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Java RMI
Contenu: Caractéristiques,
A r c h i t e c t u r e , M o d è l e d e
programmation, Service de
nommage, TP.
1
I.FALL, DGI/ESP/UCAD/SN
Janvier 2016
Caractéristiques
n Remote Method Invocation
n Solution Sun pour l'invocation à distance de méthodes
Java
n Inclus par défaut dans le JDK depuis 1.1
¨ (des implantations alternatives (et en logiciel libre) existent
n NinjaRMI (Berkeley)
n Jeremie ObjectWeb)
n …
n Toutes les classes du modèle de programmation dans
java.rmi
n + des outils complémentaires
n (générateur de souches, serveur de noms, démon
d'activation, ...)
2
Caractéristiques
n Un mécanisme de RPC dédié aux objets Java
¨ utilisation de stubs côté client
¨ utilisation de skeletons côté serveur
èmasquent les encodages/désencodages de données et les
communications réseaux
¨ les paramètres locaux de types simples (int, float, ...) sont
transmis par copie
¨ les paramètres de type objet local sont sérialisés et transmis par
copie
¨ les paramètres de type objet distant sont transmis par référence
n Services additionnels
¨ chargement dynamique à distance du code des souches clientes
¨ ramasse-miettes répartis
¨ objets serveurs actifs en permanence ou activables à la
demande
3
Architecture
n Stub/Skeleton : encodage/désencodage des paramètres
(sérialization)
n Remote Ref. Man. : gestion des références distantes RMI
n Transport RMI : protocole client/serveur d'envoi des
messages
¨ (JRMP, IIOP, ...)
4
Architecture
n Prévue pour fonctionner avec différentes types
de liaisons
1. objet distant joignable en point à point
2. objets distants répliqués
3. objets distants joignables par diffusion
n En pratique seul 1 est mis en oeuvre (classe
UnicastRemoteObject)
n Références d'objets distants RMI avec
UnicastRemoteObject
¨ adresse IP
¨ n° port TCP
¨ identifiant local d'objet (entier)
5
Modèle de programmation
n Chaque classe d'objet serveur doit être associée à
une interface
¨ Seules les méthodes de l'interface pourront être invoquées
à distance
n Etapes
1. Ecriture d'une interface
¨ Déclaration des services accessibles à distance
2. Ecriture d'une classe implantant l'interface
¨ Définition du code des services
3. Ecriture du programme serveur
¨ Instanciation et enregistrement de l'objet serveur
4. Ecriture du programme client
¨ Interactions avec le serveur
6
Modèle de programmation
n Ecriture d'une interface
¨ interface Java normale
¨ doit étendre java.rmi.Remote
¨ toutes les méthodes doivent lever java.rmi.RemoteException
7
import java.rmi.Remote;
import java.rmi.RemoteException;
interface CompteInterf extends Remote {
public String getTitulaire() throws RemoteException;
public float solde() throws RemoteException;
public void deposer( float montant ) throws RemoteException;
public void retirer( float montant ) throws RemoteException;
public List historique() throws RemoteException;
}
Modèle de programmation
n Ecriture d'une classe implantant l'interface
¨ classe Java normale implantant l'interface
¨ doit étendre java.rmi.server.UnicastRemoteObject
¨ constructeurs doivent lever java.rmi.RemoteException
n si pas de constructeur, en déclarer un vide qui lève une exception de ce
type
n (modèle pour les anciennes versions de JDK)
8
import java.rmi.server.UnicastRemoteObject;
import java.rmi.RemoteException;
public class CompteImpl extends UnicastRemoteObject implements CompteInterf {
private String nom;
private float solde;
public CompteImpl(String nom) throws RemoteException {super();this.nom = nom;}
public String getTitulaire() { return nom; }
... }
Modèle de programmation
n Ecriture d'une classe implantant l'interface
1. Compilation de l'interface et de la classe avec
javac
n javac CompteInterf.java CompteImpl.java
2. Génération des souches clientes et serveurs
(avant JDK 5)
n à partir du bytecode de la classe avec rmic
¨ rmic CompteImpl
¨ Quelques options utiles de rmic
n -d path répertoire pour les fichiers générés
n -keep conserve le code source des souches générées
n -v1.x souches version JDK 1.x
n -vcompat par défaut, souches pour JDK 1.1,1.2, …
9
Modèle de programmation
n Ecriture d'une classe implantant
l'interface
¨Fichiers générés par rmic
n rmic CompteImpl
¨ CompteImpl_Stub.java : souche cliente
¨ CompteImpl_Skel.java : souche serveur
10
Modèle de programmation
n Ecriture du programme serveur
¨Instanciation de la classe serveur
¨Enregistrement de l'instance dans le serveur
de noms RMI
11
public class Serveur {
public static void main(String[] args) throws Exception {
CompteInterf compte = new CompteImpl("Bob");
Naming.bind("Bob_dist",compte);
}
}
Modèle de programmation
n Ecriture du programme serveur
¨Style Java 5 ou +
12
import java.rmi.registry.Registry;
import java.rmi.registry.LocateRegistry;
import java.rmi.RemoteException;
import java.rmi.server.UnicastRemoteObject;
public class Serveur implements CompteInterf {
private String nom;
private float solde;
public Serveur(String nom) {super();this.nom = nom;}
public String getTitulaire() { return nom; }
...
