Java RPC通信机制之XML-RPC：Apache XML-RPC 3.0开发简介

摘要：

XML-RPC是一种简单的，轻量级的通过HTTP协议进行RPC通信的规范。本文以Apache XML-RPC 3.0为基础，对XML-RPC的基本原理及Apache XML-RPC 3.0的主要特性进行了讨论和分析。

正文：

一、概述

XML-RPC是一种简单的，轻量级的通过HTTP协议进行RPC通信的规范。一个XML-RPC消息就是一个请求体为XML的HTTP-POST请求，被调用的方法在服务器端执行并将执行结果以XML格式编码后返回。

以下是通过ethereal抓到的一个典型的XML-RPC调用包（为便于阅读，进行了格式化）：

POST /xmlrpc HTTP/1.1

Content-Type: text/xml

User-Agent: Apache XML RPC 3.0 (Jakarta Commons httpclient Transport)

Host: 135.252.156.147:8080

Content-Length: 260

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<methodCall xmlns:ex="http://ws.apache.org/xmlrpc/namespaces/extensions">

      <methodName>Calculator.add</methodName>

      <params>

            <param>

                  <value>

                        <i4>2</i4>

                  </value>

            </param>

            <param>

                  <value>

                        <i4>3</i4>

                  </value>

            </param>

      </params>

</methodCall>

而对应的返回数据包为：

HTTP/1.1 200 OK

Server: Apache XML-RPC 1.0

Connection: close

Content-Type: text/xml

Content-Length: 189

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<methodResponse xmlns:ex="http://ws.apache.org/xmlrpc/namespaces/extensions">

      <params>

            <param>

                  <value>

                        <i4>5</i4>

                  </value>

            </param>

      </params>

</methodResponse>

其格式很简单，几乎是不言自明的，分别用methodCall和methodResponse标签标识发送给Server的调用请求和Server的返回结果，请求方法的名称用methodName标识，参数用params和param标识，而参数的类型标签则如下表所示：

Tag	Java Type	说明
<i4> or <int>	Integer/int	4字节带符号整数值
<boolean>	Boolean	0 (false) or 1 (true)
<string>	String	字符串
<double>	Double	双精度带符号浮点值
<dateTime.iso8601>	java.util.Date	日期/时间
<base64>	byte[]	base64编码的二进制数据
<struct>	java.util.Map	键值对，键为String类型，而值为任意有效类型
<array>	Object[] java.util.List	对象数组

二、举例

下面举一个实际运用XML-RPC进行RPC调用的例子，XML-RPC规范有多种针对不同语言的实现，这里我们使用的是Apache的XML-RPC3.0RC1。

在开始之前，需到http://jakarta.apache.org/commons/index.html下载如下程序包：

commons-codec-1.3（通用编码/解码算法实现，可参考http://www.devx.com/Java/Article/29795/1954?pf=true或http://jakarta.apache.org/commons/codec/userguide.html来获得该软件包的详细信息）

commons-httpclient-3.0.1（HTTP协议的客户端编程工具包，详细介绍见http://www-128.ibm.com/developerworks/cn/opensource/os-httpclient/）

将上述通用工具包解压后，拷贝其中的jar文件到XML-RPC解压目录的dist目录中。

并添加如下环境变量：

XMLRPC_HOME      XML-RPC的解压目录

XMLRPC_LIB       %XMLRPC_HOME%/dist

XMLRPCCLASSPATH      %XMLRPC_LIB%/xmlrpc-common-3.0rc1.jar;%XMLRPC_LIB%/xmlrpc-server-3.0rc1.jar;%XMLRPC_LIB%/xmlrpc-client-3.0rc1.jar;%XMLRPC_LIB%/commons-httpclient-3.0.1.jar;%XMLRPC_LIB%/commons-codec-1.3.jar

 

整个应用很简单，通过XML-RPC调用Server端提供的HelloHandler.sayHello方法回显一个字符串信息。下面是HelloHandler接口及其实现类相关代码：

