Ein einfacher Server. .NET Remoting. Klassentypen

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1 Einführung - eine Klienten-Applikation kann mit einer Komponente interagieren die hinter einer Grenze liegt - Remoting ermöglicht eine Kommunikation von Komponenten Kontext-, Applikationsdomänen- (leichtgewichtiger Prozess), Prozess- und Rechnerübergreifend - eine Remote-Komponente kann in unterschiedlichen Applikationen gehostet werden - WinForm- oder Konsolenanwendung - Windows Service - über Microsoft Internet Information Services (IIS) und ASP.NET -.NET Remoting kann zustandsbehaftete Objekte verwenden im Gegensatz zu XML WebServices - Remoteaufruf einer Methode unterscheidet sich wesentlich von einem lokalen Aufruf im Hinblick auf Laufzeitverhalten A a = new A(); a.fn(); // Was passiert hier? Komponenten & Frameworks Seite 1

2 Ausgangspunkt - Gegeben: Klasse mit Methode int Quadrat(int i) Klient: Programm auf Rechner A Server: Programm auf Rechner B - Ziel: Methode int Quadrat(int i) soll auf Initiative vom Klienten auf dem Server ausgeführt werden und Klient soll das Ergebnis erhalten - Pseudocode: Eingabe int-wert Aufruf Methode auf Server und Übergabe Eingabewert (nicht statische!) Methode auf Server ausführen Ergebnis an Klienten zurückgeben Ausgabe Ergebnis Anm.: Ausführung der Methode erfordert Instanz! Klient Methodenaufruf Verbindungskanal Server Methodenausführung + Antwort Komponenten & Frameworks Seite 2

3 Anforderungen - Klient und Server müssen Verbindung aufbauen => Kanal wird beim Klienten und Server registriert Vorhandene Protokolle: Http und Tcp - Instanzen müssen als Referenzen (: MarshalByRefObject) entfernt ansprechbar sein oder als Wert ([Serializable]) über Kanal versendbar sein - Klient und Server müssen für Compilierung den Typ oder mindestens das Interface des Typs kennen - Instanz muss auf dem Server vor der Ausführung einer nicht statischen Methode erstellt werden. Verfügbare Instanztypen sind: - Singlecall - Singleton - Client activated - Instanz auf dem Server muss freigegeben werden Lösungsansatz: Liftime-Leasing Komponenten & Frameworks Seite 3

4 Ein einfacher Server Klassentypen.NET Remoting namespace SimpleServer{ public class A : MarshalByRefObject, SimpleInterface.IA { private double status; public A(){status=0;Console.WriteLine("Instanz erstellt");} public double quadrat(double d) { Console.WriteLine(d); status = d*d+status; return status;} } class T { static void Main(string[] args) { HttpChannel AChannel = new HttpChannel(60000); ChannelServices.RegisterChannel(AChannel); Type atype = typeof(simpleserver.a); // Server activated RemotingConfiguration.RegisterWellKnownServiceType( atype,"theendpoint",wellknownobjectmode.singleton); Console.ReadLine();} } } Komponenten & Frameworks Seite 4

5 Ein einfacher Klient.NET Remoting class T { static void Main(string[] args) { HttpChannel channel = new HttpChannel(0); ChannelServices.RegisterChannel(channel); MarshalByRefObject obj = (MarshalByRefObject) RemotingServices.Connect(typeof(SimpleInterface.IA), "http://localhost:60000/theendpoint"); SimpleInterface.IA ia = obj as SimpleInterface.IA; try{console.writeline(ia.quadrat(5));} catch (Exception e){console.writeline(e.message);} Console.ReadLine();} } Verwendetes Interface (Dll) Klient und Server kennen das Interface (Verweis auf Dll) namespace SimpleInterface{ public interface IA{double quadrat(double d);} } Komponenten & Frameworks Seite 5

