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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例
用 RMI编写一个分布式应用,核心有以下三方面:
定位远程对象
– 1,一个应用可以利用 RMI的名字服务功能注册器远程对象。
– 2,可以象操作普通对象一样传送并返回一个远程对象的引用 (指针 )。
与远程对象通信:
– 底层的通信由 RMI实现,对于系统开发人员来说,远程调用和标准的 Java方法调用没有什么区别。
为需要传递的对象装载类的字节码
– RMI允许调用者向远程对象传递一个对象,因此 RMI
提供这种装载对象的机制。
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例
Web Server Client
Server
Web Server registry
URL protocol
RMI
RMI
URL protocol
URL protocol
RMI
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例
Compute
engin
Server
Remote
objectClient
task
Client
task
Client
task
一、问题的提出北京大学计算机系代亚非
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例
分布特点,
– engin开发,先运行,task后定义,写 engin时不对执行什么任务作任何规定,任务可以是任意定制的,
前提条件,
– 定义任务的类,要规定任务的实现步骤,使得这个任务能够提交给 engin去执行,使用 server上的 CPU资源,
技术支持,
– RMI的动态装载功能,
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例远程对象
client server
A
m1
远程方法
A.m1()
远程对象必须继承远程接口确定那些方法是远程方法,为此定义远程接口远程接口只负责提供方法名,不一共实现细节,因此必须由一个对象来实现接口
executeTask
compute
engine
Compute
execute
Task
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例
二、设计一个服务器
核心协议,提交任务,执行任务,返回结果
clientclient
在 java中远程调用是通过定义远程接口来实现的,
一个接口只能有一个方法
不同类型的任务,只要他们实现了 Task类型,就可以在 engin上运行,
实现这个接口的类,可以包含任何任务计算需要的数据以及和任何任务计算需要的方法,
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例
( 1)定义远程接口
第一个接口,compute
package compute;
import java.rmi.Remote;
import java.rmi.RemoteException;
public interface Compute extends Remote
{ Object executeTask(Task t)
throws RemoteException;}
package compute;
import java.io.Serializable;
public interface Task extends
Serializable
{ Object execute(); }
第二个接口,定义一个 task类型,
作为参数传给 executeTask方法,
规定了 engin与它的任务之间的接口,以及如何启动它的任务,它不是一个远程接口
executeTask
compute
engine
Compute
execute
Task
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例
Compute engin的设计要考虑以下问题,
1,compute engine是一个类 ComputeEngine,它实现了 Compute接口,只要调用该类的方法 executeTask,
任务就能提交上来,
2,提交任务的 Client 端程序并不知道任务是被下载到 engin上执行的,因此 client在定义任务时并不需要包含如何安装的 server端的代码,
3,返回类型是对象,如果结果是基本类型,需要转化成相应的对等类,
4,用规定任务如何执行的代码填写 execute方法,
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例
( 2)实现远程接口
一般说来,实现一个远程接口的类至少有以下步骤,
1,声明远程接口
2,为远程对象定义构造函数
3,实现远程方法
engin中创建对象的工作可以在实现远程接口类的
main函数中实现,
1,创建并安装安全管理器
2,创建一个或更多的远程对象的实例
3,至少注册一个远程对象北京大学计算机系代亚非
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例
package engine;
import java.rmi.*; import java.rmi.server.*; import compute.*;
public class ComputeEngine extends UnicastRemoteObject
implements Compute
{ public ComputeEngine() throws RemoteException
{ super(); }
public Object executeTask(Task t)
{ return t.execute(); }
public static void main(String[] args)
{ if (System.getSecurityManager() == null)
{ System.setSecurityManager(new RMISecurityManager()); }
String name = "//host/Compute";
try { Compute engine = new ComputeEngine();
Naming.rebind(name,engine);
System.out.println("ComputeEngine bound");
} catch (Exception e) { System.err.println("ComputeEngine
exception," + e.getMessage()); e.printStackTrace(); }}
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例
在构造函数中,通过 super(),a UnicastRemoteObject
被启动,即它可以侦听客户端来的请求输入
只有一个远程方法,参数是客户端远程调用这个方法时传来的任务,这个任务被下载到 engin,远程方法的内容就是调用客户端任务的方法,并把结果回送给调用者,实际上这个结果是在客户的任务的方法中体现的,
