RPC框架之RMI

 一：RPC 远程过程调用

 RPC（Remote Procedure Call Protocol）远程过程调用协议，通过网络从远程计算机上请求调用某种服务。

 一次RPC调用的过程大概有10步：

　　1.执行客户端调用语句，传送参数

　　2.调用本地系统发送网络消息

　　3.消息传送到远程主机

　　4.服务器得到消息并取得参数 

　　5.根据调用请求以及参数执行远程过程（服务）

　　6.执行过程完毕，将结果返回服务器句柄

　　7.服务器句柄返回结果，调用远程主机的系统网络服务发送结果

　　8.消息传回本地主机 

　　9.客户端句柄由本地主机的网络服务接收消息

　　10.客户端接收到调用语句返回的结果数据

 

 二：RMI 远程方法调用

 RMI:远程方法调用(Remote Method Invocation)。能够让在客户端Java虚拟机上的对象像调用本地对象一样调用服务端java 虚拟机中的对象上的方法。

RMI远程调用步骤：

1，客户调用客户端辅助对象stub上的方法

2，客户端辅助对象stub打包调用信息（变量，方法名），通过网络发送给服务端辅助对象skeleton

3，服务端辅助对象skeleton将客户端辅助对象发送来的信息解包，找出真正被调用的方法以及该方法所在对象

4，调用真正服务对象上的真正方法，并将结果返回给服务端辅助对象skeleton

5，服务端辅助对象将结果打包，发送给客户端辅助对象stub

6，客户端辅助对象将返回值解包，返回给调用者

7，客户获得返回值

 

 三：RPC与RMI的区别

 1：方法调用方式不同：

 RMI中是通过在客户端的Stub对象作为远程接口进行远程方法的调用。每个远程方法都具有方法签名。如果一个方法在服务器上执行，但是没有相匹配的签名被添加到这个远程接口(stub)上，那么这个新方法就不能被RMI客户方所调用。

 

  RPC中是通过网络服务协议向远程主机发送请求，请求包含了一个参数集和一个文本值，通常形成“classname.methodname(参数集)”的形式。RPC远程主机就去搜索与之相匹配的类和方法，找到后就执行方法并把结果编码，通过网络协议发回。

 

  2：适用语言范围不同：

   RMI只用于Java；

   RPC是网络服务协议，与操作系统和语言无关。

 

  3：调用结果的返回形式不同：

    Java是面向对象的，所以RMI的调用结果可以是对象类型或者基本数据类型；

    RMI的结果统一由外部数据表示 (External Data Representation, XDR) 语言表示，这种语言抽象了字节序类和数据类型结构之间的差异。以上转载地址：http://www.cnblogs.com/ygj0930/p/6542811.html

 

其他的RPC框架：RMI(JRMP)、soap(webservice、axis、cxf)、thrift\grpc\dubbo等

RMI简单demo

1.创建服务类　　

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

public interface IHelloService extends Remote{
	
	public String sayHello(String msg) throws RemoteException;//需要抛此异常
}

import java.rmi.RemoteException;
import java.rmi.server.UnicastRemoteObject;

public class HelloServiceImpl extends UnicastRemoteObject implements IHelloService{

	protected HelloServiceImpl() throws RemoteException {
		super();
	}

	@Override
	public String sayHello(String msg) throws RemoteException{
		// TODO Auto-generated method stub
		return "hello"+msg;
	}
	
}

2.发布、注册服务

import java.net.MalformedURLException;
import java.rmi.Naming;
import java.rmi.RemoteException;
import java.rmi.registry.LocateRegistry;

public class Server {
    
    public static void main(String[] args) {
        try {
            IHelloService helloService = new HelloServiceImpl();//已经发发了一个远程对象
            LocateRegistry.createRegistry(1099);
            try {
                //注册中心key-value
                Naming.rebind("rmi://127.0.0.1/hello", helloService);
                System.out.println("服务启动成功！");
            } catch (MalformedURLException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        } catch (RemoteException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }

    }
}

3.服务的调用

import com.lf.rmi.HelloServiceImpl;
import com.lf.rmi.IHelloService;

public class ClientDemo {
    
    public static void main(String[] args) {
        
//        IHelloService helloService = new HelloServiceImpl();
//        String msg = helloService.sayHello(" zhangsan");
//        System.out.println(msg);
        
        try {
            //从注册中心拿到代理对象   HelloServiceImpl_stub代理对象
            IHelloService helloService=(IHelloService) Naming.lookup("rmi://127.0.0.1/hello");
            String sayHello = helloService.sayHello(" zhangsan");
            System.out.println(sayHello);
        } catch (MalformedURLException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (RemoteException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (NotBoundException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }

 

　源码分析：

　

一定要说明，在 RMI Client 实施正式的 RMI 调用前，它必
须通过 LocateRegistry 或者 Naming 方式到 RMI 注册表寻
找要调用的 RMI 注册信息。找到 RMI 事务注册信息后，
Client 会从 RMI 注册表获取这个 RMI Remote Service 的
Stub 信息。这个过程成功后，RMI Client 才能开始正式的
调用过程。
另外要说明的是 RMI Client 正式调用过程，也不是由 RMI
Client 直接访问 Remote Service，而是由客户端获取的
Stub 作为 RMI Client 的代理访问 Remote Service 的代理
Skeleton，如上图所示的顺序。也就是说真实的请求调用是
在 Stub-Skeleton 之间进行的。
Registry 并不参与具体的 Stub-Skeleton 的调用过程，只
负责记录“哪个服务名”使用哪一个 Stub，并在 Remote
Client 询问它时将这个 Stub 拿给 Client（如果没有就会报
错）。

手动实现简易 RPC 框架

server端

创建接口类
package rpc;

public interface IHelloWorld {
	
	public String sayHello(String msg);
}

　　

创建实现类
package rpc;

public class HelloWorldServiceImpl implements IHelloWorld {

	@Override
	public String sayHello(String msg) {
		// TODO Auto-generated method stub
		return "HelloWorld,"+msg;
	}

}

　　

创建服务类
package rpc;

import java.io.IOException;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class RpcServer {
	
	private static final ExecutorService  executorService = Executors.newCachedThreadPool();
	public void publisher(final Object service,int port){
		ServerSocket serverSocket = null;
		try {
			serverSocket = new ServerSocket(port);//启动一个服务监听
			while(true){
				Socket socket = serverSocket.accept();
				executorService.execute(new ProcessorHandler(socket,service));
			}
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}finally {
			if(serverSocket!=null){
				try {
					serverSocket.close();
					
				} catch (IOException e) {
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				}
			}
		}
		
	}
}

　　

创建传输类
package rpc;

import java.io.Serializable;
/**
 * 传输对象
 * @author admin
 *
 */
public class RpcRequest implements Serializable{
    
    private static final long serialVersionUID = 6351477854838485391L;
    private String className;
    private String methodName;
    private Object[] parameters;
    public RpcRequest(String className, String methodName, Object[] parameters) {
        super();
        this.className = className;
        this.methodName = methodName;
        this.parameters = parameters;
    }
    
    public RpcRequest() {
        super();
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }

    public String getClassName() {
        return className;
    }
    public void setClassName(String className) {
        this.className = className;
    }
    public String getMethodName() {
        return methodName;
    }
    public void setMethodName(String methodName) {
        this.methodName = methodName;
    }
    public Object[] getParameters() {
        return parameters;
    }
    public void setParameters(Object[] parameters) {
        this.parameters = parameters;
    }
    
}

创建服务处理handler
package rpc;

import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.net.Socket;

public class ProcessorHandler implements Runnable {
	
	private Socket socket;
	private Object service;//服务端发布的服务
	
	
	public ProcessorHandler(Socket socket, Object service) {
		this.socket = socket;
		this.service = service;
	}


	@Override
	public void run() {
		// TODO 处理请求
		ObjectInputStream objectInputStream =null;
		ObjectOutputStream objectOutputStream =null;
		try {
			objectInputStream = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
			RpcRequest request = (RpcRequest) objectInputStream.readObject();
			Object result = invoke(request);
			objectOutputStream = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
			objectOutputStream.writeObject(result);
			objectOutputStream.flush();
		} catch (Exception e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}finally{
			if(objectInputStream!=null){
				try {
					objectInputStream.close();
					objectOutputStream.close();
				} catch (Exception e) {
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				}
			}
		}
	}
	
	private Object invoke(RpcRequest request) throws Exception, IllegalArgumentException, InvocationTargetException{
		Object[] args = request.getParameters();
		Class<?> [] types = new Class[args.length];
		for (int i = 0; i < types.length; i++) {
			types[i] = args[i].getClass();
		}
		Method method = service.getClass().getMethod(request.getMethodName(), types);
		return method.invoke(service, args);
	}
}

