Java分布式處理技術(shù)

1、Java分布式處理技術(shù)(RMI,JDNI)1.1 RMI的基本概念1.1.1什么是RMIRMI(Remote Method Invocation)遠(yuǎn)程方法調(diào)用是一種計算機(jī)之間對象互相調(diào)用對方函數(shù)，啟動對方進(jìn)程的一種機(jī)制，使用這種機(jī)制，某一臺計算機(jī)上的對象在調(diào)用另外一臺計算機(jī)上的方法時，使用的程序語法規(guī)則和在本地機(jī)上對象間的方法調(diào)用的語法規(guī)則一樣。1.1.2RMI的用途1、分布式體系結(jié)構(gòu)我們?yōu)槭裁匆褂梅植际接嬎隳兀慨?dāng)我們想與多個用戶或客戶機(jī)共享一個中央資源（如一個數(shù)據(jù)庫）時，就會使用分布式計算。分布式計算用來利用多個系統(tǒng)的組合計算能力，以便比在單個系統(tǒng)上更有效或更快地解決問題?？梢杂枚喾N方法配

2、置多個計算機(jī)系統(tǒng)以共享處理，包括共享內(nèi)存、共享磁盤或只是共享一條公共通信通道。最新的技術(shù)允許物理上相隔很遠(yuǎn)的系統(tǒng)能夠在處理計算問題時協(xié)同工作。關(guān)于利用計算能力這一主題，因特網(wǎng)及伴隨的通信協(xié)議TCP/IP的 出現(xiàn)已使無數(shù)的計算機(jī)系統(tǒng)史無前例地連接起來。對一些應(yīng)用程序來說，能夠利用如此多的計算功能來解決問題是令人滿意的。甚至更吸引人的是，大多數(shù)計算機(jī)系 統(tǒng)都有充足的空閑時間，可以幫助解決其它問題。將來，網(wǎng)格計算會利用分布式計算能力進(jìn)行出售，這與電力行業(yè)出售電能非常相似。2、Java分布式對象編程技術(shù)RMI是Enterprise JavaBeans的支柱，是建立分布式Java應(yīng)用程序的方便途徑。只要

3、按照RMI規(guī)則設(shè)計程序，可以不必再過問在RMI之下的網(wǎng)絡(luò)細(xì)節(jié)了，如：TCP和Socket等等。任意兩臺計算機(jī)之間的通訊完全由RMI負(fù)責(zé)。調(diào)用遠(yuǎn)程計算機(jī)上的對象就像本地對象一樣方便。1.1.3RMI應(yīng)用程序分類依據(jù)RMI應(yīng)用程序各部分職責(zé)，可對應(yīng)用程序進(jìn)行如下分類：服務(wù)器程序：服務(wù)器程序?qū)?chuàng)建多個遠(yuǎn)程對象，并使每個對象能夠被引用。等待客戶端調(diào)用創(chuàng)建好的遠(yuǎn)程對象上的方法?？蛻舳顺绦颍簭姆?wù)端程序中得到一個或多個遠(yuǎn)程對象的引用?？蛻舳四苡么艘谜{(diào)用遠(yuǎn)程對象上的方法。對等計算程序：雙方地位相等，互為對方的服務(wù)器和客戶端。1.2創(chuàng)建RMI應(yīng)用程序步驟1、定義遠(yuǎn)程接口在Java中，遠(yuǎn)程對象是實現(xiàn)遠(yuǎn)程接口的

4、類的實例,遠(yuǎn)程接口聲明每個要遠(yuǎn)程調(diào)用的方法。在需要創(chuàng)建一個遠(yuǎn)程對象的時候，我們通過傳遞一個接口來隱藏基層的實施細(xì)節(jié)，客戶通過接口句柄發(fā)送消息即可。遠(yuǎn)程接口具有如下特點：遠(yuǎn)程接口必須為public屬性。如果不這樣，除非客戶端與遠(yuǎn)程接口在同一個包內(nèi)，否則當(dāng)試圖裝入實現(xiàn)該遠(yuǎn)程接口的遠(yuǎn)程對象時，調(diào)用會得到錯誤結(jié)果。遠(yuǎn)程接口必須擴(kuò)展接口java.rmi.Remote。除與應(yīng)用程序本身特定的例外之外，遠(yuǎn)程接口中的每個方法都必須在自己的throws從句中聲明java.rmi.RemoteException。（或RemoteException的父類）。代碼范例1package com.itjob;import

