Java RMI 的使用及原理

1、示例

三个角色：RMIService、RMIServer、RMIClient。（RMIServer向RMIService注册Stub、RMIService在RMIClient lookup时向其提供Stub）

服务端编写完后，把服务端的功能接口类给客户端，客户端编写自己的代码即可。（客户端通过向RMI Service查找指定的服务得到Stub，不用手动生成任何Stub）

代码：

server：

接口定义及实现：

/**
 *       <br>
 *       在Java中，只要一个类extends了java.rmi.Remote接口，即可成为存在于服务器端的远程对象， 供客户端访问并提供一定的服务。JavaDoc描述：Remote 接口用于标识其方法可以从非本地虚拟机上 调用的接口。任何远程对象都必须直接或间接实现此接口。只有在“远程接口” （扩展 java.rmi.Remote 的接口）中指定的这些方法才可被远程调用。
 */
public interface Hello extends Remote {
    /*
     * extends了Remote接口的类或者其他接口中的方法若是声明抛出了RemoteException异常， 则表明该方法可被客户端远程访问调用。
     */
    public String sayHello(String name) throws RemoteException;
}

/**
 *       远程对象必须实现java.rmi.server.UniCastRemoteObject类，这样才能保证客户端访问获得远程对象时， 该远程对象将会把自身的一个拷贝以Socket的形式传输给客户端，此时客户端所获得的这个拷贝称为“存根”， 而服务器端本身已存在的远程对象则称之为“骨架”。其实此时的存根是客户端的一个代理，用于与服务器端的通信，
 *       而骨架也可认为是服务器端的一个代理，用于接收客户端的请求之后调用远程方法来响应客户端的请求。
 */
/* java.rmi.server.UnicastRemoteObject构造函数中将生成stub和skeleton */
public class HelloImpl extends UnicastRemoteObject implements Hello {
    private static final long serialVersionUID = -271947229644133464L;

    // 这个实现必须有一个显式的构造函数，并且要抛出一个RemoteException异常
    public HelloImpl() throws RemoteException {
        super();
    }

    @Override
    public String sayHello(String name) throws RemoteException {
        // TODO Auto-generated method stub
        return "hello " + name;
    }
}

服务注册及服务端：

/**
 * 注册远程对象,向客户端提供远程对象服务.远程对象是在远程服务上创建的，你无法确切地知道远程服务器上的对象的名称 但是，将远程对象注册到RMI Service之后，客户端就可以通过RMI Service请求 到该远程服务对象的stub了，利用stub代理就可以访问远程服务对象
 */
public class HelloServer {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        try {
            Hello h = new HelloImpl(); /* 生成stub和skeleton,并返回stub代理引用 */
            String serverIp = "localhost";
            int listenPort = 12345;
            String serverURL = serverIp + ":" + listenPort;

            /*
             * 本地创建并启动RMI Service注册表，被创建的Registry将在指定的端口上侦听到来的请求
             */
            Registry registry = LocateRegistry.createRegistry(listenPort);
            // Registry registry = LocateRegistry.getRegistry("localhost", 12345);// 也可以获取远程RMI Service注册表，该RMI Service通过 rmiregistry -p 1099 启动

            /* 将stub代理绑定到Registry服务的URL上 */
            registry.bind("MyHello", h);// 通过RMI注册表绑定服务，不用指定完整RMI URL
            // Naming.bind("rmi://" + serverURL + "/MyHello", h);// 或者通过命名服务绑定服务，由于命名服务不止为RMI提供查询服务，故需指定完整RMI URL,java.lang.String://host:port/name

            System.out.println("HelloServer启动成功");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

client：（把Hello接口给客户端并编写客户端代码）

 　　查找服务并调用：

public class HelloClient {

    public static void main(String[] args) throws RemoteException, MalformedURLException, NotBoundException {
        // String serverIp = "192.168.7.39";
        String serverIp = "localhost";
        int serverPort = 12345;
        String serverURL = serverIp + ":" + serverPort;
        Hello h = null;

        /* 从RMI Registry中请求stub */
        // h = (Hello) Naming.lookup("rmi://" + serverURL + "/MyHello");

        Registry registry = LocateRegistry.getRegistry(serverIp, serverPort);
        h = (Hello) registry.lookup("MyHello");

