远程方法调用（Remote Method Invocation，RMI）

背景

远程方法调用（Remote Method Invocation，RMI）是用Java在JDK1.1中实现的，它大大增强了Java开发分布式应用的能力。Java作为一种风靡一时的网络开发语言，其巨大的威力就体现在它强大的开发分布式网络应用的能力上，而RMI就是开发百分之百纯Java的网络分布式应用系统的核心解决方案之一。其实它可以被看作是RPC的Java版本。但是传统RPC并不能很好地应用于分布式对象系统。而Java RMI 则支持存储于不同地址空间的程序级对象之间彼此进行通信，实现远程对象之间的无缝远程调用。

简介

　　远程方法调用（Remote Method Invocation，RMI），像其名称暗示的那样，它能够帮助我们查找并执行远程对象的方法。通俗地说，远程调用就像将一个class放在A机器上，然后在B机器中调用这个class的方法。尽管RMI不是唯一的企业级远程对象访问方案，但它却是最容易实现的。与能够使用不同编程语言开发的CORBA不同的是，RMI是一种纯Java解决方案。在RMI中，程序的所有部分都由Java编写。
RMI目前使用Java远程消息交换协议JRMP（Java Remote Messaging Protocol）进行通信。JRMP是专为Java的远程对象制定的协议。因此，Java RMI具有Java的"Write Once,Run Anywhere"的优点，是分布式应用系统的百分之百纯Java解决方案。用Java RMI开发的应用系统可以部署在任何支持JRE（Java Run Environment Java，运行环境）的平台上。但由于JRMP是专为Java对象制定的，因此，RMI对于用非Java语言开发的应用系统的支持不足。不能与用非Java语言书写的对象进行通信。
Java Remote Method Invocation ( RMI -- Java远程方法调用)允许我们使用Java编写分布式对象。RMI可利用标准Java本机方法接口JNI与现有的和原有的系统相连接。RMI还可利用标准JDBC包与现有的关系数据库连接。RMI/JNI和RMI/JDBC相结合，可帮助您利用RMI与目前使用非Java语言的现有服务器进行通信，而且在需要时可扩展Java在这些服务器上的使用。RMI可在扩展使用时充分利用Java的强大功能。RMI为采用Java对象的分布式计算提供了简单而直接的途径。这些对象可以是新的Java对象，也可以是围绕现有API的简单的Java包装程序。
因为RMI是以Java为核心的，所以，它将Java的安全性和可移植性等强大功能带给了分布式计算。您可将代理和业务逻辑等属性移动到网络中最合适的地方。如果要扩展Java在系统中的使用，RMI将使您充分利用其强大功能。

概念

　　前面已经提到，RMI是一种远程方法调用机制，其过程对于最终用户是透明的：在进行现场演示时，如果我不说它使用了RNI，其他人不可能知道调用的方法存储在其他机器上。当然前提是二台机器上必须都安装有Java虚拟机（JVM）。
　　其他机器需要调用的对象必须被导出到远程注册服务器，这样才能被其他机器调用。因此，如果机器A要调用机器B上的方法，则机器B必须将该对象导出到其远程注册服务器。注册服务器是服务器上运行的一种服务，它帮助客户端远程地查找和访问服务器上的对象。一个对象只有导出来后，然后才能实现RMI包中的远程接口。例如，如果想使机器A中的Xyz对象能够被远程调用，它就必须实现远程接口。
　　RMI需要使用占位程序和框架，占位程序在客户端，框架在服务器端。在调用远程方法时，我们无需直接面对存储有该方法的机器。
　　在进行数据通讯前，还必须做一些准备工作。占位程序就象客户端机器上的一个本机对象，它就象服务器上的对象的代理，向客户端提供能够被服务器调用的方法。然后，Stub就会向服务器端的Skeleton发送方法调用，Skeleton就会在服务器端执行接收到的方法。
　　Stub和Skeleton之间通过远程调用层进行相互通讯，远程调用层遵循TCP/IP协议收发数据。
　　客户端是通过“绑定”技术在任意时间创建并调用服务器端的对象。服务器端将一个字符串变量与一个对象联系在一起（通过反射机制来实现），客户端通过将那个字符串传递给服务器来告诉服务器它要创建的对象，这样服务器就可以准确地知道客户端需要使用哪一个对象了。所有这些字符串和对象都存储在的远程注册服务器中。