Modèle de programmation
n Ecriture du programme serveur
¨Style Java 5 ou +
13
...
public static void main(String args[]) {
try { Server obj = new Server(“Bob”);
CompteInterf stub = (CompteInterf ) UnicastRemoteObject.exportObject(obj, 0);
// Bind the remote object's stub in the registry
Registry registry = LocateRegistry.getRegistry(); //default port: 1099
registry.bind("Bob_dist", stub);
System.err.println("Server ready");
} catch (Exception e) {
System.err.println("Server exception: " + e.toString()); e.printStackTrace();
}
}
}
Modèle de programmation
n Ecriture du programme serveur
¨ l'objet compte est prêt à recevoir des
invocations de méthodes
¨ le programme "tourne" en permanence
n tant que compte reste enregistré dans le runtime RMI
¨ (attention : c’est différent du du service de nommage)
¨ pour le désenregistrer
n UnicastRemoteObject.unexportObject(compte,false)
¨ false : on attend que les requêtes en cours soient finies /
true : immédiat
14
Modèle de programmation
n Ecriture du programme client
1. Recherche de l'instance dans le serveur de
noms
2. Invocation des méthodes
15
public class Client {
public static void main(String[] args) throws Exception {
CompteInterf compte =(CompteInterf) Naming.lookup("rmi://localhost/
Bob_dist");
compte.deposer(10);
System.out.println( compte.solde() );
}
}
Modèle de programmation
n Ecriture du programme client
¨ Modèle JDK 5 et +
16
import java.rmi.registry.LocateRegistry;
import java.rmi.registry.Registry;
public class Client {
private Client() {}
public static void main(String[] args) {
String host = (args.length < 1) ? null : args[0];
try {
Registry registry = LocateRegistry.getRegistry(host); //port par défaut 1099
CompteIterf stub = (CompteIterf) registry.lookup(”Bob_dist");
String response = stub.getTitulaire();
System.out.println(”Titulaire du compte: " + response);
}
catch (Exception e) {
System.err.println("Client exception: " + e.toString()); e.printStackTrace();
}
} }
Modèle de programmation
n Exécution des programmes
1. Lancer le serveur de noms (rmiregistry)
¨une seule fois
¨doit avoir accès au bytecode de la souche
cliente (# CLASSPATH)
2. Lancer le programme serveur
3. Lancer le programme client
17
Modèle de programmation
n Exécution des programmes
1. Lancer le serveur de noms (rmiregistry)
¨start rmiregistry //(Windows)
¨rmiregistry & (Solaris, Unix, …)
¨start rmiregistry 2001 // port 2001
18
Modèle de programmation
n Exécution des programmes
2. Lancer le programme serveur
¨start java -classpath classDir
-Djava.rmi.server.codebase=file:classDir/
Server
¨La console du serveur affiche le message
Server ready
19
Modèle de programmation
n Exécution des programmes
3. Lancer le programme client
¨java -classpath classDir Client
¨La console du client affiche Titulaire du
compte: Bob
20
Modèle de programmation
n Compléments: passage de paramètres avec RMI
¨ types de base (int, float, ...) par valeur
¨ objets implantant java.io.Serializable passés par valeur
(sérialisés)
¨ objets implantant java.rmi.Remote passés par référence
n la référence RMI de l'objet est transmise
¨ d a n s l e s a u t r e s c a s u n e e x c e p t i o n
java.rmi.MarshalException est levée
¨ Ecriture d'une classe d'objet serveurs
n héritage UnicastRemoteObject pas toujours possible
¨ (si classe appartient à une hiérarchie d'héritage)
n è au niveau du programme serveur appel de la méthode
static UnicastRemoteObject.exportObject(Remote)
21
Modèle de programmation
n Compléments: invocations concurrentes