// HelloHandler.java

package demo.xmlrpc;

 

public interface HelloHandler {

      public String sayHello(String str);

}

 

// HelloHandlerImpl.java

package demo.xmlrpc;

 

public class HelloHandlerImpl implements HelloHandler {

      public String sayHello(String str){

            return "Hello, " + str + "!";

      }

}

以下是对应的Server端源代码：

// Server1.java

package demo.xmlrpc;

 

import java.io.IOException;

import java.io.OutputStream;

import javax.servlet.ServletConfig;

import javax.servlet.ServletException;

import javax.servlet.http.HttpServlet;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

 

import org.apache.xmlrpc.XmlRpcException;

import org.apache.xmlrpc.server.PropertyHandlerMapping;

import org.apache.xmlrpc.server.XmlRpcServerConfigImpl;

import org.apache.xmlrpc.webserver.XmlRpcServletServer;

 

public class Server1 extends HttpServlet {

      private XmlRpcServletServer server;

     

      public void init(ServletConfig pConfig) throws ServletException {

            super.init(pConfig);

            try {

                  // create a new XmlRpcServletServer object

                  server = new XmlRpcServletServer();

                  // set up handler mapping of XmlRpcServletServer object

                  PropertyHandlerMapping phm = new PropertyHandlerMapping();

                  phm.addHandler("HelloHandler", HelloHandlerImpl.class);                 

                  server.setHandlerMapping(phm);

                  // more config of XmlRpcServletServer object     

                  XmlRpcServerConfigImpl serverConfig = (XmlRpcServerConfigImpl)server.getConfig();

                  serverConfig.setEnabledForExtensions(true);

                  serverConfig.setContentLengthOptional(false);

            } catch (XmlRpcException e) {

                  try {

                        log("Failed to create XmlRpcServer: " + e.getMessage(), e);

                  } catch (Throwable ignore) {

                  }

                  throw new ServletException(e);

            }

      }

     

      public void doPost(HttpServletRequest pRequest, HttpServletResponse pResponse)

            throws IOException, ServletException {

            server.execute(pRequest, pResponse);

      }

}

以下是对应的Client端源代码：

// Client1.java

package demo.xmlrpc;

 

import java.io.IOException;

import java.net.MalformedURLException;

import java.util.Vector;

import java.net.URL;

 

import org.apache.xmlrpc.XmlRpcException;

import org.apache.xmlrpc.client.XmlRpcClient;

import org.apache.xmlrpc.client.XmlRpcClientConfigImpl;

 

public class Client1 {

      public static void main(String[] args) {

            try {

                  // config client

                  XmlRpcClientConfigImpl config = new XmlRpcClientConfigImpl();

                  config.setServerURL(new URL("http://localhost:8080/jsp/XmlRpcServer"));     // should be modified according to your configuration of jsp container

                  // create a new XmlRpcClient object and bind above config object with it

                  XmlRpcClient client = new XmlRpcClient();

                  client.setConfig(config);

                  // create parameter list

                  Vector<String> params = new Vector<String>();

                  params.addElement("Tom");

                  // execute XML-RPC call

                  String result = (String) client.execute("HelloHandler.sayHello", params);                 

                  System.out.println(result);

            } catch (MalformedURLException e) {

                  System.out.println(e.toString());

            } catch (XmlRpcException e) {

                  System.out.println(e.toString());

            } catch (IOException e) {

                  e.printStackTrace();

            }

      }

}

程序源码中已包含了详细的注释，这里就不作过多解释了。但需注意XmlRpcDemo_Client中的ServerURL信息应根据自己的的jsp容器的配置作相应调整，并需设置相应的servlet-mapping信息，在我的jsp目录（Tomcat5.5的Context之一）下的WEB_INF/web.xml文件中存在如下的servlet-mapping信息：