5、 java.rmi.*;public interface RmiSample extends Remotepublic int sum(int a,int b) throws RemoteException;2、實現(xiàn)遠(yuǎn)程接口遠(yuǎn)程對象實現(xiàn)類必須擴(kuò)展遠(yuǎn)程對象java.rmi.UnicastRemoteObject類， 并實現(xiàn)所定義的遠(yuǎn)程接口。遠(yuǎn)程對象的實現(xiàn)類中包含實現(xiàn)每個遠(yuǎn)程接口所指定的遠(yuǎn)程方法的代碼。這個類也可以含有附加的方法，但客戶只能使用遠(yuǎn)程接口中的方 法。因為客戶是指向接口的一個句柄，而不是它的哪個類。必須為遠(yuǎn)程對象定義構(gòu)造函數(shù)，即使只準(zhǔn)備定義一個默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，用它調(diào)用基礎(chǔ)類構(gòu)造函數(shù)。因為

6、基礎(chǔ) 類構(gòu)造函數(shù)可能會拋出java.rmi.RemoteException，所以即使別無它用必須拋出java.rmi.RemoteException例外。代碼范例2package com.itjob.rmi;import java.rmi.*;import java.rmi.server.*;import com.itjob.RmiSample ;/*遠(yuǎn)程接口實現(xiàn)類，繼承了UnicastRemoteObject并實現(xiàn)了RmiSample遠(yuǎn)程接口*/public class RmiSampleImpl extends UnicastRemoteObject implements RmiSampl

7、e/覆蓋默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)并拋出RemoteExceptionpublic RmiSampleImpl() throws RemoteExceptionsuper();/所有遠(yuǎn)程實現(xiàn)方法必須拋出RemoteExceptionpublic int sum(int a,int b) throws RemoteExceptionreturn a+b;3、編寫服務(wù)器類包含main方法的類可以是實現(xiàn)類自身，也可以完全是另一個類。下面通過RmiSampleServer來創(chuàng)建一個遠(yuǎn)程對象的實例，并通過java.rmi.registry.LocateRegistry類的createRegistry方法從指定端口號啟

8、動注冊服務(wù)程序，也可以通過執(zhí)行rmiregistry命令啟動注冊服務(wù)程序，注冊服務(wù)程序的缺省運行端口為1099。代碼范例3package com.itjob.rmi;import java.rmi.*;import java.rmi.registry.*;public class RmiSampleServerpublic static void main(String args)/*創(chuàng)建和安裝一個安全管理器，令其支持RMI.作為Java開發(fā)包的一部分*適用于RMI唯一一個是RMISecurityManager.*if(System.getSecurityManager() = null) S

9、ystem.setSecurityManager(new RMISecurityManager();*/tryLocateRegistry.createRegistry(8808);RmiSampleImpl server=new RmiSampleImpl();Naming.rebind(/localhost:8808/SAMPLE-SERVER,server);System.out.println (遠(yuǎn)程對象注冊成功，RMI服務(wù)已經(jīng)啟動，等待客戶端調(diào)用.);catch(.MalformedURLException me)System.out.println (Malformed URL:+

10、me.toString();catch(RemoteException re)System.out.println (Remote exception:+re.toString();catch(AlreadyBoundException abe)System.out.println (AlreadyBoundexception:+abe.toString();代碼范例3中將將遠(yuǎn)程對象名字綁定到對遠(yuǎn)程對象的引用上：LocateRegistry.createRegistry(8808);指定本RMI服務(wù)程序不使用默認(rèn)端口1099,而是使用自己指定的端口8808。Naming.rebind(/loc