de méthodes RMI
¨Un objet serveur RMI est susceptible d'être
accédé par +sieurs clients simultanément
¨ètjrs concevoir des méthodes RMI thread-
safe
n ie exécutable concurremment de façon cohérente
¨ àla création de thread est faite automatiquement par le
runtime RMI
22
Service de nommage
n Permet d'enregistrer des liaisons entre un
objet serveur et un nom symbolique
¨ accessible localement par les objets serveurs
pour leur enregistrement
n èautant de rmiregistry que de sites serveurs
¨ accessible à distance pour les clients
¨ par défaut sur le port 1099
n (on peut changer : rmiregistry 12345)
¨ noms "plats" (pas de noms composés, pas de
hiérarchies)
23
Service de nommage
n URL RMI
¨ rmi://machine.com:1099/nomSymbolique
n rmi:// et :1099 facultatifs
n machine.com par défaut localhost
n Serveur de noms démarrable
¨ de façon autonome dans un shell avec l'outil
rmiregistry
¨ dans un programme par appel de la méthode
static
n java.rmi.registry.LocateRegistry.createRegistry(int
port)
24
Service de nommage
n Classe java.rmi.Naming (toutes les méthodes sont static)
1. void bind(String,Remote) enregistrement d'un objet
2. void rebind(String,Remote) ré enregistrement d'un objet
3. void unbind(String) désenregistrement d'un objet
4. String[] list(String) liste des noms d'objets enregistrés
5. Remote lookup(String) recherche d'un objet
¨ Les paramètres String correspondent à une URL d'objet RMI
¨ 1 2 3 accessibles localement uniquement
¨ 1 lève une exception si le nom est déjà enregistré
¨ 4 URL du rmiregistry
n Autres méthodes définies dans java.rmi.registry.Registry
¨ Versions récentes de JDK (voir l’exemple Compte précédent)
25
Bibliographie
n Java RMI. W. Grosso. O'Reilly
n Java SE 7 Docs. Oracle
¨http://docs.oracle.com/javase/7/docs/
technotes/guides/rmi/
n ...
26
TP0
n Tester l’exemple du cours
n Etude de cas
¨Concevoir et réaliser un Chatroom (simple)
avec Java RMI
27

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  • 1. Java RMI Contenu: Caractéristiques, A r c h i t e c t u r e , M o d è l e d e programmation, Service de nommage, TP. 1 I.FALL, DGI/ESP/UCAD/SN Janvier 2016
  • 2. Caractéristiques n Remote Method Invocation n Solution Sun pour l'invocation à distance de méthodes Java n Inclus par défaut dans le JDK depuis 1.1 ¨ (des implantations alternatives (et en logiciel libre) existent n NinjaRMI (Berkeley) n Jeremie ObjectWeb) n … n Toutes les classes du modèle de programmation dans java.rmi n + des outils complémentaires n (générateur de souches, serveur de noms, démon d'activation, ...) 2
  • 3. Caractéristiques n Un mécanisme de RPC dédié aux objets Java ¨ utilisation de stubs côté client ¨ utilisation de skeletons côté serveur èmasquent les encodages/désencodages de données et les communications réseaux ¨ les paramètres locaux de types simples (int, float, ...) sont transmis par copie ¨ les paramètres de type objet local sont sérialisés et transmis par copie ¨ les paramètres de type objet distant sont transmis par référence n Services additionnels ¨ chargement dynamique à distance du code des souches clientes ¨ ramasse-miettes répartis ¨ objets serveurs actifs en permanence ou activables à la demande 3
  • 4. Architecture n Stub/Skeleton : encodage/désencodage des paramètres (sérialization) n Remote Ref. Man. : gestion des références distantes RMI n Transport RMI : protocole client/serveur d'envoi des messages ¨ (JRMP, IIOP, ...) 4
