AvO-Übung 2 Remote Method Invocation

Transkript

1 AvO-Übung 2 Remote Method Invocation Jörg Domaschka und Andreas I. Schmied Institut für Verteilte Systeme 30. Oktober 2007

2 Übersicht 1 Besprechung der letzten Aufgaben 2 Aufruf-Semantiken 3 Netzwerkkommunikation 4 Java NIO 5 Java Serialisierung 6 Dynamic Proxies 7 Neue Aufgaben 2/16

3 Aufrufsemantiken Exactly-once: Aufruf wird genau einmal ausgeführt In verteilten Systemen i.d.r. nicht implementierbar Weil Nachrichten verlorengehen können 3/16

4 Aufrufsemantiken Exactly-once: Aufruf wird genau einmal ausgeführt In verteilten Systemen i.d.r. nicht implementierbar Weil Nachrichten verlorengehen können At-least-once: Aufruf wird mindestens einmal ausgeführt Aufrufer bemerkt niemals einen Fehler Idempotente Prozedur nötig Beispiel: NFS 3/16

5 Aufrufsemantiken Exactly-once: Aufruf wird genau einmal ausgeführt In verteilten Systemen i.d.r. nicht implementierbar Weil Nachrichten verlorengehen können At-least-once: Aufruf wird mindestens einmal ausgeführt Aufrufer bemerkt niemals einen Fehler Idempotente Prozedur nötig Beispiel: NFS At-most-once Semantik: Anfrage wird höchstens einmal ausgeführt Im Erfolgsfall: Exactly-once Im Fehlerfall: At-most-once 3/16

6 At-most-once Semantik Einfache Realisierung: keine Antwort Fehler an den Aufrufer 4/16

7 At-most-once Semantik Einfache Realisierung: keine Antwort Fehler an den Aufrufer Komplexe Realisierung: Fehlerfall: Nachricht geht verloren Timeout + Sequenznummer + Caching Fehlerfall: Client fällt aus Nicht-deterministische Sequenznummern Fehlerfall: Server fällt aus Generationsnummer 4/16

8 At-most-once Semantik Einfache Realisierung: keine Antwort Fehler an den Aufrufer Komplexe Realisierung: Fehlerfall: Nachricht geht verloren Timeout + Sequenznummer + Caching Fehlerfall: Client fällt aus Nicht-deterministische Sequenznummern Fehlerfall: Server fällt aus Generationsnummer Fragestellung in Prüfung beachten: abstraktes Konzept oder techn. Realisierung gefragt! 4/16

9 Sockets Kommunikationsmechanismus Socket: Anschlussdose Prinzipiell für div. Netztechnologien ausgelegt (siehe Unix-Historie) Verbindung :=<hostsrc, portsrc, hostdest, portdest> Ports < 1024 i.d.r. vom Betriebssystem geschützt, ab dynamisch ( Disjunkte Namensräume von UDP und TCP Leitungs- und paketorientierte Varianten, Uni-/Multicast 5/16

10 Sockets Klasse Socket Client-Seite Stellt Verbindung zu Server-Socket her Socket(InetAddress address, int port)... und weitere Varianten Datentransfer über getinputstream()/getoutputstream() OutputStream.flush() nicht vergessen! 6/16

11 Sockets Klasse ServerSocket Server-Seite Wartet auf eingehende Verbindungswünsche ServerSocket(int port, int backlog)... und weitere Varianten ServerSocket.accept() Wartet auf nächste Anfrage Liefert neuen Socket zurück 7/16

12 Sockets Misc Socket Customisation Socket-Factories Diverse Socket-Optionen (z.b. bind pro Interface) Datagramme UDP Klassen DatagramSocket und DatagramPaket UDP Socket normalerweise nicht gebunden Maximale Paketgröße beachten (systemabhängig) Multicasting UDP Pakete für Multicastgruppen Klasse MulticastSocket 8/16

13 Java NIO Java New Input/Output Verbessertes Buffering Memory-mapped files Channels und Selectors Socket über Channels statt über Streams Selektoren erlauben gleichzeitiges warten auf mehrere Channels Skalierbare Implementierung von Servern Nicht-blockierende Operationen ohne Worker-Threads 9/16

