般喜欢带着问题来阅读,这里我从几个问题入手,简单分享下我的理解。
  获取到的 Registry 对象到底是什么东西?
  从这段代码来分析:
  Registry registry = LocateRegistry.getRegistry(REGISTRY_PORT);
  远程对象到底是什么,原始对象又在哪里呢?
  从这段代码来分析:
  Remote obj = UnicastRemoteObject.exportObject(Remote obj, int port);
  知道了仓库中存放、获取的都是 远程对象的代理类,那么实际的远程通信是如何完成的?
  知道 JDK 动态代理的同学,肯定有一个 invoke 方法,是方法调用的关键。这里的 invoke() 具体代码在 UnicastRef 中。
  问题
  从源码中可以看出,远程调用每次都会 新建一个 connection,感觉这里会成为一个性能的瓶颈。
  总结
  虽然 RMI 在目前看来有些过时了,但它的思想:远程仓库、服务注册、服务查找、代理调用等,和目前主流的 RPC 是不是很相似呢?一种技术的过时,往往是跟不上业务的快速发展,但它的产生至少是满足了当时的需求。
  个人觉得,技术的实现会随着业务的发展不断的变化,但是核心思想一定是小步的进行,毕竟这些都是不断积累的经验总结出来的。希望本篇对大家能有所收获!

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