  • 5. Architecture n Prévue pour fonctionner avec différentes types de liaisons 1. objet distant joignable en point à point 2. objets distants répliqués 3. objets distants joignables par diffusion n En pratique seul 1 est mis en oeuvre (classe UnicastRemoteObject) n Références d'objets distants RMI avec UnicastRemoteObject ¨ adresse IP ¨ n° port TCP ¨ identifiant local d'objet (entier) 5
  • 6. Modèle de programmation n Chaque classe d'objet serveur doit être associée à une interface ¨ Seules les méthodes de l'interface pourront être invoquées à distance n Etapes 1. Ecriture d'une interface ¨ Déclaration des services accessibles à distance 2. Ecriture d'une classe implantant l'interface ¨ Définition du code des services 3. Ecriture du programme serveur ¨ Instanciation et enregistrement de l'objet serveur 4. Ecriture du programme client ¨ Interactions avec le serveur 6
  • 7. Modèle de programmation n Ecriture d'une interface ¨ interface Java normale ¨ doit étendre java.rmi.Remote ¨ toutes les méthodes doivent lever java.rmi.RemoteException 7 import java.rmi.Remote; import java.rmi.RemoteException; interface CompteInterf extends Remote { public String getTitulaire() throws RemoteException; public float solde() throws RemoteException; public void deposer( float montant ) throws RemoteException; public void retirer( float montant ) throws RemoteException; public List historique() throws RemoteException; }
  • 8. Modèle de programmation n Ecriture d'une classe implantant l'interface ¨ classe Java normale implantant l'interface ¨ doit étendre java.rmi.server.UnicastRemoteObject ¨ constructeurs doivent lever java.rmi.RemoteException n si pas de constructeur, en déclarer un vide qui lève une exception de ce type n (modèle pour les anciennes versions de JDK) 8 import java.rmi.server.UnicastRemoteObject; import java.rmi.RemoteException; public class CompteImpl extends UnicastRemoteObject implements CompteInterf { private String nom; private float solde; public CompteImpl(String nom) throws RemoteException {super();this.nom = nom;} public String getTitulaire() { return nom; } ... }
  • 9. Modèle de programmation n Ecriture d'une classe implantant l'interface 1. Compilation de l'interface et de la classe avec javac n javac CompteInterf.java CompteImpl.java 2. Génération des souches clientes et serveurs (avant JDK 5) n à partir du bytecode de la classe avec rmic ¨ rmic CompteImpl ¨ Quelques options utiles de rmic n -d path répertoire pour les fichiers générés n -keep conserve le code source des souches générées n -v1.x souches version JDK 1.x n -vcompat par défaut, souches pour JDK 1.1,1.2, … 9
  • 10. Modèle de programmation n Ecriture d'une classe implantant l'interface ¨Fichiers générés par rmic n rmic CompteImpl ¨ CompteImpl_Stub.java : souche cliente ¨ CompteImpl_Skel.java : souche serveur 10
  • 11. Modèle de programmation n Ecriture du programme serveur ¨Instanciation de la classe serveur ¨Enregistrement de l'instance dans le serveur de noms RMI 11 public class Serveur { public static void main(String[] args) throws Exception { CompteInterf compte = new CompteImpl("Bob"); Naming.bind("Bob_dist",compte); } }
  • 12. Modèle de programmation n Ecriture du programme serveur ¨Style Java 5 ou + 12 import java.rmi.registry.Registry; import java.rmi.registry.LocateRegistry; import java.rmi.RemoteException; import java.rmi.server.UnicastRemoteObject; public class Serveur implements CompteInterf { private String nom; private float solde; public Serveur(String nom) {super();this.nom = nom;} public String getTitulaire() { return nom; } ...