14 Java Serialisierung Basismechanismus im JDK (De-)Serialisierung von Objektgraphen Logische Objekt-Referenzen im Datenstrom (back-references) Package java.io Marker-Interfaces Serializable, Externalizable NotSerializableException falls Marker-Interface fehlt transient-modifier für Attribute: verhindert Serialisierung 10/16

15 Java Serialisierung Basismechanismus im JDK (De-)Serialisierung von Objektgraphen Logische Objekt-Referenzen im Datenstrom (back-references) Package java.io Marker-Interfaces Serializable, Externalizable NotSerializableException falls Marker-Interface fehlt transient-modifier für Attribute: verhindert Serialisierung I/O-Streams ObjectOutputStream, ObjectInputStream By-Copy-Semantik, selbst in gleichem Prozess! Default-Constructor für Deserializer OutOfMemoryError bei großen Objektgraphen 10/16

16 java.io.serializable Marker Interface Benutzt keine Konstruktoren Achtung bei Default-Instanziierung private Object myob = new Object(); wird nicht ausgeführt 11/16

17 java.io.serializable Marker Interface Benutzt keine Konstruktoren Achtung bei Default-Instanziierung private Object myob = new Object(); wird nicht ausgeführt Default-Verhalten kann überschrieben werden: private void writeobject(java.io.objectoutputstream out) throws IOException; private void readobject(java.io.objectinputstream in) throws IOException, ClassNotFoundException; private void readobjectnodata() throws ObjectStreamException; Einzige Möglichkeit transient Felder zu instanziieren 11/16

18 java.io.serializable Marker Interface Benutzt keine Konstruktoren Achtung bei Default-Instanziierung private Object myob = new Object(); wird nicht ausgeführt Default-Verhalten kann überschrieben werden: private void writeobject(java.io.objectoutputstream out) throws IOException; private void readobject(java.io.objectinputstream in) throws IOException, ClassNotFoundException; private void readobjectnodata() throws ObjectStreamException; Einzige Möglichkeit transient Felder zu instanziieren Rückgriff auf Standard-(De-)Serialisierung ObjectOutputStream.defaultWriteObject() ObjectInputStream.defaultReadObject() 11/16

19 java.io.externalizable extends Serializable Ersetzt Methoden von Serializable Volle Kontrolle über das Objekt kein Durchlaufen der Klassenhierarchie No-Args Konstruktor benötigt Interface void writeexternal(objectoutput out) throws IOException void readexternal(objectinput in) throws IOException, ClassNotFoundException 12/16

20 Dynamic Proxies Dynamisches erstellen von Stub-Klassen zur Laufzeit (ab Java 1.5) Hat den Typ java.lang.reflect.proxy Proxy beim Exportieren eines Objekts automatisch erzeugt Konstruktoren von java.lang.remote.unicastremoteobject Nicht bei UnicastRemoteObject.exportObject(Remote) inkompatibler Rückgabewert RemoteStub 13/16

21 Dynamic Proxies (II) Anwendungsgebiet Erzeugen von Objekt-Wrappern für Aspekte, Container,... Erzeugen von generischen Proxies für verteilte Systeme 14/16

22 Dynamic Proxies (II) Anwendungsgebiet Erzeugen von Objekt-Wrappern für Aspekte, Container,... Erzeugen von generischen Proxies für verteilte Systeme Implementieren beliebige Typen Erzeugt für gewünschte Interfaces und Handler Object java.lang.reflect.proxy.newproxyinstance( ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h); Type-Cast und instanceof funktionieren 14/16

23 Dynamic Proxies (III) InvocationHandler mit generischem Dispatcher Methodenaufrufe reifiziert und an invoke übergeben Object invoke(object proxy, Method method, Object[] args); Sun Implementierung RMI InvocationHandler in java.rmi.remoteobjectinvocationhandler Erbt von RemoteObject 15/16

24 Aufgaben 1 rmic ausprobieren und Ausgaben ansehen. 2 Eigenes RMI System bauen 3 Eigenes RMI System um at-most-once Semantik erweitern 4 Dynamic Proxies statt rmic verwenden 16/16