Java RMI

1. Java RMI Sistemas distribuidos María de los Santos Pérez Hernández mperez@fi.upm.es

2. Entornos orientados a objetos • Tendencia actual hacia sistemas compuestos por un conjunto de objetos que interactúan entre sí. • Un programa solicita servicios invocando los métodos que ofrece un objeto. • La invocación de métodos se ve como un paso de mensajes.

3. Entornos orientados a objetos op1 DATOS op2 Implementación de métodos (op1, op2, ..., opN) opN

4. Entornos orientados a objetos • Comunicación entre objetos: Mensajes. • Encapsulación. • Identidad del objeto (Identificación). • Herencia. • Acciones. • Clases. • Instancias. • Interfaces vs implementaciones. • Herencia múltiple. • Enlace dinámico. • Recolección de basura.

5. Enlace dinámico Shape *aShape; ShapeList *aList; int n = aList ->numberElements(); for (int i=1; i<=n; i++) { aShape = aList -> nthELement(); cout << “Perimeter:” << aShape->perimeter() << “\n”; }

6. Modelo de objetos

7. Modelo de objetos en sistemas distribuidos

8. Modelo de objetos en sistemas distribuidos • Sistemas distribuidos. • Aplicaciones inherentemente distribuidas. • Se caracterizan por su complejidad. • Sistemas orientados a objetos. • Más cercanos al lenguaje natural. • Facilitan el diseño y la programación.

9. Modelo de objetos en sistemas distribuidos • ANSA (1989-1991) fue el primer proyecto que intentó desarrollar una tecnología para modelizar sistemas distribuidos complejos • Utilizaba un diseño orientado a objetos • Estándares: • RMI: invocación de métodos remotos de Java • CORBA: expande DCE con servicios orientados a objetos • DCOM: versión CORBA de Microsoft

10. Modelo de objetos en sistemas distribuidos • ROID: Remote Object IDentifier. • Java RMI: ObjID. • Localización de objetos. • Servicio de nombres. • Control de concurrencia. • Transacciones. • Protección de objetos. • Recolección de basura de objetos remotos.

11. Invocación de métodos remotos (RMI) • Comunicación cliente/servidor => RPC. • Sistemas distribuidos basados en objetos => RMI (Remote method invocation). • RMI: Acción de invocar un método de un interfaz remoto en un objeto remoto. • RMI ofrece: • Mecanismos para crear servidores y objetos cuyos métodos se puedan invocar remotamente. • Mecanismos que permiten a los clientes localizar los objetos remotos.

12. Invocación de métodos remotos en Java • Java RMI • El soporte para RMI en Java está basado en las interfaces y clases definidas en los paquetes java.rmi y java.rmi.server • Características de Java RMI: • No requiere un IDL (Interface Definition Language). • La transferencia de objetos de tipos de datos complejos se lleva a cabo mediante mecanismos de serialización. • Es necesario tratar mayor número de excepciones que en el caso de invocación de métodos locales.

13. Invocación de métodos remotos en Java • Localización de objetos remotos: • Servidor de nombres: java.rmi.Naming • Ejemplo: BankAccount acct = new BankAccountImpl(); String url = “rmi://java.Sun.COM/account”; // enlazamos una url a un objeto remoto java.rmi.Naming.bind(url, acct); .... // búsqueda de la cuenta acct = (BankAccount) java.rmi.Naming.lookup(url);

14. Arquitectura de Java RMI

15. Arquitectura de Java RMI • Nivel de transporte: se encarga de las comunicaciones y de establecer las conexiones necesarias • Nivel de gestión de referencias remotas: trata los aspectos relacionados con el comportamiento esperado de las referencias remotas (mecanismos de recuperación, etc.) • Nivel de resguardo/esqueleto (proxy/skeleton) que se encarga del aplanamiento (serialización) de los parámetros • proxy: resguardo local. Cuando un cliente realiza una invocación remota, en realidad hace una invocación de un método del resguardo local. • Esqueleto (skeleton): recibe las peticiones de los clientes, realiza la invocación del método y devuelve los resultados.

