java分布式对象——远程方法中的参数和返回值+远程对象激活

【0】README

1）本文文字描述转自 core java volume 2，旨在学习 java分布式对象——远程方法中的参数和返回值+远程对象激活 的相关知识；

【1】远程方法中的参数和返回值

1）在开始进行远程方法调用时，调用参数需要从客户端的虚拟机中移动到服务器的虚拟机中。
2）对于从一个虚拟机向另一个虚拟机传值，我们将其区分成两种情况：传递远程对象和传递非远程对象。

【1.1】传递远程对象

1）当一个对远程对象的引用从一个虚拟机传递到另一个虚拟机时，该远程对象的发送者和接收者都将持有一个对同一个实体的引用。这个引用并非是一个内存位置（内存位置在单个虚拟机内才有意义），而是由网络地址和该远程对象的唯一标识符构成的。这个信息给封装在存根对象中。

1.1）需要始终牢记的是： 在远程引用上的方法调用明显比在本地引用上的方法调用执行得慢，并且潜在地也更不可靠。

【1.2】传递非远程对象

Conclusion）总结一下，在虚拟机之间传递值有两种机制：

c1）实现了Remote接口： 的类的对象将作为远程引用传递；
c2）实现了Serializable接口： 但是没有实现Remote接口的类的对象将使用序列化进行复制；

Attention）

A1）这两种机制都是自动化的，而且不需要任何程序员的干预。
A2）请记住，序列化对于大型对象来说会比较慢，而且远程方法不能改变被序列化的参数。
A3）当然，你可以通过传递远程引用来避免这些问题。但是这么做代价太大：在远程引用上调用方法与调用本地方法相比，代价高得多。
A4）意识到这些开销有助于在设计远程服务时进行选择。

1）看个荔枝： 我们的下一个示例程序将展示远程和可序列化对象的传递。我们将Warehouse接口修改为代码11-5的样子，如果给定关键词列表，这个仓库将返回最佳匹配的Product。

public interface Warehouse extends Remote
{
double getPrice(String description) throws RemoteException;
Product getProduct(List keywords) throws RemoteException;
} // getProduct方法的参数具有List类型。因此，参数值必须属于实现了List接口的可序列化的类，例如ArrayList。

Attention） Product类是可序列化的，服务器构建了一个Product对象，而客户端获取了它的一个副本（参见图11-7）。

【1.3】动态类加载

1）应用背景：关键词列表发送到了服务器，而且仓库也返回了Product类的一个实例。当然，客户端程序在编译时需要Product.class类文件。但是，只要我们的服务器程序无法找到关键词的匹配，它就会返回一件肯定让每个人都很高兴的产品：《Java核心技术》这本书。这个对象是Book类的实例，而Book类是Product的子类。
2）problem+solution：

2.1）problem： 当客户端编译时，它也许从未看到过Book类。但是在运行时，它需要能够执行覆盖了Product方法的Book方法，这说明客户端需要拥有在运行时加载额外类的能力。
2.2）solution： 客户端使用了与RMI注册表相同的机制，即类由web服务器提供服务，RMI服务器类将URL传递给客户端，客户端创建要求下载这些类的HTTP请求。

3）problem+solution：

3.1）problem： 只要一个程序从网络位置加载新的代码，就会涉及安全问题。
3.2）solution：正是由于这个原因，我们需要在动态加载类的RMI应用中使用安全管理器。

4）安装安全管理器：使用RMI的程序应该安装一个安全管理器，去控制动态加载类的行为。可以用下面的指令安装：

System.setSecurityManager(new SecurityManager());

5）problem+solution：

5.1）problem： 默认情况下，SecurityManager会限制程序中所有的代码去建立网络连接，但是，我们的程序需要建立到三个远程位置的网络连接（connection）：
- c1）加载远程类的Web服务器；
- c2） RMI注册表；
- c3）远程对象；
5.2）solution：为了允许这些操作，需要提供一个策略文件。
5.3）看个荔枝： 下面的策略文件允许一个应用建立任何到端口号至少为1024的某个端口的网络连接。（RMI端口默认为1099，远程对象使用的端口也大于等于1024。我们使用8080端口来下载类。）

grant
{
permission java.net.SocketPermission
“*:1024-65535”, “connect”;
};

