Java中怎么實現分布式計算

Java中怎么實現分布式計算，很多新手對此不是很清楚，為了幫助大家解決這個難題，下面小編將為大家詳細講解，有這方面需求的人可以來學習下，希望你能有所收獲。

遠程過程調用的設計

要創建出4種東西:服務器、客戶端、服務器輔助設施和客戶端輔助設施.

1.創建客戶端和服務端應用程序,服務器應用程序時個遠程服務,是個帶有客戶端會調用的方法的對象

2.創建客戶端和服務器端的輔助設施(helper)他們會處理所有客戶端和服務器的底層網絡輸入/輸出細節,讓客戶端和程序好像在處理本地調用一樣.

調用方法的過程

1.客戶端對象對輔助設施對象調用doBigThing()

2.客戶端輔助設施把調用信息打包通過網絡送到服務器的輔助設施

3.服務端的輔助設施解開來自客戶端輔助設施的信息,并以此調用真正的服務.

這個過程的描述圖如下:

Java RMI提供客戶端和服務器端的輔助設施對象

在Java中,RMI已經幫我們創建好客戶端和服務器端的輔助設施,它也知道如何讓客戶端輔助設施看起來像是真正的服務,也就是說,RMI知道如何提供相同的方法給客戶端調用.

此外,RMI有提供執行期所需全部的基礎設施,包括服務的查詢以及讓客戶端能夠找到與取得客戶端的輔助設施(真正的服務代理人).

使用RMI時,無需編寫任何網絡或輸入/輸出的程序,客戶端對遠程方法的調用就跟對同一個Java虛擬機上的方法調用是一樣的.

一般調用和RMI調用有一點不同,雖然對客戶端來說,此方法調用看起來像是本地的,但是客戶端輔助設施會通過網絡發出調用,此調用最終還是會涉及到socket和串流,一開始是本機調用,代理會把它轉成遠程的.中間的信息是如何從Java虛擬機送到Java虛擬機要看輔助設施對象所用的協議而定.

使用RMI時,必須要決定協議：JRMP或IIOP,JRMP是RMI原生的協議,它是為Java間的遠程調用而設計的,另外一方面,IIOP是為了CORBA而產生的,它讓我們能夠調用Java對象或其它類型的遠程方法,CORBA通常比RMI麻煩,因為若兩端不全都是Java的話,就會產生一堆可怕的轉譯和交談操作.

我們只關心Java對Java的操作，所以會使用相當簡易的RMI.

在RMI中,客戶端的輔助設施稱為stub,而服務器端的輔助設施稱為skeleton.

如何創建遠程服務

1.創建Remote接口

遠程的接口定義了客戶端可以遠程調用的方法,它是個作為服務的多態化類.stub和服務都會實現此接口

2.實現Remote接口

這個是真正執行的類,它實現出定義在該接口上的方法,它是客戶端會調用的對象

3.用rmic產生stub和skeleton

客戶端和服務器都有helper,我們無需創建這些類或產生這些類的源代碼,這都會在執行JDK所附的rmic工具時自動地處理掉

4.啟動RMI registry (rmiregistry)

rmiregistry就像電話薄,用戶會從此處取得代理(客戶端的stub/helper對象)

5.啟動遠程服務

必須讓服務對象開始執行,實現服務的類會起始服務的實例并向RMI Registry注冊,要有注冊后才能對用戶服務.

服務端代碼

定義接口

import java.rmi.Remote;  import java.rmi.RemoteException;   /**   *    *    MyRemote.java   *   *     功   能： TODO    *     類   名： MyRemote.java   *   *  ver     変更日       角色    擔當者     変更內容   *     ──────────────────────────────────────────────   *  V1.00   2013-3-19   模塊    蘇若年     初版   *   *     Copyright (c) 2013 dennisit corporation All Rights Reserved.   *      *  Email:<a href="mailto:DennisIT@163.com">發送郵件</a>   *     *     *     Remote是個標記性的接口,意味著沒有方法,然而它對RMI有特殊的意義,所以必須遵守這項規則,   *     注意這里用的是extends,接口是可以繼承其他接口的   *    */ public interface MyRemote extends Remote{            /**       * 遠程的接口定義了客戶端可以遠程調用的方法,它是作為服務的多態化類,也就是說,客戶端會       * 調動有實現此接口的stub,而此stub因為會執行網絡和輸入/輸出工作,所以可能會發生各種       * 問題,客戶端鼻息處理或聲明異常來認知這一類風險,如果該方法在接口中聲明異常,調用該方       * 法的所有程序都必須處理或再聲明此異常.       *        * 遠程方法的參數和返回值必須是primitive或serializable的.任何遠程方法的參數都會被       * 打包通過網絡傳送,而這時通過序列化完成的,返回值也是一樣.所以,如果使用的是自定義類型       * 時,必須對其序列化       * @return       * @throws RemoteException           *                         所有接口中的方法都必須聲明RemoteException       */     public String sayHello() throws RemoteException;            }

