RMI

RMI (англ. Remote Method Invocation) — программный интерфейс вызова удаленных методов в языке Java.

Распределенная объектная модель, специфицирующая, каким образом производится вызов удалённых методов, работающих на другой виртуальной машине Java.

При доступе к объекту на другом компьютере возможно вызывать методы этого объекта. Необходимо только передать параметры метода на другой компьютер, сообщить объекту о необходимости выполнения метода, а затем получить обратно возвращаемое значение. Механизм RMI даёт возможность организовать выполнение всех этих операций.

В терминах RMI объект, который вызывает удалённый метод, называется клиентским объектом, а удалённый объект — серверным объектом. Компьютеры выступают в роли клиента и сервера только для конкретного вызова. Вполне возможно, что при выполнении следующей операции эти компьютеры поменяются ролями, то есть сервер предыдущего вызова может сам стать клиентом при обращении к объекту на другом компьютере.

При вызове метода удалённого объекта на самом деле вызывается обычный метод языка Java, инкапсулированный в специальном объекте-заглушке (stub), который является представителем серверного объекта. Заглушка находится на клиентском компьютере, а не на сервере. Она упаковывает параметры удалённого метода в блок байтов. Каждый параметр кодируется с помощью алгоритма, обеспечивающего независимость от аппаратуры. Например, числа всегда передаются в порядке, при котором сначала передаётся старший байт (big-endian). При этом объекты подвергаются сериализации. Процесс кодирования параметров называется развертыванием параметров (parameter marshaling). Основная цель развёртывания параметров — преобразование их в формат, пригодный для передачи параметров от одной виртуальной машины к другой.

Метод, принадлежащий заглушке, создаёт блок, в который входят следующие элементы:

• идентификатор удалённого объекта;
• описание вызываемого метода;
• развёрнутые параметры.

Затем метод заглушки посылает эту информацию серверу. Далее объект-получатель, скелет (skeleton), выполняет для каждого вызова удалённого метода следующие действия:

• свёртывание параметров;
• поиск вызванного объекта;
• вызов заданного метода;
• извлечение и развёртывание возвращаемого значения или исключения, сгенерированного данным методом;
• передача пакета, состоящего из развёрнутых возвращаемых данных, объекту-заглушке на клиентском компьютере.

Клиентский объект-заглушка свертывает возвращаемое значение или исключение, полученное с сервера. Результат свёртывания становится возвращаемым значением метода заглушки. Если удалённый метод возвращает исключение, то объект-заглушка повторит его в среде объекта-клиента.

Для вызова удалённого метода используется тот же синтаксис, что и для обращения к локальному методу. Например, чтобы вызвать метод getQuantity() объекта-заглушки central Warehouse центрального хранилища данных на удалённом компьютере, потребуется использовать приведённый ниже код.

  int q=centralWarehouse.getQuantity("SuperSucker 100 Vacuum Cleaner");

Для доступа к удалённым методам клиентский код всегда использует объектные переменные типа interface. Например, с приведённым выше методом может быть связан следующий интерфейс:

interface Warehouse {
        int getQuantity(String description) throws RemoteException;
        Product getProduct(Customer cust) throws RemoteException;
        // ...
}

Объявление переменной для объекта, который реализует этот интерфейс, будет выглядеть так:

 
         Warehouse centralWarehouse = // ...;

Конечно, интерфейсы представляют собой абстракции и содержат только перечень методов. Переменные типа interface всегда должны быть связаны с фактическим объектом. При вызове удалённых объектов переменная ссылается на объект-заглушку. При этом клиентская программа ничего не знает о типе заглушки, а сами заглушки и связанные с ними объекты создаются автоматически.

При передаче объекта другой программе (он может быть параметром либо возвращаемым значением удалённого метода) нужен файл класса, соответствующий этому объекту. Например, метод, который возвращает значение типа Product. При компиляции клиентской программы должен быть сгенерирован файл класса Product.class.

При загрузке фрагментов кода по сети всегда возникают сомнения по поводу должного обеспечения безопасности. В связи с этим в приложениях с использованием RMI применяется диспетчер защиты. Он защищает заглушки от проникновения в них вирусов.

