中间件技术_03_远程调用

remote invocation A B C local E invocation invocation local invocation D local
remote invocation
F
13
分布式对象模型
•
远程对象引用
如果对象能访问远程对象的远程对象引用，那么它们就 可以调用该远程对象上的方法 例如：B的远程对象引用必须对A是可用的
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远程对象引用
• 远程对象引用 (Remote Object Reference)
可以用于整个分布式系统的标识符，它指向唯一的 远程对象
调用者通过远程对象引用指定要调用哪个远程对象 远程对象引用可以作为RMI的参数和结果传递
它的表示通常与本地对象引用不同
远程对象引用必须以确保空间和时间唯一性的方法生成 有几种方法可确保远程对象引用是唯一的，典型格式如：
}
29
RMI实例研究：Java RMI
远程接口的具体实现类
import java.rmi.*; import java.rmi.server.*; /* 远程接口的实现类真正实现RMI客户调用的远程对象，它必须从 UnicastRemoteObject继承，其构造方法应抛出RemoteException异常。*/
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// 返回“你好，someBodyName！” public String sayHelloToSomeBody(String someBodyName) throws RemoteException { return "你好，" + someBodyName + "！"; } }
中间件技术
第3讲：远程调用 (Remote invocation)
本讲内容
• 远程过程调用
(Remote Procedure Call, RPC)
• 远程方法调用
(Remote Method Invocation, RMI)
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中间件层
Applications
应用
Remote invocation, indirect communication
也叫ONC (Open Network Computing) RPC 由SUN开发 它是为Sun NFS（网络文件系统）中的客户-服 务器通信而设计的
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RMI
• 远程方法调用(Remote Method Invocation,
RMI)和RPC有紧密的联系，只是RMI被扩展 到了分布式对象的范畴
一个骨架方法将请求消息中的参数解码，并调用伺服 器中的相应方法 22 调用完成后，将结果和异常信息编码进应答消息
RMI的实现
• RMI软件
创建代理类、分发器类和骨架类
在RMI使用的代理类、分发器类和骨架类由接口编译 器自动创建
服务器和客户程序
服务器程序包含分发器类和骨架类，以及它支持的所 有伺服器类的实现 客户程序会包含它将调用的所有远程对象的代理类， 它用一个绑定程序查找远程对象引用
remoteobject
remote interface
Data
m1 m2 m3 implementation m4 m5 m6
{
of methods
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RMI的实现
• RMI API 具体调用过程
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RMI的实现
• RMI涉及的几个独立的对象和模块
B的代理 B类的骨架 和调度程序
伺服器 远程引用模块 通信模块 通信模块 远程引用模块
等 待 回 复 Receive(ans) 接收回复信息 继续
返回调用结果
执行远程过程 返回执行结果 Send(ans) 发送回复信息
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RPC的执行过程
客户端程序
Local Call
服务器端程序
Remote Procedure
Client Stub
Server Stub
RPC Interface send receive
• 在RMI中，访问对象能够调用位于潜在的远
程对象上的方法
• RMI使得程序员不仅能够通过值进行输入输
出参数的传递，而且还能通过对象引用进 行传递
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分布式对象模型
• 远程和本地方法调用
每个进程包含若干对象，其中有些对象既可以 接收远程调用又可以接收本地调用，而其他对 象只能接收本地调用 不管是否在同一台计算机内，不同进程中的对 象之间的方法调用都被认为是远程方法调用
对于具有远程对象引用的进程，每个远程对象都有 20 一个代理
RMI的实现
• RMI软件
伺服器 (Servant)
是一个提供了远程对象主体的类的实例 有相应骨架传递的远程请求最终是由伺服器来处理 的 当远程对象被实例化时，就会生成一个伺服器
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RMI的实现
• RMI软件
分发器 (Dispatcher)
9
RPC的执行过程
• RPC的执行过程示例
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RPC的具体实现（略）
• DCE RPC
DCE: Distributed computing environment 由OSF开发
(OSF: Open Software Foundation, 后来改称 Open Group)
• SUN RPC
• 分布式程序设计
将程序划分为两个或多个程序片，加入通信协 议以允许每片程序在单独的计算机上运行。 从一个程序片调用另一个程序片的过程称为远 程过程调用，即RPC。 RPC是一个Client/Server模型
调用程序片（本地程序）称为RPC Client 被调用程序片（远程程序）称为RPC Server
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RPC的调用模型
主程序 main(…) . . . 调用A . . . 退出
机器1
过程A代码 A(…) . . . 调用B . . . 退出
机器2
过程B代码 B(…) . . . . . . . 退出
机器3
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RPC的通信模型
Client server
等待 Send(remote call pi(…)) 发送“请求服务”信息 请求服务 接收调用信息； 抽取参数并分析； 调用所指的过程； 调用
远程调用和间接通信
Underlying interprocess communication primitives:
底层进程间通信原语：Sockets、消息传递、组播支持、覆盖网咯
Middleware layers
中间件层
Sockets, message passing, multicast support, overlay networks UDP and TCP
//远程接口的实现 public class RMIHelloImpl extends UnicastRemoteObject implements RMIHelloInterface { public RMIHelloImpl() throws RemoteException { }
// 返回"RMI, Hello World!" public String helloWorld() throws RemoteException { return "RMI, Hello World!"; }
RMI实例研究：Java RMI
• Java RMI 流程
5. 客户调用stub方法 6. stub发消息给skeleton 28 7. skeleton调用远程对象方法
RMI实例研究：Java RMI
• 例子：最简单的方法调用
远程接口
import java.rmi.*;
/* 远程接口仅仅是一个接口，RMI客户机可以直接使用它，RMI伺服器必须通 过一个远程对象来实现它，并用某个URL注册它的一个实例。远程接口必须是 public的，此外，它的每个方法都必须抛出RemoteException。*/ //远程接口 public interface RMIHelloInterface extends Remote { // 返回“RMI, Hello World!” public String helloWorld() throws RemoteException; // 返回“你好，someBodyName！” public String sayHelloToSomeBody(String someBodyName) throws RemoteException;
服务器对表示远程对象的每个类都有一个分发器和骨 架(skeleton) 分发器接收来自通信模块的请求信息，并传递请求消 息，并使用MethodID选择骨架中恰当的方法
分发器和代理对远程接口中的方法使用相同的 MethodID
骨架 (Skeleton)
远程对象类有一个骨架，用于实现远程接口中的方法
RPC Interface send receive
Network
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RPC的执行过程
1. 2. 3.
客户程序调用一个客户存根(stub)以普通的方式传递参数 客户存根将参数进行编码(marshalling)从而创建消息，然后调用 本地操作系统
客户端操作系统将消息发送到远程服务器的操作系统（使用传 输层） 4. 远程服务器操作系统将消息转发给一个服务器存根 5. 服务器存根将参数解码(unmarshalling)，然后调用期望的服务器 程序 6. 服务器程序执行后通过普通的方式返回结果给服务器存根 7. 服务器存根将返回结果值编码成消息，然后调用本地操作系统 8. 服务器操作系统将消息发送给客户端操作系统（通过传输层） 9. 客户端操作系统将消息转给客户存根 10. 客户存根将返回结果进行解码，然后将返回结果传给客户程序
32 bits Internet address 32 bits port number 32 bits time 32 bits object number interface of remote object