executeTask
compute
engine
Compute
execute
TaskcallexecuteTask(task)
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例
参数传递规则,
1,远程对象通常通过引用传递,一个远程对象的引用是一个 stub,它是客户端的代理,它实现远程对象中的远程接口的内容
2,本地对象通过串行化拷贝到目的,如果不作制定,对象的所有成员都将被拷贝,
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例
通过引用传递一个对象,意味着任何由于远程调用引起的变化都能反映在原始的对象中。
当传递一个远程对象时,只有远程接口是可用的,
而在实现类中定义的方法或者是非远程接口中的方法,对接收者来说是不可用的
在远程方法调用中,参数,返回值,异常等非对象是值传送,这意味着对象的拷贝被传送到接受方。任何在对象上发生的变化不影响原始的对象
一旦服务器用 rmi注册了,main方法就存在了,
不需要一个守护线程工作维护服务器的工作状态,
只要有一个 computer engin的引用在另一个虚拟机,computer engin就不会关闭北京大学计算机系代亚非
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例三、实现一个客户程序
目标:创建一个任务,并规定如何执行这个任务。
client
Pi computePi
package compute;
public interface Task extends
java.io.Serializable {
Object execute();
}
task不是远程接口,但是需要传递到服务器,因此用串行化
ExecuteTask()execute()
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例
computePi的作用装载安全管理器生成一个远程对象 comp
生成任务对象
Look up(ComputeEngin),获得了 stubs
Pi task=new Pi()
调用 ComputeEngin的远程方法获得计算结果 Comp.executeTask(task)
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例package client;import java.rmi.*; import java.math.*; import compute.*;
public class ComputePi {
public static void main(String args[]) {
if (System.getSecurityManager() == null)
{ System.setSecurityManager(new RMISecurityManager()); }
try { String name = "//" + args[0] + "/Compute";
Compute comp = (Compute) Naming.lookup(name);
Pi task = new Pi(Integer.parseInt(args[1]));
BigDecimal pi = (BigDecimal) (comp.executeTask(task));
System.out.println(pi);
} catch (Exception e) {
System.err.println("ComputePi exception," + e.getMessage());
e.printStackTrace();
}}
}
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例
Pi的作用
computepi
rmiregistry
Compute
engin
实现 Task接口实现 execute算法北京大学计算机系代亚非
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例package client; import compute.*; import java.math.*;
public class Pi implements Task {
private static final BigDecimal ZERO =
BigDecimal.valueOf(0);
private static final BigDecimal ONE =
BigDecimal.valueOf(1);
private static final BigDecimal FOUR =
BigDecimal.valueOf(4);
private static final int roundingMode =
BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN;
public Pi(int digits)
{ this.digits = digits; }
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例
public Object execute()
{ return computePi(digits); }
***************************************************
* pi/4 = 4*arctan(1/5) - arctan(1/239)
****************************************************
public static BigDecimal computePi(int digits) {
int scale = digits + 5;
BigDecimal arctan1_5 = arctan(5,scale);
BigDecimal arctan1_239 = arctan(239,scale);
BigDecimal pi
arctan1_5.multiply(FOUR).subtract(arctan1_239).multiply(FOUR);
return pi.setScale(digits,BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
}
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例/*** Compute the value,in radians,of the arctangent of
* the inverse of the supplied integer to the speficied
* number of digits after the decimal point,The value
* is computed using the power series expansion for the
* arctangent:
* arctan(x) = x - (x^3)/3 + (x^5)/5 - (x^7)/7 +
* (x^9)/9,..