RMI（远程方法调用）的原理

方法调用从客户端对象经占位程序(Stub)、远程引用层(Remote Reference Layer)和传输层（Transport Layer）向下，传递给主机，然后再次经传输层，向上穿过远程调用层和框架（Skeleton），到达服务器对象。 占位程序扮演着远程服务器对象的代理的角色，使该对象可被客户激活。 远程引用层处理语义、管理单一或多重对象的通信，决定调用是应发往一个服务器还是多个。传输层管理实际的连接，并且追追踪可以接受方法调用的远程对象。服务器端的骨干网完成对服务器对象实际的方法调用，并获取返回值。返回值向下经远程引用层、服务器端的传输层传递回客户端，再向上经传输层和远程调用层返回。最后，占位程序获得返回值。

java软件包java.rmi

　　提供 RMI 包。RMI 指的是远程方法调用 (Remote Method Invocation)。它是一种机制，能够让在某个Java 虚拟机上的对象调用另一个Java 虚拟机中的对象上的方法。可以用此方法调用的任何对象必须实现Remote该远程接口。调用这样一个对象时，其参数为"marshalled" 并将其从本地虚拟机发送到远程虚拟机（该远程虚拟机的参数为 "unmarshalled"）上。该方法终止时，将编组来自远程机的结果并将结果发送到调用方的虚拟机。如果方法调用导致抛出异常，则该异常将指示给调用方。

在编程中需要解决的问题

必须编写的代码：
　　·远程对象（远程服务的接口定义）：这个接口只定义了一个方法。但是这个接口并非总是不包括方法的代码而只包括方法的定义。远程对象包含要导出的每个方法的定义，它还实现Java.rmi中的远程接口。
　　·远程对象实现（远程服务接口的具体实现）：这是一个实现远程对象的类。如果实现了远程对象，就能够覆盖该对象中的所有方法，因此，远程对象的实现类将真正包含我们希望导出的方法的代码。
　　·远程服务器（运行远程服务的服务器）：这是一个作为服务器使用的类，它是相对于要访问远程方法的客户端而言的。它存储着绑定的字符串和对象。
　　·远程客户端（需要这个远程服务的客户端程序）：这是一个帮助我们访问远程方法提供帮助的类，它也是最终用户。我们将使用查找和调用远程方法的方法在该类中调用远程方法。
·桩（Stub）和框架（Skeleton）文件
·一个RMI命名服务，它允许客户端去发现这个远程服务
·类文件的提供者（一个HTTP或者FTP服务器）

RMI编程步骤

要完成以上原理解决问题需要有以下几个步骤：

1. 生成一个远程接口
2. 实现远程对象(服务器端程序)
3. 生成占位程序和骨干网(服务器端程序)
4. 编写服务器程序
5. 编写客户程序
6. 注册远程对象启动远程对象

具体实现如下：

1、生成一个远程接口

import java.rmi.*;
public interface PerfectTimeI extends Remote {
 long getPerfectTime() throws RemoteException;
}

2、实现远程对象（服务器端程序）

import java.rmi.*;
import java.rmi.server.*;

public class PerfectTime extends UnicastRemoteObject implements PerfectTimeI {
	public long getPerfectTime() throws RemoteException {
		return System.currentTimeMillis();
	}

	public PerfectTime() throws RemoteException {
		super();
	}

	public static void main(String[] args) {
		System.setSecurityManager(new RMISecurityManager());
		try {
			PerfectTime pt = new PerfectTime();
			Naming.rebind("//shijin:2012/PerfectTime", pt);
			System.out.println("Ready to do time");
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

3、编译远程对象（服务器端程序）

javac -classpath -d PerfectTime.java

4、生成根和干（占位程序和骨干程序）

rmic -classpath -d PerfectTime

5、注册远程对象

start rmiregistry 2012

6、启动服务器端程序

java -D java.rmi.server.codebase=file:///d:/TestRMI/ PerfectTime

7、编写客户端程序

import java.rmi.*;

public class DisplayPerfectTime {
	public static void main(String[] args) {
		System.setSecurityManager(new RMISecurityManager());
		try {
			PerfectTimeI t = (PerfectTimeI) Naming
					.lookup("192.168.0.171:2005/PerfectTime");
			for (int i = 0; i < 10; i++)
				System.out.println("Perfect time =" + t.getPerfectTime());
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

8、编译客端程序

javac -classpath . -d . DisplayPerfectTime.java

9、修改JVM的配置文件 （客户机和服务器的都需要经过修改）

%JRE_HOME%policytool.exe

10、启动客户程序

java -classpath . c15.ptime.DisplayPerfectTime

11、返回结果

Perfect time =967274884390 
Perfect time =967274884450 
Perfect time =967274884450 
Perfect time =967274884450 
Perfect time =967274884500 
Perfect time =967274884500 
Perfect time =967274884560 
Perfect time =967274884610 
Perfect time =967274884610 
Perfect time =967274884610

RMI（远程方法调用）的优点

　　从最基本的角度看，RMI是Java的远程过程调用(RPC)机制。与传统的RPC系统相比，RMI具有若干优点，因为它是Java面向对象方法的一部分。传统的RPC系统采用中性语言，所以是最普通的系统--它们不能提供所有可能的目标平台所具有的功能。

　　RMI以Java为核心，可与采用本机方法与现有系统相连接。这就是说，RMI可采用自然、直接和功能全面的方式为您提供分布式计算技术，而这种技术可帮助您以不断递增和无缝的方式为整个系统添加Java功能。

