Java RMI远程方法调用详解
RMI是Java的一组拥护开发分布式应用程序的API。RMI使用Java语言接口定义了远程对象，它集合了Java序列化和Java远程方法协议（Java Remote Method Protocol）。简单地说，这样使原先的程序在同一操作系统的方法调用，变成了不同操作系统之间程序的方法调用，由于J2EE是分布式程序平台，它一RMI机制实现程序组件在不同操作系统之间的通信。比如，一个EJB可以通过RMI调用Web上另一台机器上的EJB远程方法。
RMI（Remote Method Invocation，远程方法调用）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，其巨大的威力体现在它强大的开发分布式网络应用的能力上，而RMI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。
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）允许您使用Java编写分布式对象。本文将介绍RMI的优点以及如何将其连接到现有的和原有的系统中，以及与用Java 编写的组件的连接。
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。Java体现了“编写一次能在任何地方运行的模式。而RMI可将Java模式进行扩展，使之可在任何地方运行”。
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。您可将代理和梢？务逻辑等属性移动到网络中合适的地方。如果您要扩展Java在系统中的使用，RMI将使您充分利用其强大功能。
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，而且在您需要时可扩展Java在这些服务器上的使用。RMI可帮助您在扩展使用时充分利用Java的强大功能。
RMI系统运行机理
RMI应用程序通常包括两个独立的程序：服务器程序和客户机程序。典型的服务器应用程序将创建多个远程对象，使这些远程对象能够被引用，然后等待客户机调用这些远程对象的方法。而典型的客户机程序则从服务器中得到一个或多个远程对象的引用，然后调用远程对象的方法。RMI为服务器和客户机进行通信和信息传递提供了一种机制。 在与远程对象的通信过程中，RMI使用标准机制：stub和skeleton。远程对象的stub担当远程对象的客户本地代表或代理人角色。调用程序将调用本地stub的方法，而本地stub将负责执行对远程对象的方法调用。在RMI中，远程对象的stub与该远程对象所实现的远程接口集相同。调用stub的方法时将执行下列操作：
（1）初始化与包含远程对象的远程虚拟机的连接；
（2）对远程虚拟机的参数进行编组（写入并传输）；
（3）等待方法调用结果；
（4）解编（读取）返回值或返回的异常；
（5）将值返回给调用程序。
为了向调用程序展示比较简单的调用机制，stub将参数的序列化和网络级通信等细节隐藏了起来。在远程虚拟机中，每个远程对象都可以有相应的skeleton（在JDK1.2环境中无需使用skeleton）。Skeleton负责将调用分配给实际的远程对象实现。它在接收方法调用时执行下列操作：
（1）解编（读取）远程方法的参数；
（2）调用实际远程对象实现上的方法；
（3）将结果（返回值或异常）编组（写入并传输）给调用程序。stub和skeleton由rmic编译器生成。
利用RMI编写分布式对象应用程序需要完成以下工作：
（1）定位远程对象。应用程序可使用两种机制中的一种得到对远程对象的引用。它既可用RMI的简单命名工具rmiregistry来注册它的远程对象，也可以将远程对象引用作为常规操作的一部分来进行传递和返回。
（2）与远程对象通信。远程对象间通信的细节由RMI处理，对于程序员来说，远程通信看起来像标准的Java方法调用。
（3）给作为参数或返回值传递的对象加载类字节码。因为RMI允许调用程序将纯Java对象传给远程对象，所以，RMI将提供必要的机制，既可以加载对象的代码又可以传输对象的数据。在RMI分布式应用程序运行时，服务器调用注册服务程序以使名字与远程对象相关联。客户机在服务器上的注册服务程序中用远程对象的名字查找该远程对象，然后调用它的方法。
RMI（远程方法调用）的优点
从基本的角度看，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，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，以便察看雇员是否遵守了公司目前实行的政策。在开支报告创建后，客户机会从服务器端获得实现该接口的对象。如果政策发生变化，服务器端会开始返回使用了新政策的该接口的另一个实现程序。您不必在用户系统上安装任何新的软件能在客户端检查限制条件--从而向用户提供烁快的反馈，并降低服务器的工作量。这样能具备大的灵活性，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--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示例
Java远程方法调用（RMI）提供了Java程序语言的远程通讯功能，这种特性使客户机上运行的程序可以调用远程服务器上的对象，使Java编程人员能够在网络环境中分布操作。创建一个简单的Java分布式远程方法调用程序可以按以下几个步骤操作，
一、定义远程接口：在 Java 中，远程对象是实现远程接口的类的实例，远程接口声明每个要远程调用的方法。在需要创建一个远程对象的时候，我们通过传递一个接口来隐藏基层的实施细节，客户通过接口句柄发送消息即可。
远程接口具有如下特点：
1）远程接口必须为public属性。如果不这样，除非客户端与远程接口在同一个包内，否则 当试图装入实现该远程接口的远程对象时，调用会得到错误结果。
2）远程接口必须扩展接口java.rmi.Remote。
3）除与应用程序本身特定的例外之外，远程接口中的每个方法都必须在自己的throws从句中 声明java.rmi.RemoteException。（或RemoteException 的父类）。
4）作为参数或返回值传递的一个远程对象（不管是直接，还是本地对象中嵌入）必须声明为远 程接口，而不应声明为实施类
下面通过一个简单的例子来说明RMI的原理和应用，下面这个例子是一个简单HelloWorld，但已涵盖RMI的核心应用与开发模式。
/** * User: jiangzhenfei * Date: 2012-8-7 21:50:02 * 定义一个远程接口，必须继承Remote接口，其中需要远程调用的方法必须抛出RemoteException异常 */ public interface IHello extends Remote {
/** * 简单的返回“Hello World！"字样 * @return 返回“Hello World！"字样 * @throws java.rmi.RemoteException */ public String helloWorld() throws RemoteException;