*/
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例public static BigDecimal arctan(int inverseX,int scale) { BigDecimal result,numer,term;
BigDecimal invX = BigDecimal.valueOf(inverseX);
BigDecimal invX2 =
BigDecimal.valueOf(inverseX * inverseX);
numer = ONE.divide(invX,scale,roundingMode);
result = numer; int i = 1;
do { numer =numer.divide(invX2,scale,roundingMode);
int denom = 2 * i + 1;
term = numer.divide(BigDecimal.valueOf(denom),
scale,roundingMode);
if ((i % 2) != 0) { result = result.subtract(term); }
else { result = result.add(term); }
i++;
} while (term.compareTo(ZERO) != 0);
return result;}
}
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例
由于 Rmi的存在,系统可以做到:
1、可以直接通过名字定位远程方法的位置
2、以参数的形式将一个对象传递给一个远程方法
3、可以使一个对象到另外一个虚拟机上运行
4、计算结果可以返回北京大学计算机系代亚非
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例
将接口,远程对象,客户代码分成三个程序包:
1,compute ( Compute and Task interfaces)
2,engine ( ComputeEngine implementation class
and its stub)
3,client ( ComputePi client code and Pi task
implementation)
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例
接口 compute对于编程双方都是需要的,通常将接口文件打成包,分发给 server和 client的开发者,
假设接口的开发者将写好的接口程序放在
c:\home\waldo\src\compute目录下
cd c:\home\waldo\src
javac compute\Compute.java
javac compute\Task.java
jar cvf compute.jar compute\*.class
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例
类文件必须是网络可访问的,rmi利用 URL定位类文件
假设 ComputeEngine.java 存放在
c:\home\ann\src\engine
假设 compute.jar存放在
c:\home\ann\public_html\classes,
设置环境变量
CLASSPATH=c:\home\ann\src;c:\home\ann\publ
ic_html\classes\compute.jar
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例
编译 ComputeEngine.java,产生一个 stub,并使
stub是网络可访问的,
产生 stub的命令是 rmic,生成的文件形式为,
className_Stubs.class和 className_skeleton.class
命令如下,
cd c:\home\ann\src
javac engine\ComputeEngine.java
rmic -d,engine.ComputeEngine
md c:\home\ann\public_html\classes\engine
copy engine\ComputeEngine_*.class
c:\home\ann\public_html\classes\engine
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例
展开接口文件
cd c:\home\ann\public_html\classes
jar xvf compute.jar
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例
执行程序
1,在启动‘ compute engine’之前,首先要启动 RMI的
registry。
– unset CLASSPATH
– start rmiregistry
2,启动 Server.
确认 compute.jar文件和实现远程对象的类在指定的
class路径下
– set CLASSPATH=
c:\home\ann\src;c:\home\ann\public_html\classes\compute.jar
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例
启动 compute engine时,要规定服务器端的类在什么情况下是可用的。启动’ Compute engine’
– java -Djava.rmi.server.codebase=
file:/c:\home\ann\public_html\classes/
-Djava.rmi.server.hostname=
zaphod.east.sun.com
-Djava.security.policy=java.policy
engine.ComputeEngine
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例
3,启动 Client
指定类 (pi)的位置
–set CLASSPATH=
c:\home\jones\src;
c:\home\jones\public_html\classes\compute.jar
-java -Djava.rmi.server.codebase=
file:/c:\home\jones\public_html\classes/
-Djava.security.policy=java.policy
–client.ComputePi localhost 20
输入完上述命令后,得到结果
3.14159265358979323846
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9.6 一个 RMI的分布式应用的实例北京大学计算机系代亚非
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9.7 基于 CORBA的分布式应用系统的实例
windowsNT
( C++)
Sun
( Java)
Netscape
( COBOL)
client
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9.7 基于 CORBA的分布式应用系统的实例
CORBA技术和 Java技术的结合 --Java IDL
什么是 IDL?