RMI的主要优点如下：

　面向对象：RMI可将完整的对象作为参数和返回值进行传递，而不仅仅是预定义的数据类型。也就是说，您可以将类似Java哈希表这样的复杂类型作为一个参数进行传递。而在目前的RPC系统中，您只能依靠客户机将此类对象分解成基本数据类型，然后传递这些数据类型，最后在服务器端重新创建哈希表。RMI则不需额外的客户程序代码(将对象分解成基本数据类型)，直接跨网传递对象。

　可移动属性：RMI可将属性(类实现程序)从客户机移动到服务器，或者从服务器移到客户机。例如，您可以定义一个检查雇员开支报告的接口，以便察看雇员是 袷亓斯灸壳笆敌械恼摺Ｔ诳Пǜ娲唇ê螅突Щ突岽臃衿鞫嘶竦檬迪指媒涌诘亩韵蟆Ｈ绻叻⑸浠衿鞫司突峥挤祷厥褂昧诵抡叩母媒涌诘牧硪桓鍪迪殖绦颉Ｄ槐卦谟没低成习沧叭魏涡碌娜砑湍茉诳突Ф思觳橄拗铺跫?--从而向用户提供烁?快的反馈，并降低服务器的工作量。这样就能具备最大的灵活性，因为政策改变时只需要您编写一个新的Java类，并将其在服务器主机上安装一次即可。

　设计方式：对象传递功能使您可以在分布式计算中充分利用面向对象技术的强大功能，如二层和三层结构系统。如果您能够传递属性，那么您就可以在您的解决方案中使用面向对象的设计方式。所有面向对象的设计方式无不依靠不同的属性来发挥功能，如果不能传递完整的对象--包括实现和类型--就会失去设计方式上所提供的优点。

　安　　全：RMI使用Java内置的安全机制保证下载执行程序时用户系统的安全。RMI使用专门为保护系统免遭恶意小应用程序侵害而设计的安全管理程序，可保护您的系统和网络免遭潜在的恶意下载程序的破坏。在情况严重时，服务器可拒绝下载任何执行程序。

便于编写和使用：RMI使得Java远程服务程序和访问这些服务程序的Java客户程序的编写工作变得轻松、简单。远程接口实际上就是Java接口。服务程序大约用三行指令宣布本身是服务程序，其它方面则与任何其它Java对象类似。这种简单方法便于快速编写完整的分布式对象系统的服务程序，并快速地制做软件的原型和早期版本，以便于进行测试和评估。因为RMI程序编写简单，所以维护也简单。

　可连接现有/原有的系统：RMI可通过Java的本机方法接口JNI与现有系统进行进行交互。利用RMI和JNI，您就能用Java语言编写客户端程序，还能使用现有的服务器端程序。在使用RMI/JNI与现有服务器连接时，您可以有选择地用Java重新编写服务程序的任何部分，并使新的程序充分发挥Java的功能。类似地，RMI可利用JDBC、在不修改使用数据库的现有非Java源代码的前提下与现有关系数据库进行交互。

　编写一次，到处运行：RMI是Java“编写一次，到处运行 ”方法的一部分。任何基于RMI的系统均可100%地移植到任何Java虚拟机上，RMI/JDBC系统也不例外。如果使用RMI/JNI与现有系统进行交互工作,则采用JNI编写的代码可与任何Java虚拟机进行编译、运行。

　分布式垃圾收集：RMI采用其分布式垃圾收集功能收集不再被网络中任何客户程序所引用的远程服务对象。与Java 虚拟机内部的垃圾收集类似，分布式垃圾收集功能允许用户根据自己的需要定义服务器对象，并且明确这些对象在不再被客户机引用时会被删除。

　并行计算：RMI采用多线程处理方法，可使您的服务器利用这些Java线程更好地并行处理客户端的请求。Java分布式计算解决方案：RMI从JDK 1.1开始就是Java平台的核心部分，因此，它存在于任何一台1.1 Java虚拟机中。所有RMI系统均采用相同的公开协议，所以，所有Java 系统均可直接相互对话，而不必事先对协议进行转换。

RMI与CORBA的关系

RMI 和 CORBA 常被视为相互竞争的技术，因为两者都提供对远程分布式对象的透明访问。但这两种技术实际上是相互补充的，一者的长处正好可以弥补另一者的短处。RMI 和 CORBA 的结合产生了 RMI-IIOP，RMI-IIOP 是企业服务器端 Java 开发的基础。

1997 年，IBM 和 Sun Microsystems启动了一项旨在促进 Java 作为企业开发技术的发展的合作计划。两家公司特别着力于如何将 Java 用作服务器端语言，生成可以结合进现有体系结构的企业级代码。所需要的就是一种远程传输技术，它兼有 Java 的 RMI（Remote Method Invocation，远程方法调用）较少的资源占用量和更成熟的 CORBA（Common Object Request Broker Architecture，公共对象请求代理体系结构）技术的健壮性。出于这一需要，RMI-IIOP问世了，它帮助将 Java 语言推向了目前服务器端企业开发的主流语言的领先地位。