Java 中最简单的分布式调用 RMI
lm_lxt
7年前
<h2>JAVA中最简单的分布式调用 RMI</h2> <h2>前言</h2> <p>我们先来看一个例子：</p> <p>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？</p> <p>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。</p> <p>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。</p> <h2>RMI 简介</h2> <p>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。</p> <h3>特点</h3> <ul> <li>是 JAVA 自带的功能，无需集成任何的外部扩展；</li> <li>数据传输是面向对象的；</li> <li>动态下载对象资源；</li> <li>仅限 JAVA 间通信；</li> </ul> <h3>通信协议</h3> <p>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；</p> <h3>成员</h3> <ul> <li>RMI Registry：作为存储远程服务的代理对象的仓库</li> <li>Server：服务端，暴露远程对象，并将其代理对象注册进 RMI Registry</li> <li>Client：客户端，查找远程代理对象，远程调用服务对象</li> </ul> <h3>运行机制</h3> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/73ce42b264c9802da39745f0eff49449.png"></p> <p>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：</p> <ol> <li>启动注册中心</li> <li>服务端：暴露服务</li> <li>服务端：服务注册</li> <li>客户端：获取服务地址（代理对象）</li> <li>客户端：远程调用服务</li> </ol> <h3>使用方法</h3> <ul> <li>启动 RMI Registry</li> </ul> <p>这里启动仓库有两种方式，一种是在程序中启动：</p> <pre> <code class="language-java">import java.rmi.registry.LocateRegistry; Registry registry = LocateRegistry.createRegistry(REGISTRY_PORT);</code></pre> <p>另一种通过命令启动：</p> <pre> <code class="language-java">/usr/bin/rmiregistry REGISTRY_PORT</code></pre> <ul> <li>获取 RMI Registry <ul> <li>通过环境变量 java.rmi.server.hostname 来设置仓库地址</li> </ul> </li> </ul> <pre> <code class="language-java">import java.rmi.registry.LocateRegistry; Registry registry = LocateRegistry.getRegistry(REGISTRY_PORT)</code></pre> <ul> <li> <p>定义远程服务接口</p> <ul> <li>接口继承 Remote</li> <li>接口方法必须抛出 RemoteException</li> </ul> </li> </ul> <pre> <code class="language-java">import java.rmi.Remote; public interface RemoteService extends Remote { //define your function Object run() throws RemoteException; }</code></pre> <ul> <li> <p>UnicastRemoteObject.exportObject(Remote obj, int port)</p> <ul> <li>创建 Remote 对象的代理类，并实现 Serializable 接口</li> <li>在 TCP 上暴露远程服务</li> <li>port 为 0 表示使用匿名随机端口 （ <em>使用1~1023的已知端口时，注意权限问题</em> ）</li> </ul> </li> </ul> <pre> <code class="language-java">import java.rmi.server.UnicastRemoteObject; Remote remoteProxy = UnicastRemoteObject.exportObject(your_remote_service, 0);</code></pre> <ul> <li>注册远程对象到 RMI Registry（ <em>在 Registry 中的都是对象的远程代理类，并非真正的对象</em> ）</li> </ul> <p>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 （ <em>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</em> ）</p> <pre> <code class="language-java">// 本地创建或远程获取 Registry Registry registry = ... registry.rebind(String name, Remote obj);</code></pre> <ul> <li>查找远程调用对象</li> </ul> <pre> <code class="language-java">Registry registry = LocateRegistry.getRegistry(REGISTRY_PORT); Remote obj = registry.lookup(REMOTE_NAME);</code></pre> <h2>示例</h2> <p>###准备工作： 定义远程对象接口</p> <pre> <code class="language-java">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> <p>###服务B：注册远程服务</p> <ul> <li>实现远程服务对象</li> </ul> <pre> <code class="language-java">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> <ul> <li> <p>启动服务</p> <ul> <li>创建 RMI Registry（也可在通过命令 rmiregistry 在应用外创建）</li> <li>实例化远程服务</li> <li>导出远程对象，使其能接受远程调用</li> <li>将导出的远程对象绑定到仓库中</li> <li>等待服务调用</li> </ul> </li> </ul> <pre> <code class="language-java">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"); } }</code></pre> <p>###服务A：调用远程服务</p> <ul> <li>启动服务 <ul> <li>连接仓库</li> <li>在 Registry 中查找所调用服务的远程代理类</li> <li>调用代理类方法</li> </ul> </li> </ul> <pre> <code class="language-java">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(); } } }</code></pre> <h3>演示结果</h3> <ul> <li>启动服务B</li> </ul> <pre> <code class="language-java">service b bound</code></pre> <ul> <li>启动服务A</li> </ul> <pre> <code class="language-java">The remote call for serviceB:p1 success Process finished with exit code 0</code></pre> <ul> <li>查看服务B 调用情况</li> </ul> <pre> <code class="language-java">service b bound invoke pService1.</code></pre> <h2>高级用法</h2> <p>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。</p> <p>这里通过设置环境变量来实现远程下载：</p> <ul> <li>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；</li> <li>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（ <em>服务B 需要使用 服务A 提供的下载地址时</em> ），需将此参数设置为false；</li> </ul> <p>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</p> <ul> <li>java.security.policy：指定策略文件地址；</li> </ul> <p>其他设置：</p> <ul> <li>java.rmi.server.hostname：设置仓库的主机地址；</li> <li>sun.rmi.transport.tcp.handshakeTimeout：设置连接仓库的超时时间；</li> </ul> <h2>核心代码</h2> <p>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。”</p> <p>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。</p> <ul> <li>获取到的 Registry 对象到底是什么东西？</li> </ul> <p>从这段代码来分析：</p> <pre> <code class="language-java">Registry registry = LocateRegistry.getRegistry(REGISTRY_PORT);</code></pre> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/707886925ca7d21fbced96d9c286b82a.png"></p> <ul> <li>远程对象到底是什么，原始对象又在哪里呢？</li> </ul> <p>从这段代码来分析：</p> <pre> <code class="language-java">Remote obj = UnicastRemoteObject.exportObject(Remote obj, int port);</code></pre> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/e3e48472eb570debd87bd50c360ff77d.png"></p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/7325d5bae871912ed51e87d6c625a09f.png"></p> <ul> <li>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？</li> </ul> <p>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。</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/9afb5421dfec82985643f95013401f12.png"></p> <h2>问题</h2> <p>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。</p> <h2>总结</h2> <p>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。</p> <p>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！</p> <p> </p> <p>来自：https://github.com/jasonGeng88/blog/blob/master/201704/rmi.md</p> <p> </p>