業務實現

import java.rmi.Naming;  import java.rmi.RemoteException;  import java.rmi.server.UnicastRemoteObject;   /**   *    *    MyRemoteImpl.java   *   *     功   能： TODO    *     類   名： MyRemoteImpl.java   *   *  ver     変更日       角色    擔當者     変更內容   *     ──────────────────────────────────────────────   *  V1.00   2013-3-19   模塊    蘇若年     初版   *   *     Copyright (c) 2013 dennisit corporation All Rights Reserved.   *      *  Email:<a href="mailto:DennisIT@163.com">發送郵件</a>   *     *  為了要成為遠程服務對象,對象必須要有與遠程有關的功能,其中最簡單的方法就是繼承UnicastRemoteObject   *  (來自java.rmi.server)以讓這個父類處理這些工作   *   */ public class MyRemoteImpl extends UnicastRemoteObject implements MyRemote{       /**       * 父類的構造函數聲明了異常,所有你必須寫出構造函數,因為它代表你的構造函數會調用有風險的程序代碼       *        * UnicastRemoteObject有個小問題,它的構造函數會拋出RemoteException.處理它的***方式就是       * 對自己的實現聲明一個構造,如此才會有地方可以聲明出RemoteException.當類被初始化的時候,父類       * 的構造函數一定會被調用,如果父類的構造函數拋出異常,我們也必須聲明的自定義的構造函數會拋出異常       * @throws RemoteException       */     protected MyRemoteImpl() throws RemoteException {       }       /**       * 實現出接口所有的方法,但無需聲明RemoteException       */     @Override     public String sayHello(){          return "server says, rmi hello world !";      }       public static void main(String[] args) {          try {              /**               * 我們已經有了遠程服務,還必須要讓遠程用戶存取,這可以通過將它初始化并加進RMI Registry               * (它一定要運行起來,不然此程序就會失敗).當注冊對象時,RMI系統會把stub加到registry中,               * 因為這是客戶端所需要的.使用java.rmi.Naming的rebind()來注冊服務               */             MyRemote service = new MyRemoteImpl();              /**               * 創建出遠程對象,然后使用靜態的Naming.rebind()來產生關聯,所注冊的名稱會提供客戶端查詢               */             Naming.rebind("Remote Hello World", service);          } catch (Exception e) {              e.printStackTrace();          }      }        }

客戶端代碼

import java.rmi.Naming;  /**   *    *    MyRemoteClient.java   *   *     功   能： TODO    *     類   名： MyRemoteClient.java   *   *  ver     変更日       角色    擔當者     変更內容   *     ──────────────────────────────────────────────   *  V1.00   2013-3-19   模塊    蘇若年     初版   *   *     Copyright (c) 2013 dennisit corporation All Rights Reserved.   *      *  Email:<a href="mailto:DennisIT@163.com">發送郵件</a>   *   */ public class MyRemoteClient {       public void exec(){          try {              /**               * 客戶端必須取得stub對象,因為客戶端必須要調用它的方法.這就得靠RMI registry了.客戶端會像查詢電話               * 簿一樣地搜索,找出上面有相符的名稱的服務.               * 客戶端查詢RMIRegistry,返回stub對象               * Naming.lookup("rmi://127.0.0.1/Remote Hello World");               * 參數說明               * rmi://127.0.0.1/Remote Hello World               * 127.0.0.1表示主機名稱或主機IP地址               * Remote Hello World必須要跟注冊的名稱一樣               *                */             MyRemote service = (MyRemote)Naming.lookup("rmi://127.0.0.1/Remote Hello World");              String tmp = service.sayHello();              System.out.println(tmp);          } catch (Exception e) {              e.printStackTrace();          }      }            public static void main(String[] args) {          new MyRemoteClient().exec();      }  }