　　

创建服务发布类
package rpc;

public class ServerDemo {
	
	public static void main(String[] args) {
		IHelloWorld service = new HelloWorldServiceImpl();
		RpcServer server  = new RpcServer();
		System.out.println("服务已发布！");
		server.publisher(service, 8888);
		
	}
}

　　

client端

创建接口和传输类，注意包路径和服务方一致（或将接口和传输类变成jar，导入客户端）
package rpc;

public interface IHelloWorld {
	
	public String sayHello(String msg);
}
package rpc;

import java.io.Serializable;
/**
 * 传输对象
 * @author admin
 *
 */
public class RpcRequest implements Serializable{
	
	private static final long serialVersionUID = 6351477854838485391L;
	private String className;
	private String methodName;
	private Object[] parameters;
	public RpcRequest(String className, String methodName, Object[] parameters) {
		super();
		this.className = className;
		this.methodName = methodName;
		this.parameters = parameters;
	}
	
	public RpcRequest() {
		super();
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}

	public String getClassName() {
		return className;
	}
	public void setClassName(String className) {
		this.className = className;
	}
	public String getMethodName() {
		return methodName;
	}
	public void setMethodName(String methodName) {
		this.methodName = methodName;
	}
	public Object[] getParameters() {
		return parameters;
	}
	public void setParameters(Object[] parameters) {
		this.parameters = parameters;
	}
	
}

　　

创建代理类
package rpc;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

public class RpcClientProxy {
	
	public <T> T clientProxy(final Class<T> interfaceCls,final String host,final int port){
		
		return (T) Proxy.newProxyInstance(interfaceCls.getClassLoader(),
				new Class[] {interfaceCls},
                 new RemoteInvocationHandler(host,port));
		
	} 
}

　　

创建客户端handler
package rpc;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.net.Socket;



public class RemoteInvocationHandler implements InvocationHandler {
	
	private String host;
	private int port;
	
	public RemoteInvocationHandler(String host, int port) {
		this.host = host;
		this.port = port;
	}

	@Override
	public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
		// TODO Auto-generated method stub
		RpcRequest request = new RpcRequest();
		request.setClassName(method.getDeclaringClass().getName());
		request.setMethodName(method.getName());
		request.setParameters(args);
		
		TcpTransport trans = new TcpTransport(host, port);
		return trans.send(request);
	}

}

　　

创建连接传输类
package rpc;

import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.net.Socket;


public class TcpTransport {
	
	private String host;
	private int port;
	
	public TcpTransport(String host, int port) {
		super();
		this.host = host;
		this.port = port;
	}
	
	Socket newSocket(){
		System.out.println("创建一个连接");
		Socket socket = null;
		try {
			socket = new Socket(host,port);
			return socket;
		} catch (Exception e) {
			// TODO: handle exception
			throw new RuntimeException("连接建立失败！");
		}
	}
	
	public Object send(RpcRequest request){
		Socket socket = null;
		ObjectOutputStream objectOutputStream = null;
		ObjectInputStream objectInputStream = null;
		try {
			socket = newSocket();
			
			objectOutputStream = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
			objectOutputStream.writeObject(request);
			objectOutputStream.flush();
			
			objectInputStream = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
			Object readObject = objectInputStream.readObject();
			return readObject;
		} catch (Exception e) {
			// TODO: handle exception
			e.printStackTrace();
			throw new RuntimeException("连接建立失败！");
		}finally {
			if(socket!=null){
				try {
					socket.close();
					objectOutputStream.close();
					objectInputStream.close();
				} catch (IOException e) {
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				}
			}
		}
	}

}

　　

发起客户端调用
package rpc;


public class ClientDemo {
	public static void main(String[] args) {
		RpcClientProxy rpcClientProxy = new RpcClientProxy();
		IHelloWorld hello = rpcClientProxy.clientProxy(IHelloWorld.class, "localhost", 8888);
		System.out.println(hello.sayHello("lf"));
	}
}