        /* 通过stub调用远程接口实现 */
        System.out.println(h.sayHello("hello"));
    }
}

RMI可以实现远程通讯，缺点之一：客户端只能是Java的，不能跨语言。

2、原理

 本质是利用客户端的Stub（静态代理）和服务端的Skeleton（骨架）来为上层屏蔽底层通信。

RMI远程调用步骤：

1，客户对象调用客户端辅助对象上的方法

2，客户端辅助对象打包调用信息（变量，方法名），通过网络发送给服务端辅助对象

3，服务端辅助对象将客户端辅助对象发送来的信息解包，找出真正被调用的方法以及该方法所在对象

4，调用真正服务对象上的真正方法，并将结果返回给服务端辅助对象

5，服务端辅助对象将结果打包，发送给客户端辅助对象

6，客户端辅助对象将返回值解包，返回给客户对象

7，客户对象获得返回值

对于客户对象来说，步骤2-6是完全透明的

A.

B.

Java RMI由3个部分构成：

1. RMIService即JDK提供的一个可以独立运行的程序（bin目录下的rmiregistry）。
2. RMIServer即我们自己编写的一个java项目，这个项目对外提供服务。
3. RMIClient即我们自己编写的另外一个java项目，这个项目远程使用RMIServer提供的服务。

首先，RMIService必须先启动并开始监听对应的端口。
其次，RMIServer将自己提供的服务的实现类注册到RMIService上，并指定一个访问的路径（或者说名称）供RMIClient使用。
最后，RMIClient使用事先知道（或和RMIServer约定好）的路径（或名称）到RMIService上去寻找这个服务，并使用这个服务在本地的接口调用服务的具体方法。

RMIService只负责接受RMIServer注册Stub和RMIClient查询Stub，不参与RMIServer、RMIClient间的后续交互过程。

RMIService没和RMIServer一起

通常RMIService是在RMIServer里被创建的，此时执行顺序是RMIServer—RMIService—RMIClient；

但RMIService、RMIServer、RMIClient也可以部署到3个不同的JVM中，即此时RMI Service不在RMI Server里被创建，这时执行顺序是RMIService---RMIServer—RMIClient。这种情况下在执行RMIService前，需要通过 rmic 类名 命令产生stub类并连同功能接口类放到RMIService下，然后通过 rmiregistry -p 端口 命令或代码 LocateRegistry.createRegistry(listenPort) 启动RMIService（默认端口号为1099）。

实际应用中很少有单独提供一个RMIService服务器，开发的时候可以使用Registry类在RMIServer中启动RMIService。

RMI并发

在JDK1.5及以前版本中，RMI每接收一个远程方法调用就生成一个单独的线程来处理这个请求，请求处理完成后，这个线程就会释放；在JDK1.6之后，RMI使用线程池来处理新接收的远程方法调用请求-ThreadPoolExecutor，RMIService亦然。

在JDK1.6中，RMI提供了可配置的线程池参数属性（启动参数 java -jar -Dxxx=xx  xxx）：

  sun.rmi.transport.tcp.maxConnectionThread - 线程池中的最大线程数量，默认无限，但Linux单进程可打开最大文件数有限，此时可能出问题。

  sun.rmi.transport.tcp.threadKeepAliveTime - 线程池中空闲的线程存活时间（ms），默认1分钟。

3、RMI相关资料

1、http://blog.csdn.net/a19881029/article/details/9465663——示例

2、http://blog.csdn.net/sinat_34596644/article/details/52599688——底层原理简述

3、http://blog.csdn.net/sureyonder/article/details/5653609——Java RMI线程模型及内部实现原理

4、http://blog.csdn.net/yinwenjie/article/details/49120813——详细介绍了RMI不同运行方式及底层原理

4、缺点与改进

RMI的缺点：

跨平台能力差，服务端和客户端只能是Java

客户端对服务端依赖严重，客户端和服务端分别有自动生成的Stub和Skeleton，若服务端接口变化则需要重新生成Stub和Skekleton

针对跨平台能力差的缺点，可以通过自动生成不同语言的Stub和Skeleton（如Google的 Protobuf 即如此）

针对客户端对服务端依赖严重的缺点，一种解决方法是：去掉Stub并让服务端与客户端通过JSON或XML等数据格式进行交互，实现解耦。这其实就是现在很流行的HTTP Restfull API

更多关于客户端服务端通信方法的演进可参阅：咖啡馆的故事：FTP, RMI , XML-RPC, SOAP, REST一网打尽