6）需要通过将java.security.policy属性设置为这个策略文件名，来指示安全管理器去读取该策略文件。

6.1）可以使用下面这个调用：

System.setProperty(“java.security.policy”, “rmi.policy”);
6.2）或者，可以在命令行指定系统属性设置：

-Djava.security.policy=rmi.policy

7）为了运行示范程序，请确保已经关闭了在前面的示范程序中启动的RMI注册表、Web服务器和服务器程序。打开四个控制台窗口，然后执行下面的步骤：

7.1） 编译接口、实现、客户端和服务器类的源文件。
javac *.java
7.2）创建三个目录：client、server和download，然后按下面这样组装它们：

client/
WarehouseClient.class
Warehouse.class
Product.class
client.policy
server/
Warehouse.class
Product.class
Book.class
WarehouseImpl.class
WarehouseServer.class
server.policy
download/
Warehouse.class
Product.class
Book.class
7.3） 在第一个控制台窗口中，转到download目录下，启动NanoHTTP
7.4） 在第二个控制台窗口中，转到server目录下，启动服务器： java -Djava.rmi.server.codebase=http://localhost:8080/ WarehouseServer
7.5） 在第三个控制台窗口中，转到client目录下，运行客户端：

8）看个荔枝：

远程对象传送全部源代码参见：https://github.com/pacosonTang/core-java-volume/tree/master/coreJavaAdvanced/chapter11/rmi_transfer

【1.4】具有多重接口的远程引用（远程类实现多个接口）

1）可以使用instanceof操作符来查看一个特定的远程对象是否实现了某个接口。假设我们通过一个类型为Warehouse的变量得到了一个远程对象：

Warehouse location = product.getLocation();

2）这个远程对象可能是一个服务中心，但也可能不是。要确定到底是不是，可以使用下面的测试：

if (location instanceof ServiceCenter)

3）如果测试通过，就可以将location转型为ServiceCenter，并调用getReturnAuthorization方法。

【1.5】远程对象与 equals，hashCode 和 clone 方法

1）插入集中的对象必须覆写equals方法。如果是散列集或散列映射表，则需定义hashCode方法。
2）不能在远程接口中定义equals方法和 hashCode 方法：然而，比较远程对象时有一个问题。如果要比较两个远程对象是否具有相同的内容，调用equals则必须联系包含这些对象的服务器，然后比较它们的内容。而该调用可能会失败。但是，Object类中的equals方法并未声明会抛出RemoteException异常，而远程接口中的所有方法都必须抛出该异常。因为子类的方法不能比它覆写的父类的方法抛出更多的异常，所以不能在远程接口中定义equals方法。hashCode也是这样。
3）存根对象的equals 方法和 hashCode 方法： 相反，存根对象的equals和hashCode方法只是查看远程对象的位置。只要它们指向相同的远程对象，equals方法就认为两个存根相同。
Conclusion）总之，可以使用集与散列表中的远程引用，但是必须记住，对它们进行等价测试以及散列计算并不会考虑远程对象的内容。你不能直接克隆远程引用。

【2】远程对象激活（延迟构造远程对象）

1）激活机制： 激活机制（activation）允许延迟构造远程对象，仅当至少有一个客户端调用远程对象上的远程方法时，才真正去构造该远程对象。 （干货——激活机制定义）
2）引用激活机制的client 和 server：

2.1）client：要享用激活机制的好处，客户端代码完全无需改动。客户端只是简单的请求一个远程引用，然后通过它进行调用而已。
2.2）server：然而，服务器程序则需由一个激活程序来代替。该程序构造了对象的激活描述符（activation descriptors），这样的对象可以延迟构造，并且该程序通过命名服务为远程方法调用绑定了接收者。第一次对这样的对象进行方法调用时，激活描述符中的信息将会用来构造该对象。

3）应用激活机制的远程对象： 必须继承Activatable类而不是UnicastRemoteObject类，当然，还需实现一个或多个远程接口。例如，

class WarehouseImpl
extends Activatable
implements Warehouse
{
…
}

4）因为对象的构造是延迟进行的，所以它必须以标准方式实现。因此，构造器必须包含以下两个参数（params）：

p1）一个激活ID（只需传递给父类的构造器）
p2）一个包含所有构造信息的对象，包装为MarshalledObject；
4.1）在构建激活描述符时，需要像下面这样从构造信息中构造一个MarshalledObject：
MarshalledObject param = new MarshalledObject(constructionInfo);
4.2）在实现对象的构造器中，使用MarshalledObject类的get方法来获得反序列化之后的构造信息：
T constructionInfo = param.get();