/** * 一个简单的业务方法，根据传入的人名返回相应的问候语 * @param someBodyName 人名 * @return 返回相应的问候语 * @throws java.rmi.RemoteException */ public String sayHelloToSomeBody(String someBodyName) throws RemoteException; }
二、实现远程接口：
远程对象实现类必须扩展远程对象java.rmi.UnicastRemoteObject类，并实现所定义的远程接口。远程对象的实现类中包含实现每个远程接口所指定的远程方法的代码。这个类也可以含有附加的方法，但客户只能使用远程接口中的方法。因为客户是指向接口的一个句柄，而不是它的哪个类。必须为远程对象定义构造函数，即使只准备定义一个默认构造函数，用它调用基础类构造函数。因为基础类构造函数可能会抛出java.rmi.RemoteException，所以即使别无它用必须抛出java.rmi.RemoteException例外。
以下是远程对象实现类的声明：
/** * User: jiangzhenfei * Date: 2012-8-7 21:56:47 * 远程的接口的实现 */ public class HelloImpl extends UnicastRemoteObject implements IHello { /** * 因为UnicastRemoteObject的构造方法抛出了RemoteException异常，因此这里默认的构造方法必须写，必须声明抛出RemoteException异常 * * @throws RemoteException */ public HelloImpl() throws RemoteException { }
/** * 简单的返回“Hello World！"字样 * * @return 返回“Hello World！"字样 * @throws java.rmi.RemoteException */ public String helloWorld() throws RemoteException { return "Hello World!"; }
/** * 一个简单的业务方法，根据传入的人名返回相应的问候语 * * @param someBodyName 人名 * @return 返回相应的问候语 * @throws java.rmi.RemoteException */ public String sayHelloToSomeBody(String someBodyName) throws RemoteException { return "你好，" + someBodyName + "!"; } }
三、编写服务器类：
包含 main 方法的类可以是实现类自身，也可以完全是另一个类。下面通过HelloServer来创建一个远程对象的实例，并通过java.rmi.registry.LocateRegistry类的createRegistry 方法从指定端口号启动注册服务程序，也可以通过执行 rmiregistry 命令启动注册服务程序，注册服务程序的缺省运行端口为 1099。必须将远程对象名字绑定到对远程对象的引用上：Naming.rebind("//localhost：8808/SAMPLE-SERVER" ， Server)；
以下是服务器类的声明：
/** * User: jiangzhenfei * Date: 2012-8-7 22:03:35 * 创建RMI注册表，启动RMI服务，并将远程对象注册到RMI注册表中。 */ public class HelloServer { public static void main(String args[]) {
try { //创建一个远程对象 IHello rhello = new HelloImpl(); //本地主机上的远程对象注册表Registry的实例，并指定端口为8888，这一步必不可少（Java默认端口是1099），必不可缺的一步，缺少注册表创建，则无法绑定对象到远程注册表上 LocateRegistry.createRegistry(8888);
//把远程对象注册到RMI注册服务器上，并命名为RHello //绑定的URL标准格式为：rmi://host:port/name(其中协议名可以省略，下面两种写法都是正确的） Naming.bind("rmi://localhost:8888/RHello"，rhello); // Naming.bind("//localhost:8888/RHello"，rhello);
System.out.println(">>>>>INFO:远程IHello对象绑定成功！"); } catch (RemoteException e) { System.out.println("创建远程对象发生异常！"); e.printStackTrace(); } catch (AlreadyBoundException e) { System.out.println("发生重复绑定对象异常！"); e.printStackTrace(); } catch (MalformedURLException e) { System.out.println("发生URL畸形异常！"); e.printStackTrace(); } } }
四、编写使用远程服务的客户机类：
客户机类的主要功能有两个，
一是通过Naming.lookup方法来构造注册服务程序 stub 程序实例，
二是调用服务器远程对象上的远程方法。
以下是服务器类的声明：
/** * User: jiangzhenfei * Date: 20128-8-7 22:21:07 * 客户端测试，在客户端调用远程对象上的远程方法，并返回结果。 */ public class HelloClient { public static void main(String args[]){ try { //在RMI服务注册表中查找名称为RHello的对象，并调用其上的方法 IHello rhello =(IHello) Naming.lookup("rmi://localhost:8888/RHello"); System.out.println(rhello.helloWorld()); System.out.println(rhello.sayHelloToSomeBody("熔岩")); } catch (NotBoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (MalformedURLException e) { e.printStackTrace(); } catch (RemoteException e) { e.printStackTrace(); } } }
五、编译代码：
要编译 Java 源文件，请运行 javac 命令：
运行RMI服务端程序：
javac HelloServer.java
运行RMI客户端程序：
javac HelloClient
总结：
从上面的过程来看，RMI对服务器的IP地址和端口依赖很紧密，但是在开发的时候不知道将来的服务器IP和端口如何，但是客户端程序依赖这个IP和端口。
这也是RMI的局限性之一。这个问题有两种解决途径：一是通过DNS来解决，二是通过封装将IP暴露到程序代码之外。
RMI的局限性之二是RMI是Java语言的远程调用，两端的程序语言必须是Java实现，对于不同语言间的通讯可以考虑用Web Service或者公用对象请求代理体系（CORBA）来实现。
