14. RMI - Remote Method Invocation

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1 14. RMI - Remote Method Invocation 14.1 Beteiligte Instanzen Klientenklasse als Aufrufer: - Naming.Lookup(), - MyCall.Invoke(). Interface Spezifikation für: - Server Stub im Klienten, - Server-Skeleton*, - Serverklasse. RMI Namensdienst: - Naming.bind(..) durch Server, - Klient fragt nach Server. Codebasis für Klienten: - Liefert den Server-Stub, - Evtl. dynamisch laden. Codebase Interface RMI-Registry Klient Server Server-Stub Skelett * * Skelett entfällt ab jdk 1.2 Verteilte Betriebssysteme, 2001/2002, VS, Universität Ulm 1

2 14.2 Compilationsprozess Interface Spezifikation für Klienten & Server. Übersetzungsreihenfolge: - Interface "Klasse" zuerst, - dann Server & Klienten, "rmic" für RMI-Compiler. RMI-Compiler erzeugt: - Stub für Klienten, - Skeleton für Server, - "-v1.2" kein Skelett. Web-Material: - j2sdk.../docs/guide/rmi/ home/kenb/com3337/ rmi_tut.html. Klient.java Klient.class Server_Stub.class Java Javac Interface.java Javac Interface.class rmic Server.java Javac Server.class Server_Skel.class (nur jdk <1.2) Java Verteilte Betriebssysteme, 2001/2002, VS, Universität Ulm 2

3 14.3 Ausführung System-Property "Codebase" setzen: - java -Djava.rmi.server.codebase= Server.class - falls Stubklassen dynamisch über das Netz geladen werden sollen. Namensdienst starten : - z.b. start rmiregistry.exe - hört normalerweise auf Port Server starten (evtl. weitere Maschine). - Instanz der Serverklasse wird erzeugt, - Security-Manager im Server installieren, - Serverinstanz registriert sich unter einem Namen, - Aufrufe von Klienten abwarten. Klienten starten (evtl. dritte Maschine). - Stub für das Remote Interface wird erzeugt, - Interface-Methoden werden lokal im Stub gerufen, - Stub serialisiert die lokalen Aufrufe fürs Netz. Verteilte Betriebssysteme, 2001/2002, VS, Universität Ulm 3

4 14.4 Parameter der Methoden Keine Änderung der Byte-Ordnung, da RMI nur zwischen JavaVM. Lokale serialisierbare Objekte werden "flachgeklopft" und übertragen. Parameter und Return-Werte müssen das Interface "serializable" implementieren, damit sie transportiert werden können. Remote Objekte werden als Remote-Referenz übertragen: - Im Server werden dann Stub-Referenzen in echte Referenzen übersetzt. - Klienten besitzen nur Referenzen auf Stubs und auf Server, - zu jedem benützten Remote Object gibt es einen Stub, Serialisieren, Kopieren und Übertragen umfangreicher Datenstrukturen kann teuer werden: Verteilte Betriebssysteme, 2001/2002, VS, Universität Ulm 4

5 Maschine #0: 14.5 Beispiel für RMI-Programm DOS-Box für Compilierung und Registry: Microsoft(R) Windows NT(TM) (C) Copyright Microsoft Corp. D:\>path PATH=D:\WINNT\...;d:\jdk\bin\;d:\jdk\ D:\>cd jdk D:\jdk>javac Intface.java D:\jdk>javac Server.java D:\jdk>javac Client.java D:\jdk>rmic Server D:\jdk>rmiregistry no security properties. using defaults. Verteilte Betriebssysteme, 2001/2002, VS, Universität Ulm 5

6 Server-Fenster (DOS-Box, evtl. Maschine 1): D:\jdk> java -Djava.rmi.server.codebase=file:/d:\jdk/ Server Server starting Server bound in registry request served at: Thu May 7 21:38: Klienten-Fenster (DOS-Box, Maschine 2): D:\jdk>java Client Client starting Received: Thu May 07 21:38:54 CEST 2003 Manche Situationen erfordern das Installieren eines besonderen Security Managers mit Methoden wie etwa checkconnect( ). Aktuelle RMI Versionen unterstützen dynamische Aktivierung (rmid). Verteilte Betriebssysteme, 2001/2002, VS, Universität Ulm 6

7 14.6 Quelltext für RMI-Klienten & -Server: Interface-Spezifikation: import java.rmi.*; public interface Intface extends Remote { public String TellTime() throws RemoteException; } Klienten-Klasse: import Intface; import java.rmi.*; import java.util.*; public class Client { public static void main(string[] s) { String servertime; String url = new String( "// /TimeServer"); System.out.println( "Client starting" ); try { Intface iface = (Intface ) Naming.lookup( url ); servertime = iface.telltime() ; System.out.println( "Received: "+servertime ); } catch (Exception e) { System.out.println( "Client exception: " + e.getmessage() ); } } } Verteilte Betriebssysteme, 2001/2002, VS, Universität Ulm 7