對實現出的類(不是remote接口)執行rmic

伴隨JDK而來的rmic工具會以服務的實現產生2個心的類stub和skeleton.它會按照命名規則在遠程實現名稱后面加上_Stub或_Skeleton。rmic有幾個選項,包括了不產生skeleton、觀察產生出類的源代碼或使用IIOP作為通訊協議等.產生出的類會放在當前目錄下,要記住rmic必須能夠找到所實現的類,因此可能要從實現所在的目錄執行rmic(實際中可能需要考慮到包目錄結構和完整名稱,為了簡便這里沒有運用到包)

調用命令行來啟動rmiregistry,要確定是從可以存取到該類的目錄來啟動,最簡單的方法就是從類這個目錄來運行.

運行截圖如下

注意:

客戶端是使用接口來調用stub上的方法,客戶端的Java虛擬機必須要有stub類,但客戶端不會在程序代碼中引用到stub類,客戶端總是通過接口來操作真正的遠程對象

服務器上必須要有stub和skeleton,以及服務與遠程的接口,它會需要stub類是因為stub會被代換成連接在RMIRegistry上真正的服務.

使用RMI時常犯的錯誤:

1.忘記在啟動遠程服務錢啟動rmiregistry(使用Naming.rebind()注冊服務前rmiregistry必須啟動)

2.忘記把參數和返回類型做成可序列化(編譯不會檢測到,執行時才會發現)

3.忘記將stub類交給客戶端

RMI很適合編寫并運行遠程服務,但我們不會單獨使用RMI來執行網站服務,對大型的企業級應用程序來說,我們需要更多更好的功能.像交易管理、大量并發處理、安全性和數據庫管理等.這就需要用到Enterprise Application Server.

JavaEE服務器包括了Web服務器和Enterprise JavaBeans(EJB)服務器. EJB服務器作用于RMI調用和服務層之間.

RMI在JINI中的應用

Jini也是使用RMI(雖然也可以用別的協議),但多了幾個關鍵功能.

1.自適應探索(adaptive discovery)

2.自恢復網絡(self-healing networks)

RMI的客戶端得先取得遠程服務的地址和名稱.客戶端的查詢程序代碼就要帶有遠程服務的IP地址或主機名(因為RMIRegistry就在上面)以及服務所注冊的名稱

但是用JINI時,用戶只需要知道一件事,服務所實現的接口!這樣就行.

Jini是用lookup service,該查詢服務比RMI Registry更強更有適應性.因為Jini會在網絡上自動的廣告.當查詢服務上線是,它會使用IP組播技術送出信息給整個網絡.不止這樣,如果客戶端在查詢服務已經廣播之后上線,客戶端也可以發出消息給整個網絡來詢問.

當服務上線時,它會動態的探索網絡上的JINI查詢服務并申請注冊,注冊時,服務會送出一個序列化的對象給查詢服務,此對象可以是RMI遠程服務的stub、網絡裝置的驅動程序,甚或是可以在客戶端執行的服務本身.并且注冊的是所實現的接口.而不是名稱.

自適應探索的運作

1.Jini查詢服務在網絡上啟動,并使用IP組播技術為自己做宣傳

2.已經啟動的另外一個Jini服務會尋求向剛啟動的查詢服務注冊.它注冊的是功能而不是名稱,也就是所實現的接口,然后送出序列化對象給查詢服務

3.網絡客戶想要取得實現ScientificCalculator的東西,可是不知道哪里有,所以就問查詢服務

4.查詢服務響應查詢的結果

自恢復網絡的運作

1.某個Jini服務要求注冊,查詢服務會給一份租約,新注冊的服務必須要定期更新租約,不然查詢服務會假設此服務已經離線了,查詢服務會力求呈現精確完整的可用服務網絡狀態

2.因為關機所以服務離線,因此沒有更新租約,查詢服務就把它踢掉.

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