5）看个荔枝：为了演示激活，我们修改了WarehouseImpl类，使得构造信息是一个由描述和价格构成的映射表。这个信息被包装到了MarshalledObject中，并且在构造器中被拆包出来：

public WarehouseImpl(ActivationID id, MarshalledObject<Map<String, Double>> param)
throws RemoteException, ClassNotFoundException, IOException
{
super(id, 0);
prices = param.get();
System.out.println("Warehouse implementation constructed.");
}

5.1）将0作为父类构造器的第二个参数： 代表RMI类库应该分配一个合适的端口号作为监听端口。构造器会打印一个信息，这样就可以看到所需的产品对象已经被激活了。
Attention） 其实远程对象不是一定要继承Activatable类，例如，可以将下面的静态方法调用放在服务器类的构造器中。

Activatable.exportObject(this, id, 0)

6）如何构建激活程序

step1）需要定义一个激活组。一个激活组描述了启动远程对象所在的虚拟机所需的公共参数，其中最重要的参数是安全策略。
step2） 然后如下构造一个激活组描述符：

Properties props = new Properties();
props.put(“java.security.policy”, “/server/server.policy”);
ActivationGroupDesc group = new ActivationGroupDesc(props, null);
//第二个参数描述了一个特殊的命令选项，在这个例子中不需要任何选项，所以我们传递了一个null引用。
step3）创建一个组ID
ActivationGroupID id = ActivationGroup.getSystem().registerGroup(group
step4）构造一个激活描述符了。对于需要构造的每一个对象，都应该包括以下内容（contents）：
- c1）激活组ID，对象将在与其对应的虚拟机上被构造；
- c2）类的名字（例如”ProductImpl”或”com.mycompany.MyClassImpl”）；
- c3） URL字符串，由该URL加载类文件。这应该是基本URL，不含包的路径；
- c4）编组后的构造信息。

7）看个荔枝：

MarshalledObject param = new MarshalledObject(constructionInfo);
ActivationDesc desc = new ActivationDesc(id, “WarehouseImpl”,
“http://myserver.com/download/“, param);

7.1）将此描述符传递给静态的Activatable.register方法。它返回一个对象，该对象实现了实现类的远程接口。可以使用命名服务绑定该对象：

Warehouse centralWarehouse = (Warehouse) Activatable.register(desc);
namingContext.bind(“rmi:central_warehouse”, centralWarehouse);
Attention） 与前例的服务器程序不同，激活程序在注册与绑定激活接收者之后就会退出。仅当远程方法调用第一次发生时，才会构造远程对象。

8）荔枝：

8.1）启动远程对象激活程序，可按一下steps 进行：
- step1） 编译所有文件；
- step2）发布类文件：
  
  client/
          WarehouseClient.class
          Warehouse.class
  server/
           WarehouseActivator.class
           Warehouse.class
           WarehouseImpl.class
           server.policy
  download/
           Warehouse.class
           NanoHTTPD.java
  rmi/
           rmid.policy
- step3）启动RMI注册表
- step4）在rmi目录中启动 RMI激活守护程序
  
  rmid -J-Djava.security.policy=rmid.policy
  rmid程序监听激活请求，并且激活另一个虚拟机中的对象。要启动一个虚拟机，rmid 程序需要一定的权限。这些权限都在一个策略文件中说明了。使用-J，可以传递一个选项给运行激活守护程序的虚拟机；
- step5）在download 目录中启动NanoHTTPD Web 服务器；
- step6） 从server目录运行激活程序
  java -Djava.rmi.server.codebase=http://localhost:8080/ WarehouseActivator
- step7） 从client目录运行客户端程序；

Attention） 上述结果是可以正确查找远程对象，但是当调用Warehouse接口的实现类的getPrice 方法的时候，却抛出了异常，搞了一下午，我确实无能为力了，先留在这里，以后有机会再来解决。。

相关命令行指令如下：

rmid -J-Djava.security.policy=rmid.policy
java com.corejava.chapter11.activation.download.NanoHTTPDMain
java -Djava.rmi.server.codebase=http://localhost:8080/ com.corejava.chapter11.activation.server.WarehouseActivator

for full source code, please visit https://github.com/pacosonTang/core-java-volume/tree/master/coreJavaAdvanced/chapter11/activation