IDL是 CORBA规范中的接口定义语言,不依赖于任何具体的编程语言,
CORBA提供了到各种不同语言的 IDL映射,
Java IDL是 CORBA到 Java的映射,使 Java也支持
CORBA规范
Java IDL和 Java RMI非常相似,RMI只支持 Java
语言写的分布对象,Java IDL可以和 CORBA支持的任何一种语言编写的 ORB对象进行交互
Java RMI和 Java IDL目前使用的通信协议不同,
分别是 JRMP和 IIOP.
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9.7 基于 CORBA的分布式应用系统的实例
在 Java IDL中,客户端通过引用与远程的对象进行交互,即客户机使用 stubs对远程服务器上的对象进行操作,但并不拷贝服务器上的对象,
Java RMI即可以通过引用,也可以将对象下载到本地机上运行 (因为有串行化功能 ).
Java实现简单,但语言不兼容
Java IDL则可以充分发挥语言无关的优势北京大学计算机系代亚非
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9.7 基于 CORBA的分布式应用系统的实例
IDL Java的技术组成,
– IDL至 Java的编译器,idltojava
– 生成客户端的 stubs和服务器端的 skeleton
– CORBA API 和 ORB
– 一个简单的名字服务北京大学计算机系代亚非
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9.7 基于 CORBA的分布式应用系统的实例
IDL接口 IDL编译器( C++,Java)
服务程序
IDL Stub
客户应用对象实现
Skeleton
C++,Java编译器
C++,Java编译器客户程序应用开发者北京大学计算机系代亚非
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9.7 基于 CORBA的分布式应用系统的实例
ORB内核
BOA
IDL SkeletonIDL文件 IDL编译器对象实现应用开发者事件感知部分事件适配部分事件处理分发部分事件处理部分从反应式 Agent的角度看北京大学计算机系代亚非
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9.7 基于 CORBA的分布式应用系统的实例
CORBA编程实例
运行在浏览器中的客户对象与远程的服务对象交互,客户端的表现是在浏览器中点击一个 button,
就会在一个文本域中返回服务端的时间,同时也在服务端的标准输出上打印该时间。
button
The data in
server side is
2000.6.1
12,56,00 server
时间是一个对象北京大学计算机系代亚非
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9.7 基于 CORBA的分布式应用系统的实例
ORB
CLIENT
STUBS SKELETONS
SERVER
ORB
IIOP
METHOD REQUEST
OBJECT REFERENCE SERVANT
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9.7 基于 CORBA的分布式应用系统的实例
1,首先是定义交互接口,在文件 dateit.idl中。
– module TheDate (相当于包)
– { interface DateIt
– { string dateit(); };
– };
2,用 IDL接口到 Java语言的映射
– jidl dateit.idl 该命令会生成几个相关的 java文件:
– DateIt.java
– DateItHelper.java
– DateItHolder.java
– _DateItImplBase.java
– StubForDateIt.java
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9.7 基于 CORBA的分布式应用系统的实例
3,编写服务对象的程序,在文件 DateIt_impl.java中
package TheDate; // jidl 产生的 Java文件放在 TheDate包中
import org.omg.CORBA.*; import java.io.*;
import java.awt.*;import java.util.Date;
import java.lang.System;
public class DateIt_impl extends _DateItImplBase
//扩展了 jidl 生成的抽象类 _DateItImplBase
{ String date_time;
public String dateit()
{ date_time=(new Date()).toString(); //获取时间
System.out.println(date_time);
return date_time;// 向客户端返回时间串
}}
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9.7 基于 CORBA的分布式应用系统的实例
4,编写服务方的程序,在文件 Server.java中。
package TheDate;
import org.omg.CORBA.*;import java.io.*;
public class Server
{ public static void main(String args[])
{try {
// 创建 ORB和 BOA对象实例
ORB orb = ORB.init(args,new java.util.Properties());
// 生成服务对象实例
BOA boa = orb.BOA_init(args);
DateIt_impl p = new DateIt_impl(); //创建服务对象实例北京大学计算机系代亚非
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9.7 基于 CORBA的分布式应用系统的实例
// 保存引用
try { String ref = orb.object_to_string(p);
//将对象编码成字符串
String refFile = "date.ref";