8 Server-Klasse: import Intface; import java.rmi.*; import java.rmi. server.*; public class Server extends UnicastRemoteObject implements Intface { String name; public Server (String s) throws RemoteException { super(); this.name = s; } public String TellTime( ) throws RemoteException { String now =( new Date() ).tostring(); System.out.println( "request served at: "+now ); return now ; } public static void main(string args[]) { System.setSecurityManager( new RMISecurityManager() ); System.out.println( "Server starting"); try { Server srvr = new Server( "TimeServer 1" ); Naming.rebind("// /TimeServer", srvr ); System.out.println( "Server bound in registry"); } catch (Exception re) { System.out.println("TimeServer err: " + re.getmessage() ); } } } Verteilte Betriebssysteme, 2001/2002, VS, Universität Ulm 8

9 14.7 RMI-Kommunikationsströme Übertragung von Parametern und Funktionsresultat: - stützt sich auf die Streams-Klassen, - in serialisierter Form, - als remote Object. Separater ObjectStream für jede Richtung. Klient ruft Methode im Stub. Die Methode erstellt ein Call-Objekt mit: - Referenz auf den Server, - Signatur der Methode, - Schlüsselwert/Hash... Dispatcher ruft die Methode im Server. Klient Server-Stub method1 write read Server method1 Skelett * Dispatch read write Verteilte Betriebssysteme, 2001/2002, VS, Universität Ulm 9

10 14.8 Serialisierung von Parametern Serialisierung / Deserialisierung: - in einem Bytestrom (Netz oder Disk), - sinnvoll für RMI Parameterübergabe, - allgemein zum Abspeichern von Objekten, - vgl. Oberon-TextElemente in Dateien. Interface Serializable markiert Klassen, welche in ein "streamfähiges" Format überführt werden können: - Integer, Boolean, Real, Strings... - Ein- und mehrdimensionale Arrays, - Weitere explizit serialisierbare Objekte. Für nicht serialisierbare Objekte sind eventuell explizite Methoden zu schreiben, die unserialisierbare Felder besonders berücksichtigen: import java.io.*; private void writeobject(objectoutputstream stream) throws IOException private void readobject(objectinputstream s) throws IOException, ClassNotFoundException.. Verteilte Betriebssysteme, 2001/2002, VS, Universität Ulm 10

11 14.9 Beispiel PrintObj - zum Serialisieren in den Printstream Das zu serialisierende Objekt sei ein Objekt der Klasse CnvrtMe: import java.io.*; public class CnvrtMe implements Serializable { int num4711 = 4711; String gr = "Hallo!"; } "writeobject" schreibt Klassenobjekt in einen ObjectOutputStream: import java.io.*; public class PrintObj { static public void main( String[ ] args ) { CnvrtMe cvobj=new CnvrtMe(); ObjectOutputStream oos; try{ oos= new ObjectOutputStream( System.out ); oos.writeobject( cvobj ); } catch (Exception e) { }; } Verteilte Betriebssysteme, 2001/2002, VS, Universität Ulm 11

12 ¼Ý sr CnvrtMeB +liqy I num4711l grt Ljava/lang/String;xp gt Hallo! Erzeugter Output Text entspricht dem serialisierten Objekt cvobj: - Eigentlich als binäres Format geschrieben, - Teilweise als ASCII-Zeichen erkennbar, - Klassenname CnvrtMe, - Integer num4711, - Aktueller Wert, - Referenztyp, - Zeichenkette. Lesen eines Objektes von einem ObjectInputStream: ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream (ystream); Object obj = ois.readobject(); Verteilte Betriebssysteme, 2001/2002, VS, Universität Ulm 12

13 14.10 RMI Objektmodell "Primitive Types" und normale Objekte werden vor der Übertragung serialisiert. Lokale Referenzen (Zeiger) können nicht als Kopie übertragen werden, sondern es wird deren serialisierte "Hülle" gebildet und übertragen. Auch Remote Objekte sind ohne Hüllenbildung serialiserbar und können als Parameter übertragen werden: - enthalten Objekt-ID und Maschinenadresse eines eventuell fernen Objektes, - Remote Objects sind netzweit referenzierbar, - Explizite Garbage Collection ist möglich, - Sind eigentlich ein Stub. Mindestens das erste Remote Objekt muss vom Namensdienst bezogen werden. Weitere können über entfernte Methodenaufrufe geholt werden. Nicht serialisierbar sind zum Beispiel Streams und Listeners... Verteilte Betriebssysteme, 2001/2002, VS, Universität Ulm 13