16. ¿Cómo escribir aplicaciones con Java RMI?

17. Ejemplo

18. Modelización de la interfaz remota (Sumador) public interface Sumador extends java.rmi.Remote { public int sumar(int a, int b) throws java.rmi.RemoteException; }

19. Clase que implementa la interfaz (SumadorImpl) import java.rmi.*; import java.rmi.server.UnicastRemoteObject; public class SumadorImpl extends UnicastRemoteObject implements Sumador { public SumadorImpl(String name) throws RemoteException { super(); try { System.out.println("Rebind Object " + name); Naming.rebind(name, this); } catch (Exception e){ System.out.println("Exception: " + e.getMessage()); e.printStackTrace(); } } public int sumar (int a, int b) throws RemoteException { return a + b; } }

20. Código del servidor (SumadorServer) import java.rmi.*; import java.rmi.server.*; public class SumadorServer { public static void main (String args[]) { try { SumadorImpl misuma = new SumadorImpl("MiSumador"); } catch(Exception e) { System.err.println("System exception" + e); } } }

21. Registro del servicio • Antes de arrancar el cliente y el servidor, se debe arrancar el programa rmiregistry en el servidor para el servicio de nombres. El puerto que utiliza el rmiregistry por defecto es el 1099. • rmiregistry [port_number] • El método rebind es utilizado normalmente en lugar del método bind, porque garantiza que si un objeto rémoto se registró previamente con dicho nombre, el nuevo objeto reemplazará al antiguo.

22. Código en el cliente (SumadorClient) import java.rmi.registry.*; import java.rmi.server.*; public class SumadorClient { public static void main(String args[]){ int res = 0; try { System.out.println("Buscando Objeto "); Sumador misuma = (Sumador)Naming.lookup("rmi://" + args[0] + "/" +"MiSumador"); res = misuma.sumar(5, 2); System.out.println("5 + 2 = " + res); } catch(Exception e){ System.err.println(" System exception"); } System.exit(0); } }

23. Búsqueda • Cualquier programa que quiera instanciar un objeto remoto debe realizar una búsqueda de la siguiente forma: Sumador misuma = (Sumador)Naming.lookup("rmi://" + args[0] + "/" +"MiSumador"); • El método lookup devuelve una referencia remota a un objeto que implementa la interfaz remota. • El método lookup interactúa con rmiregistry.

24. Pasos • Java RMI: • Enlace a un nombre: bind(), rebind() • Encontrar un objeto y obtener su referencia: lookup() • refObj.nombre_met()

25. Cuadro general Cliente Servidor op1 op2 opN Stub Skeleton Red

26. ¿Cómo se ejecuta? • Compilación javac Sumador.java javac SumadorImpl.java javac SumadorClient.java javac SumadorServer.java • Generación de los esqueletos rmic SumadorImpl • Ejecución del programa de registro de RMI rmiregistry • Ejecución del servidor java SumadorServer • Ejecución del cliente java SumadorCliente <host-del-servidor>

27. Java RMI vs CORBA • Java RMI es más sencillo: • Trata sólo con objetos Java. • Java RMI permite pasar por valor cualquier objeto que se pueda “serializar”. • CORBA es más flexible: • Proporciona soporte RMI de objetos implementados en diversos lenguajes y clientes escritos también en distintos lenguajes. • CORBA añade bastante complejidad.

28. Referencias bibliográficas • Distributed Systems. Concepts and Design. 2º edición G. Coulouris, J. Dollimore, T. Kindberg. Addison-Wesley, 1994 http://www.dcs.qmw.ac.uk/research/distrib/book.html • Información on-line de Sun (Remote Method Invocation Specification): http://java.sun.com/products/jdk/1.1/docs/guide/rmi/spec/rmiTOC.doc.html • Distributed Operating Systems A. S. Tanenbaum Prentice-Hall, 1995