11、alhost:8808/SAMPLE-SERVER , Server);將遠(yuǎn)程對象在服務(wù)器上注冊并指定了將查找遠(yuǎn)程對象引用的URL，URL格式為/host:port/name。其中host是注冊表所在的主機(jī)（遠(yuǎn)程或本地），port是注冊表接受調(diào)用的端口號，name是未經(jīng)注冊表解釋的簡單字符串。host和port兩者都是可選項。如果省略了host，則主機(jī)默認(rèn)為本地主機(jī)。如果省略了port，則端口默認(rèn)為1099，該端口是RMI的注冊表rmiregistry使用的“著名”端口。代碼范例3的運行結(jié)果如圖所示：圖14.1代碼范例3運行結(jié)果4、編寫使用遠(yuǎn)程服務(wù)的客戶機(jī)類客戶機(jī)類的主要功能有兩個，一是通過N

12、aming.lookup方法來構(gòu)造注冊服務(wù)程序stub程序?qū)嵗?，二是調(diào)用服務(wù)器遠(yuǎn)程對象上的遠(yuǎn)程方法。代碼范例4package com.itjob.rmi;import java.rmi.*;import java.rmi.server.*;public class RmiSampleClient public static void main(String args)try String url = /localhost:8808/SAMPLE-SERVER;RmiSample RmiObject = (RmiSample)Naming.lookup(url);System.out.print

13、ln( 1 + 2 = + RmiObject.sum(1,2) ); catch (RemoteException exc) System.out.println(Error in lookup: + exc.toString(); catch (.MalformedURLException exc) System.out.println(Malformed URL: + exc.toString(); catch (java.rmi.NotBoundException exc) System.out.println(NotBound: + exc.toString();5、為遠(yuǎn)程對象實現(xiàn)創(chuàng)

14、建根和干客戶端是通過Naming.lookup方法來構(gòu)造注冊服務(wù)程序stub程序?qū)嵗?，通過該實例的引用來發(fā)起對遠(yuǎn)程對象方法調(diào)用的，所以在運行運行客戶端應(yīng)用前必須為遠(yuǎn)程對象實現(xiàn)創(chuàng)建根(stub)和干(Skeleton)。要創(chuàng)建存根程序和骨架文件，應(yīng)以包含遠(yuǎn)程對象實現(xiàn)的已編譯類包全名運行rmic編譯器。存根（Stub）是遠(yuǎn)程對象在客戶端的代理，它將RMI調(diào)用傳遞給服務(wù)器端的骨架（Skeleton），后者負(fù)責(zé)將該調(diào)用傳遞給實際的遠(yuǎn)程方法。在命令行模塊下運行RMIC調(diào)用：圖14.2RMIC命令調(diào)用RMIC命令運行結(jié)果如圖所示：圖14.3 RMIC運行結(jié)果我們可以看系統(tǒng)幫我們生成了存根(stub)Rmi

15、SampleImpl_Stub.class但系統(tǒng)并沒有幫我們生成骨架（Skeleton）RmiSampleImpl_Skeleton.class。這與JDK的版本有關(guān)：采用JDK1.4版本運行rmic com.itjob.rmi. RmiSampleImpl命令系統(tǒng)將會生成存根(stub)RmiSampleImpl_Stub.class和骨架（Skeleton）RmiSampleImpl_Skeleton.class兩個類文件；采用JDK1.5版本運行rmic com.itjob.rmi. RmiSampleImpl命令系統(tǒng)將只會生成存根(stub)RmiSampleImpl_Stub.cla