<servlet>

      <servlet-name>XmlRpcServer</servlet-name>

      <servlet-class>demo.xmlrpc.Server1</servlet-class>

</servlet>

<servlet-mapping>

      <servlet-name>XmlRpcServer</servlet-name>

      <url-pattern>/XmlRpcServer</url-pattern>

</servlet-mapping>

并且，上述Server1.class及其他相关类文件已被拷贝到jsp/WEB-INF/classes/demo/xmlrpc目录下。

在启动Tomcat并执行

java -classpath %CLASSPATH%;%XMLRPCCLASSPATH% demo.xmlrpc.Client1.java

前，你应该将%XMLRPC_HOME%/dist、%XMLRPC_HOME%/lib下的几个jar文件（source就不用拷了）及前面下载的commons-codec-1.3.jar拷贝到%TOMCAT_HOME%/common/lib或jsp/WEB-INF/lib下。

Note：除了上面这种方式，你可以无需编写任何Server端代码，仅通过简单配置完成上述功能，具体可参考：http://ws.apache.org/xmlrpc/server.html

接下来，作为比较，我们来看看XML-RPC2.0中应该如何实现上述功能。

以下是2.0版的Server程序：

// Server2.java

package demo.xmlrpc;

 

import java.io.IOException;

import java.io.OutputStream;

 

import javax.servlet.ServletException;

import javax.servlet.http.HttpServlet;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

 

import org.apache.xmlrpc.XmlRpcServer;

 

public class Server2 extends HttpServlet {

      public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)

                  throws ServletException, IOException {

            XmlRpcServer xmlrpc = new XmlRpcServer();

            xmlrpc.addHandler("HelloHandler", new HelloHandlerImpl());

            byte[] result = xmlrpc.execute(request.getInputStream());

            response.setContentType("text/xml");

            response.setContentLength(result.length);

            OutputStream out = response.getOutputStream();

            out.write(result);

            out.flush();

      }

}

以下是2.0版的Client程序：

// Client2.java

package demo.xmlrpc;

 

import java.io.IOException;

import java.net.MalformedURLException;

import java.util.Vector;

 

import org.apache.xmlrpc.XmlRpcClient;

import org.apache.xmlrpc.XmlRpcException;

 

public class Client2 {

      public static void main(String[] args) {

            try {

                  XmlRpcClient xmlrpc = newXmlRpcClient("http://localhost:8080/jsp/XmlRpcServer");

                  Vector<String> params = new Vector<String>();

                  params.addElement("Tom");

                  String result = (String) xmlrpc.execute("HelloHandler.sayHello", params);

                  System.out.println(result);

            } catch (MalformedURLException e) {

                  System.out.println(e.toString());

            } catch (XmlRpcException e) {

                  System.out.println(e.toString());

            } catch (IOException e) {

                  e.printStackTrace();

           }

      }

}

总体上看，3.0比2.0在可配置性方面有了一些改进，其它方面则没有太大变化，但由于功能模块的分离，使得3.0较2.0显得更为复杂，已经习惯了2.0单一模块风格的开发者可能需要一些时间适应这种变化。

三、其它特性

除了上面的基本功能，XML-RPC3还支持动态代理/工厂和异步通信等特性。

通过运用动态代理特性，我们可以在Server端及Client端共享接口信息，从而在编译期间进行必要的类型检查，在XML-RPC内部，所有的调用仍然是被动态转发给XmlRpcClient对象来完成的。但要使用XML-RPC3的动态代理功能，相应的服务器端的处理器类名称必须是Client端接口类的全名（含包名，该名称一般应该与Server端接口类全名一致），否则将会导致调用失败。以上面的HelloHandler接口为例，其对应的处理器类名称应该为：demo.xmlrpc.HelloHandler。

Note: 动态代理（JDK1.3引入）是Proxy模式、依赖注入（Dependency Injection）及动态代码生成等技术相结合的一种应用，在各新型Web应用框架及容器中被广泛采用。