Класс RmiServer — отслеживает RMI запросы и реализует интерфейс, используемый клиентом для вызова удалённых методов.

import java.rmi.Naming;
import java.rmi.RemoteException;
import java.rmi.RMISecurityManager;
import java.rmi.server.UnicastRemoteObject;
import java.rmi.registry.*;

public class RmiServer extends UnicastRemoteObject 
    implements RmiServerIntf {
    public static final String MESSAGE = "Hello world";

    public RmiServer() throws RemoteException {
    }

    public String getMessage() {
        return MESSAGE;
    }

    public static void main(String args[]) {
        System.out.println("RMI server started");

        // Create and install a security manager
        if (System.getSecurityManager() == null) {
            System.setSecurityManager(new RMISecurityManager());
            System.out.println("Security manager installed.");
        } else {
            System.out.println("Security manager already exists.");
        }

        try { //special exception handler for registry creation
            LocateRegistry.createRegistry(1099); 
            System.out.println("java RMI registry created.");
        } catch (RemoteException e) {
            //do nothing, error means registry already exists
            System.out.println("java RMI registry already exists.");
        }
            
        try {
            //Instantiate RmiServer
            RmiServer obj = new RmiServer();

            // Bind this object instance to the name "RmiServer"
            Naming.rebind("//localhost/RmiServer", obj);

            System.out.println("PeerServer bound in registry");
        } catch (Exception e) {
            System.err.println("RMI server exception:" + e);
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

Класс RmiServerIntf — определяет интерфейс, используемый клиентом и реализуемый сервером.

import java.rmi.Remote;
import java.rmi.RemoteException;

public interface RmiServerIntf extends Remote {
    public String getMessage() throws RemoteException;
}

Класс RmiClient — клиент, использующий заместителя(proxy) удалённого объекта размещённого на стороне сервера и вызывающий его методы для получения данных. Если объект сервера реализует интерфейс java.io.Serializable вместо java.rmi.Remote, то он будет сериализован и клиенту будет передано его значение.^[1].

import java.rmi.Naming;
import java.rmi.RemoteException;
import java.rmi.RMISecurityManager;

public class RmiClient { 
    // "obj" is the reference of the remote object
    RmiServerIntf obj = null;

    public String getMessage() { 
        try { 
            obj = (RmiServerIntf)Naming.lookup("//localhost/RmiServer");
            return obj.getMessage(); 
        } catch (Exception e) { 
            System.err.println("RmiClient exception: " + e); 
            e.printStackTrace(); 
            
            return e.getMessage();
        } 
    }

    public static void main(String args[]) {
        // Create and install a security manager
        if (System.getSecurityManager() == null) {
            System.setSecurityManager(new RMISecurityManager());
        }
        
        RmiClient cli = new RmiClient();

        System.out.println(cli.getMessage());
    }
}

Перед запуском этого приложения, необходимо создать файл 'Заглушки'(Stub) для используемого интерфейса. Для этого можно воспользоваться RMI компилятором - 'rmic'

• Внимание: заглушка создаётся из *.class файла содержащего реализацию удалённого интерфейса, а не из '*.java' файла* (Начиная с java 1.5+ создавать заглушку stub с помощью rmic не требуется)

rmic RmiServer

Файл server.policy— необходим для предоставлению серверу права TCP/IP соединения к удалённому регистру и RMI серверу.

grant {
    permission java.net.SocketPermission "127.0.0.1:*", "connect,resolve";
    permission java.net.SocketPermission "127.0.0.1:*", "accept";
};

Файл server.policy используется с помощью аргумента '-D' в Java RTE :

java.exe -Djava.security.policy=server.policy RmiServer

Файл client.policy—необходим для того, чтобы клиент смог присоединиться к серверу RMI по TCP/IP.

grant {
    permission java.net.SocketPermission "127.0.0.1:*", "connect,resolve";
};

Файл no.policy— рекомендуется использовать для клиента либо сервера при возникновения проблем с соединением.

grant {
    permission java.security.AllPermission;
};

• Удалённый вызов процедур