6 Kategorisierung von Klassen - Serialisierbare Klassen - mit dem Attribut [Serializable] deklariert - können zwischen Applikationsdomänen versendet werden - sowohl der Klient als auch der Server müssen den Typ des serialisierten Objektes (entsprechende Assembly) kennen - Serialisierung kann verwendet werden um Instanzen in einer Datei zu speichern - Deserialisierung erzeugt aus Informationsstrom (Ergebnis der Serialisierung) eine Instanz - Remote Klassen - mit dem Attribut [MarshallByRefObject] deklariert - ermöglicht einen Remoteaufruf - entfernte Referenz (verwendet Proxy) - "Normale Klassen" - können nicht ausserhalb ihrer Applikationsdomänen verwendet werden Komponenten & Frameworks Seite 6

7 "Normaler Klasse" Remote-Fähigkeit hinzufügen 1. Typ remote-fähig machen - MarshalByRefObject d. h. entfernte Referenz oder - [Serializable] d. h. Instanz über Leitung versendbar 2. Eine Host-Applikations-Domäne wählen - Konsolenanwendung, WinForm, Windows Service, IIS/ASP 3. Aktivierungsmodell wählen (siehe: unten) - Server-, Client-aktiviert 4. Channel und Port wählen - HttpCHannel, TcpChannel 5. Festlegen wie Klienten die Metadaten vom Server erhalten - erforderlich für Kompilierung und Proxyerstellung - z. B. über Interface 6. Server für.net-remoting konfigurieren - Channel/Port und WellKnownType registrieren Komponenten & Frameworks Seite 7

8 Aktivierungsmodi - Klient stellt Anfrage an eine Instanz auf dem Server - Server wartet auf Anfragen eines Klienten und hat die Aufgabe der Instanzerstellung - Wann wird Instanz erstellt und welche Varianten gibt es? - SingleCall - Singleton - Client-activated Lebensdauer von Instanzen - Lösung in DCOM: keep-alive-pinging (belastet Netzwerk) - Lösung in.net: lifetime leasing scheme - Instanz existiert nur eine fest vorgegebene Zeit - falls man möchte, dass eine Instanz länger als dies Zeit existiert muss man die Lebenszeit verlängern (geeignete Methoden verfügbar) - ist Lebenszeit abgelaufen kann Instanz vom Garbagekollektor freigegeben werden Komponenten & Frameworks Seite 8

9 Instanztypen - SingleCall (Server-aktiviert) - zustandsloses Objekt, wird beim Methodenaufruf automatisch erstellt und anschliessend freigegeben - Klient kann immer dieselbe Referenz verwenden, aber jeder Aufruf hat das Erstellen einer neuen Instanz zur Folge - parameterloser Konstruktor erforderlich - Singleton (Server-aktiviert) - es gibt genau eine Instanz für alle Klienten - Problem: konkurierende Aufrufe - parameterloser Konstruktor erforderlich - Client-activated - ist zustandsbehaftet - jeder Klient erhält eine eigene Instanz - wird beim Klientenaufruf erstellt - kann Konstruktor mit Parameterwertübergabe verwenden Komponenten & Frameworks Seite 9

10 Verwendung von Singleton und SingleCall Instanzen //Server RemotingConfiguration.RegisterWellKnownServiceType(typeof (SimpleServer.A),"theEndPoint",WellKnownObjectMode.Singleton); // oder WellKnownObjectMode.SingleCall // Client Alternative 1 MarshalByRefObject obj = (MarshalByRefObject) RemotingServices.Connect(typeof(SimpleInterface.IA), "http://localhost:60000/theendpoint"); // Transparent Proxy // Client Alternative 2 object obj = Activator.GetObject(typeof(SimpleInterface.IA), "http://localhost:60000/theendpoint"); // Transparent Proxy // Methodenaufruf SimpleInterface.IA ia = obj as SimpleInterface.IA; ia.quadrat(5); // erst hier Instanz erstellt Komponenten & Frameworks Seite 10