而要使用XML-RPC的异步通信功能，只需实现org.apache.xmlrpc.client.AsyncCallback接口，该接口包括两个方法：

public void handleResult(XmlRpcRequest pRequest, Object pResult);

public void handleError(XmlRpcRequest pRequest, Throwable pError);

此外，为了便于在普通应用中使用XML-RPC，XML-RPC还提供了一个WebServer类，以便在应用中内嵌一个HTTP服务器，为Client程序提供HTTP服务。

下面的范例演示了上面提到的几种特性，以下是Server端代码：

// Server3.java

package demo.xmlrpc;

 

import org.apache.xmlrpc.server.PropertyHandlerMapping;

import org.apache.xmlrpc.server.XmlRpcServer;

import org.apache.xmlrpc.server.XmlRpcServerConfigImpl;

import org.apache.xmlrpc.webserver.WebServer;

 

public class Server3 {

      private static final int port = 8080;

 

      public static void main(String [] args) throws Exception {

            WebServer webServer = new WebServer(port);

 

            XmlRpcServer xmlRpcServer = webServer.getXmlRpcServer();

 

            PropertyHandlerMapping phm = new PropertyHandlerMapping();

            phm.addHandler("demo.xmlrpc.HelloHandler", HelloHandlerImpl.class);

             

            xmlRpcServer.setHandlerMapping(phm);

 

            XmlRpcServerConfigImpl serverConfig = (XmlRpcServerConfigImpl)xmlRpcServer.getConfig();

            serverConfig.setEnabledForExtensions(true);

            serverConfig.setContentLengthOptional(false);

 

            webServer.start();

      }

}

下面是Client端代码：

// Client3.java

package demo.xmlrpc;

 

import java.net.URL;

import java.util.List;

import java.util.Vector;

 

import org.apache.xmlrpc.XmlRpcRequest;

import org.apache.xmlrpc.XmlRpcException;

import org.apache.xmlrpc.client.XmlRpcClient;

import org.apache.xmlrpc.client.XmlRpcClientConfigImpl;

import org.apache.xmlrpc.client.AsyncCallback;

import org.apache.xmlrpc.client.util.ClientFactory;

 

class EchoCallback implements AsyncCallback {

      public void handleResult(XmlRpcRequest pRequest, Object pResult) {

            System.out.println("Server returns: " + (String)pResult);

      }

     

      public void handleError(XmlRpcRequest pRequest, Throwable pError) {

            System.out.println("Error occurs: " + pError.getMessage());

      }

}

 

public class Client3 {

      public static void main(String [] args) throws Exception {

            // create configuration

            XmlRpcClientConfigImpl config = new XmlRpcClientConfigImpl();

            config.setServerURL(new URL("http://localhost:8080/xmlrpc"));

            config.setEnabledForExtensions(true);

            config.setConnectionTimeout(60 * 1000);

            config.setReplyTimeout(60 * 1000);

 

            XmlRpcClient client = new XmlRpcClient();

            // set configuration

            client.setConfig(config);

           

            // make a call using dynamic proxy

            ClientFactory factory = new ClientFactory(client);

            HelloHandler handler = (HelloHandler)factory.newInstance(HelloHandler.class);

            String str = handler.sayHello("Bill David");

            System.out.println(str);

           

            // make an asynchronous call

            List<String> params = new Vector<String>(); // for JDK before 1.5, use 'List params = new Vector();'

            params.add("Tom");

            client.executeAsync("demo.xmlrpc.HelloHandler.sayHello", params, newEchoCallback());

      }

}

Note:由于Server3使用了8080端口，注意不要在Tomcat运行时启动Server3（除非你的Tomcat运行在其他端口）。

参考：

1.    XML-RPC，http://ws.apache.org/xmlrpc/

2.    XML-RPC协议，http://hedong.3322.org/archives/000470.html

3.    Dynamic Proxy Classes，http://java.sun.com/j2se/1.3/docs/guide/reflection/proxy.html

4.    透明，动态代理的前世今生，《程序员》2005年第1期。