16、ss，骨架（Skeleton）RmiSampleImpl_Skeleton.class的功能將通反射技術(shù)由系統(tǒng)在運行時自動實現(xiàn)；6、運行程序依次做完上述步驟后，我們現(xiàn)在來運行一下我們的RMI應(yīng)用。先運行服務(wù)端程序，運行結(jié)果如圖14.1所示。接下來我們運行客戶端程序（代碼范例4），運行結(jié)果如圖所示：圖14.4客戶端程序運行結(jié)果看到上面結(jié)果說明我們客戶端程序進(jìn)行RMI遠(yuǎn)程調(diào)用已經(jīng)成功了。1.3 RMI接口和類簡介負(fù)責(zé)指定rmi系統(tǒng)遠(yuǎn)程對象行為的接口和類在java.rmi包中定義的，接下來我們了解一下幾個核心接口和類：1、Java.rmi.Remote接口在rmi中，遠(yuǎn)程接口聲明了可從遠(yuǎn)程java虛

17、擬機(jī)中調(diào)用的方法集，遠(yuǎn)程接口必須滿足下列條件：遠(yuǎn)程接口必須至少直接或間接的擴(kuò)展java.rmi.Remote接口。遠(yuǎn)程接口中的方法申明必須滿足：遠(yuǎn)程方法申明在其throws子句中除了要包含與應(yīng)用程序有關(guān)的異常之外，還必須包括RemoteException異常(或她的父類)；在遠(yuǎn)程方法申明中，作為參數(shù)或返回值申明的遠(yuǎn)程對象必須申明為遠(yuǎn)程接口，而非該接口的實現(xiàn)類。2、Java.rmi.RemoteException類RemoteException類是在遠(yuǎn)程方法調(diào)用期間由RMI運行所拋出的異常，在使用了rmi系統(tǒng)的應(yīng)用程序中，遠(yuǎn)程接口中申明的遠(yuǎn)程方法在其throws子句中必須指定RemoteExce

18、ption或者其超類。當(dāng)遠(yuǎn)程方法調(diào)用由于某種原因失敗時，將拋出RemoteException異常。RemoteException類是一個已檢驗的異常，而不是RuntimeException。3、Java.rmi.server.RemoteObject類RMI服務(wù)器函數(shù)由RemoteObject類及其子類RemoteServer,UnicastRemoteObject和Activatabble提供。RemoteObject為遠(yuǎn)程對象敏感的Object方法,hashCode,equals和toString方法提供實現(xiàn)。創(chuàng)建遠(yuǎn)程對象并將其導(dǎo)出，所需的方法由類UnicastRemoteObject和A

19、ctivatable提供，子類可以識別遠(yuǎn)程方法。UnicastRemoteObject定義了單個調(diào)用的遠(yuǎn)程對象，其引用只有在服務(wù)器進(jìn)程運行時才有效。類Activatable是抽象類，它定義的activatable遠(yuǎn)程對象在其遠(yuǎn)程方法被調(diào)用時開始執(zhí)行，并在必要時自己關(guān)閉。4、Java.rmi.registry.LocateRegistry類LocateRegistry類用于獲得對特定主機(jī)的引導(dǎo)遠(yuǎn)程對象注冊服務(wù)程序的引用(創(chuàng)建stub),或者創(chuàng)建能在特定端口接受調(diào)用的遠(yuǎn)程對象注冊服務(wù)程序，注冊服務(wù)程序?qū)崿F(xiàn)將遠(yuǎn)程對象名與遠(yuǎn)程對象引用關(guān)聯(lián)的簡單命名語法，服務(wù)器重新啟動不會記住這些名字和遠(yuǎn)程對象之間的綁

20、定。LocateRegistry類中的方法：public static Registry getRegistry() throws RemoteExceptionPublic static Registry getRegistry(int port ) throws RemoteExceptionPublic static Registry getRegistry(String host ) throws RemoteExceptionPublic static Registry getRegistry(String host , int port) throws RemoteExceptio

21、nPublic static Registry getRegistry(String host, int port ,RMIClientSocketFactory csf ) throws RemoteExceptionPublic static Registry createRegistry(int port )throws RemoteExceptionPublic static Registry createRegistry(int port, RMIClientSocketFactory csf, RMIServerSocketFactory ssf) throws RemoteExc