11 Client aktivierte Instanz // Server Type atype = typeof(simpleserver.a); System.Runtime.Remoting.ActivatedServiceTypeEntry act = new ActivatedServiceTypeEntry(aType); RemotingConfiguration.RegisterActivatedServiceType(aType); // Client Type atype = typeof(simpleserver.a); ActivatedClientTypeEntry act = new ActivatedClientTypeEntry( atype,"tcp://localhost:60000"); RemotingConfiguration.RegisterActivatedClientType(act); SimpleServer.A ia = new SimpleServer.A(); Komponenten & Frameworks Seite 11

12 Die Remoting Infrastruktur // Aufruf // Methode fn() //von Instanz a a.fn(); Transparent Proxy Real Proxy Remoting Infrastruktur (ClientSinks) G R E N Z E // tatsächlicher // Aufruf der // Methode fn() // von Instanz a Remoting Infrastruktur (ServerSinks) Anm: bedeutet versenden Message Objekt(siehe: Sink) Komponenten & Frameworks Seite 12

13 Transparent Proxy - wird bei der Remote- Instanziierung mit - new oder - Activator.CreateInstance automatisch auf Clientseite erstellt - der Erstellungsprozess erfolgt mit Reflection (der Metadaten)des entfernten Typs (=> Typinformationen muessen für Client verfügbar sein) - Transparent Proxy spiegelt die Schnittstelle des entfernten Typs wieder - Transparent Proxy wird vom Clienten wie der entfernte Typ verwendet - Transparent Proxy nimmt Methodenaufrufe des Clienten auf und leitet diese an Real Proxy weiter - erzeugt eine MessageData Struktur - MessageData Struktur wird an die Methode Invoke der Real Proxy weitergeleitet - Transparent Proxy kann nicht geändert (erweitert) werden Komponenten & Frameworks Seite 13

14 Real Proxy - ist eine abstrakte Klasse - erzeugt aus der MessageData Struktur der Transparent Proxy die RemoteMessage - RemoteMessage wird durch Message Sink Kette gegebenenfalls an Remote Objekt weitergeleitet - davon abgeleitet wird konkrete Klasse Remoting Proxy (ist eine nicht dokumentierte interne Klasse) - Remoting Proxy kann durch eigene von Real Proxy abgeleitete Klasse ersetzt werden (Customizing) - auf Serverseite existiert keine vergleichbare Proxyklasse - Alternativen zum Real Proxyeinsatz: Sinks - stellen Senken dar - stehen sowohl auf der Client- als auch auf der Serverseite zur Verfügung - können in die Aufrufkette eingehakt werden Komponenten & Frameworks Seite 14

15 Erstellen einer eigenen Real Proxy - eigene RealProxy Klasse definieren und override dessen Invoke Methode (wird vom Transparent Proxy aufgerufen) public class SimpleInterceptionProxy : RealProxy {public override System.Runtime.Remoting.Messaging.IMessage Invoke(System.Runtime.Remoting.Messaging.IMessage msg) {...}...} - eigene ProxyAttribute Klasse def. (fügt Real Proxy hinzu) public class SProxyAttribute : ProxyAttribute { public override System.MarshalByRefObject CreateInstance(System.Type servertype)...} - ein ContextBoundObject mit dem ProxyAttribut markieren [SProxyAttribute()] public class CBRemoteObject : ContextBoundObject {...} Anm.: ContextBoundObject ist von MarshalByRefObject abg. Komponenten & Frameworks Seite 15

16 Sink - Nachrichten werden auf symmetrischen Sink-Ketten (auf Client und Server) weitergeleitet Quelle: Microsoft Komponenten & Frameworks Seite 16

17 Sink Klassifizierung.NET Remoting - Formatter Sink - serialisiert die Channel Sink Message - können systemdefinierte Formatter (BinaryFormatter und SoapFormatter) verwenden - eigene Formatter können definiert werden - Eigene IClientChannelSinks / IServerChannelSinks - von IDynamicMessageSink Interface abgeleitete Klasse - ermöglicht Customizing (Beispiel: Verschlüsselung, Logging, Kompression) - werden in die Sink-Kette eingehakt - TransportSink - sind für den Transport vom Clienten zum Server und zurück verantwortlich - es können keine eigenen TransportSinks definiert werden Komponenten & Frameworks Seite 17

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