FileOutputStream file = new FileOutputStream(refFile);
PrintStream out = new PrintStream(file);
out.println(ref); //存入文件 date.ref中
out.flush(); file.close();
}catch(IOException ex)
{ System.err.println("Can't write to" +ex.getMessage());
System.exit(1);
}
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9.7 基于 CORBA的分布式应用系统的实例
//将引用存入 html文件中,参见后面列出的 date.html 文
try { String ref = orb.object_to_string(p);
String refFile = "c:\\Inetpub\\wwwroot\\Docs\\date.html";
FileOutputStream file = new FileOutputStream(refFile);
PrintStream out = new PrintStream(file);
out.println("<applet codebase=
\"http://202.118.243.55/docs\",+ "code=
\"TheDate/Client.class\" " +”
width=500 height=300>");
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9.7 基于 CORBA的分布式应用系统的实例//指由 Client.java编译成的 class文件out.println("<param name=ior value=\"" + ref + "\">");
//将由服务对象转化成的字符串存入超文本文件中
out.println("<param name=org.omg.CORBA.ORBClass " +
"value=com.aic.CORBA.IIOPORB>");
out.println("<param =com.aic.CORBA.ORBSingleton>");
name=org.omg.CORBA.ORBSingletonClass " + "value
out.println("</applet>");
out.flush(); file.close();
//这样浏览器调入该超文本页面时,会运行 Client.class的
applet,并将包含标识服务对象的字符串由参数 ior传递给
applet。
} catch(IOException ex) {
System.err.println(“Can't write to,+ex.getMessage()+“”);
System.exit(1); }
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9.7 基于 CORBA的分布式应用系统的实例
// 服务对象就绪,准备接受请
boa.impl_is_ready(null);
System.exit(0);
} catch(SystemException ex) {
System.err.println(ex.getMessage());
ex.printStackTrace();
System.exit(1);
}
}
}
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9.7 基于 CORBA的分布式应用系统的实例
5,编写客户方的程序,在文件 Client.java中。
package TheDate;//由于 jidl产生的 JAVA文件放在 package
TheDate中,因此该语句是必须的
import org.omg.CORBA.*;
import java.io.*;
import java.awt.*;
import java.util.Date;
import java.lang.System;
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9.6 各种主流技术的主要开发过程 --CORBA
public class Client extends java.applet.Applet
{ private DateIt serverdate;
private Button button;
private TextField outdate;
public void init()
{ String ior = getParameter("ior");
//Applet 只能从包含它的 HTML文件获取 IOR串 见 Server.java.
// 产生 ORB实例
ORB orb = ORB.init(this,null);
// Create client object
org.omg.CORBA.Object obj = orb.string_to_object(ior);
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9.6 各种主流技术的主要开发过程 --CORBA
//串到对象的转化
if(obj == null) throw new RuntimeException();
serverdate = DateItHelper.narrow(obj);
//产生对象实例,其实是服务对象的映射
// 添加 serverdate按钮和文字域
button = new Button("Dateis");
outdate = new TextField("",30);
this.add(button);
this.add(outdate);
}
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9.6 各种主流技术的主要开发过程 --CORBA
// 事件处理
// public boolean action(Event event,java.lang.Object arg)
{ if(event.target == button)
{ outdate.setText("please wait...");
outdate.setText(serverdate.dateit());
//调用服务对象的函数,返回服务端的时间
return true;
}
else
return super.action(event,arg);
}
}