22、eption5、Java.rmi.Naming類Naming類提供了存儲和獲得遠(yuǎn)程對象注冊服務(wù)程序中的遠(yuǎn)程對象進(jìn)行引用的方法Naming類中的方法以url的形式作為其中的一個參數(shù)，/host:port/name當(dāng)遠(yuǎn)程對象使用rmi注冊服務(wù)程序在本地主機(jī)上進(jìn)行過注冊后，遠(yuǎn)程主機(jī)上的調(diào)用程序就可以按名稱查詢遠(yuǎn)程對象，獲得其引用，然后在對象上調(diào)用遠(yuǎn)程方法。Public static Remote lookup(String name) throws NotBoundException, MalformedURException, RemoteExceptionPublic static void b

23、ind(String name, Remote obj) throws AlreadyBoundException, MalforedURException, RemoteExceptionPublic static void unbind (String name) throws RemoteException, NotBoundException,MalformedURLExceptionPublic static void rebind(String name, Remote obj) throws RemoteException, MalformedURLException6、Java

24、.rmi.server.UnicastRemoteObject類類UnicastRemoteObject創(chuàng)建并導(dǎo)出遠(yuǎn)程對象，該類實現(xiàn)的遠(yuǎn)程服務(wù)具有以下特點：將這種對象的引用至多僅在創(chuàng)建該遠(yuǎn)程對象的進(jìn)程生命周期內(nèi)有效。通過TCP傳輸與遠(yuǎn)程對象通信調(diào)用，參數(shù)和結(jié)果使用流協(xié)議在客戶端和服務(wù)器之間進(jìn)行通信。7、Stub和skeleton在遠(yuǎn)程對象的通信過程中，rmi使用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制：stub和skeleton圖14.5 Stub和SkeletonStub的功能初始化與包含遠(yuǎn)程對象的遠(yuǎn)程機(jī)器的連接。對遠(yuǎn)程機(jī)器參數(shù)進(jìn)行編組（寫入并傳輸）。等待方法調(diào)用結(jié)果。讀取返回值或返回的異常。將值返回給調(diào)用程序。Skele

25、ton的功能在遠(yuǎn)程機(jī)器中，每個遠(yuǎn)程對象都可以有相應(yīng)的skeleton，skeleton負(fù)責(zé)將調(diào)用分配給實際的遠(yuǎn)程對象實現(xiàn)，他的主要功能如下：讀取遠(yuǎn)程方法的參數(shù)。調(diào)用實際遠(yuǎn)程對象實現(xiàn)上的方法。將結(jié)果（返回值或異常）編組（寫入并傳輸）給調(diào)用程序。1.4 JNDI基本概念JNDI誕生的理由似乎很簡單。隨著分布式應(yīng)用的發(fā)展，遠(yuǎn)程訪問對象訪問成為常用的方法。雖然說通過Socket等編程手段仍然可實現(xiàn)遠(yuǎn)程通信，但按照模式的理論來說，仍是有其局限性的。RMI技術(shù)，RMI-IIOP技術(shù)的產(chǎn)生，使遠(yuǎn)程對象的查找成為了技術(shù)焦點。JNDI技術(shù)就應(yīng)運而生。JNDI技術(shù)產(chǎn)生后，就可方便的查找遠(yuǎn)程或是本地對象。1、JND

26、I是什么?JNDI(The Java Naming and Directory Interface，Java命名和目錄接口)是一組在Java應(yīng)用中訪問命名和目錄服務(wù)的API。為開發(fā)人員提供了查找和訪問各種命名和目錄服務(wù)的通用、統(tǒng)一的方式。借助于JNDI提供的接口，能夠通過名字定位用戶、機(jī)器、網(wǎng)絡(luò)、對象服務(wù)等。命名服務(wù)：就像DNS一樣，通過命名服務(wù)器提供服務(wù)，大部分的J2EE服務(wù)器都含有命名服務(wù)器。目錄服務(wù)：一種簡化的RDBMS系統(tǒng)，通過目錄具有的屬性保存一些簡單的信息。目錄服務(wù)通過目錄服務(wù)器實現(xiàn)，比如微軟ACTIVE DIRECTORY等。2、JNDI的好處:包含大量命名和目錄服務(wù)，可以使用相

27、同API調(diào)用訪問任何命名或目錄服務(wù)?？梢酝瑫r連接多個命名和目錄服務(wù)。允許把名稱同JAVA對象或資源關(guān)聯(lián)起來，不必知道對象或資源的物理ID。使用通用接口訪問不同種類的目錄服務(wù)使得開發(fā)人員能夠集中使用和實現(xiàn)一種類型的命名或目錄服務(wù)客戶API上。1.5 JNDI應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)JNDI的結(jié)構(gòu)由一個API和一個SPI組成，Java應(yīng)用程序?qū)嵱肑NDI API訪問各種各樣的命名和目錄服務(wù)。圖14.6 JNDI應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)1、JNDI上下文前面提到命名服務(wù)是將名稱與對象相關(guān)聯(lián)。這種關(guān)聯(lián)被稱為綁定。一組這樣的綁定被稱為上下文，Jndi上下文可以用來查找，捆綁/解除捆綁，創(chuàng)建或者破壞綁定名稱操作在JNDI中，上下

28、文是使用javax.naming.Context接口來表示的，而這個接口也正是與命名服務(wù)進(jìn)行交互的主要接口。Context接口中的每個命名方法都有兩種重載的形式：lookup(String name):接受一個字符串名稱參數(shù)，查找綁定遠(yuǎn)程對象。lookup(javax.naming.Name):接受一個結(jié)構(gòu)化的名稱，查找綁定遠(yuǎn)程對象。2、初始化上下文InitialContext是一個實現(xiàn)了Context接口的類。使用這個類作為您到命名服務(wù)的入口點。創(chuàng)建一個InitialContext對象構(gòu)造器需要采用一組屬性，形式為java.util.Hashtable或其子類之一，比如：代碼范例5Prope

29、rties props = new Properties();props.setProperty(java.naming.factory.initial, erfaces.NamingContextFactory);props.setProperty(vider.url, localhost:1099);InitialContext= new InitialContext(props);要通過JNDI進(jìn)行資源訪問，我們必須設(shè)置初始化上下文的參數(shù)，主要是設(shè)置JNDI驅(qū)動的類名(java.naming.factory.initial)和提供命名服

30、務(wù)的URL(vider.url)。因為Jndi的實現(xiàn)產(chǎn)品有很多。所以java.naming.factory.initial的值因提供JNDI服務(wù)器的不同而不同，vider.url的值包括提供命名服務(wù)的主機(jī)地址和端口號。下表列出了用于所支持的服務(wù)提供程序的工廠類。表: Context.INITIAL_CONTEXT_FACTORY的值名稱服務(wù)提供程序工廠文件系統(tǒng)com.sun.jndi.fscontext.RefFSContextFactoryLDAPcom.sun.jndi.ldap.LdapCtxFactoryRMIcom.sun.

31、jndi.rmi.registry. RegistryContextFactoryCORBAcom.sun.jndi.cosnaming.CNCtxFactoryDNScom.sun.jndi.dns.DnsContextFactory1.6 RMI與JNDI集成通過上面對JNDI的了解我們可以利用JNDI來管理RMI遠(yuǎn)程對象的注冊服務(wù)，我們將代碼范例3進(jìn)行如下改寫：代碼范例6package com.itjob.rmi;import java.rmi.*;import java.rmi.registry.*;import javax.naming.*;public class RmiSampl

32、eServerJndipublic static void main(String args) throws ExceptionLocateRegistry.createRegistry(8808);RmiSampleImpl server=new RmiSampleImpl();System.setProperty(Context.INITIAL_CONTEXT_FACTORY,com.sun.jndi.rmi.registry.RegistryContextFactory);System.setProperty(Context.PROVIDER_URL,rmi:/localhost:8808);InitialContext ctx=new InitialContext();ctx.bind(java:comp/env/SampleDemo,server);ctx.close();啟動服務(wù)端程序如圖所示：圖14.7 JNDI