  • 13. Modèle de programmation n Ecriture du programme serveur ¨Style Java 5 ou + 13 ... public static void main(String args[]) { try { Server obj = new Server(“Bob”); CompteInterf stub = (CompteInterf ) UnicastRemoteObject.exportObject(obj, 0); // Bind the remote object's stub in the registry Registry registry = LocateRegistry.getRegistry(); //default port: 1099 registry.bind("Bob_dist", stub); System.err.println("Server ready"); } catch (Exception e) { System.err.println("Server exception: " + e.toString()); e.printStackTrace(); } } }
  • 14. Modèle de programmation n Ecriture du programme serveur ¨ l'objet compte est prêt à recevoir des invocations de méthodes ¨ le programme "tourne" en permanence n tant que compte reste enregistré dans le runtime RMI ¨ (attention : c’est différent du du service de nommage) ¨ pour le désenregistrer n UnicastRemoteObject.unexportObject(compte,false) ¨ false : on attend que les requêtes en cours soient finies / true : immédiat 14
  • 15. Modèle de programmation n Ecriture du programme client 1. Recherche de l'instance dans le serveur de noms 2. Invocation des méthodes 15 public class Client { public static void main(String[] args) throws Exception { CompteInterf compte =(CompteInterf) Naming.lookup("rmi://localhost/ Bob_dist"); compte.deposer(10); System.out.println( compte.solde() ); } }
  • 16. Modèle de programmation n Ecriture du programme client ¨ Modèle JDK 5 et + 16 import java.rmi.registry.LocateRegistry; import java.rmi.registry.Registry; public class Client { private Client() {} public static void main(String[] args) { String host = (args.length < 1) ? null : args[0]; try { Registry registry = LocateRegistry.getRegistry(host); //port par défaut 1099 CompteIterf stub = (CompteIterf) registry.lookup(”Bob_dist"); String response = stub.getTitulaire(); System.out.println(”Titulaire du compte: " + response); } catch (Exception e) { System.err.println("Client exception: " + e.toString()); e.printStackTrace(); } } }
  • 17. Modèle de programmation n Exécution des programmes 1. Lancer le serveur de noms (rmiregistry) ¨une seule fois ¨doit avoir accès au bytecode de la souche cliente (# CLASSPATH) 2. Lancer le programme serveur 3. Lancer le programme client 17
  • 18. Modèle de programmation n Exécution des programmes 1. Lancer le serveur de noms (rmiregistry) ¨start rmiregistry //(Windows) ¨rmiregistry & (Solaris, Unix, …) ¨start rmiregistry 2001 // port 2001 18
  • 19. Modèle de programmation n Exécution des programmes 2. Lancer le programme serveur ¨start java -classpath classDir -Djava.rmi.server.codebase=file:classDir/ Server ¨La console du serveur affiche le message Server ready 19
  • 20. Modèle de programmation n Exécution des programmes 3. Lancer le programme client ¨java -classpath classDir Client ¨La console du client affiche Titulaire du compte: Bob 20
  • 21. Modèle de programmation n Compléments: passage de paramètres avec RMI ¨ types de base (int, float, ...) par valeur ¨ objets implantant java.io.Serializable passés par valeur (sérialisés) ¨ objets implantant java.rmi.Remote passés par référence n la référence RMI de l'objet est transmise ¨ d a n s l e s a u t r e s c a s u n e e x c e p t i o n java.rmi.MarshalException est levée ¨ Ecriture d'une classe d'objet serveurs n héritage UnicastRemoteObject pas toujours possible ¨ (si classe appartient à une hiérarchie d'héritage) n è au niveau du programme serveur appel de la méthode static UnicastRemoteObject.exportObject(Remote) 21
  • 22. Modèle de programmation n Compléments: invocations concurrentes de méthodes RMI ¨Un objet serveur RMI est susceptible d'être accédé par +sieurs clients simultanément ¨ètjrs concevoir des méthodes RMI thread- safe n ie exécutable concurremment de façon cohérente ¨ àla création de thread est faite automatiquement par le runtime RMI 22
  • 23. Service de nommage n Permet d'enregistrer des liaisons entre un objet serveur et un nom symbolique ¨ accessible localement par les objets serveurs pour leur enregistrement n èautant de rmiregistry que de sites serveurs ¨ accessible à distance pour les clients ¨ par défaut sur le port 1099 n (on peut changer : rmiregistry 12345) ¨ noms "plats" (pas de noms composés, pas de hiérarchies) 23
  • 24. Service de nommage n URL RMI ¨ rmi://machine.com:1099/nomSymbolique n rmi:// et :1099 facultatifs n machine.com par défaut localhost n Serveur de noms démarrable ¨ de façon autonome dans un shell avec l'outil rmiregistry ¨ dans un programme par appel de la méthode static n java.rmi.registry.LocateRegistry.createRegistry(int port) 24
  • 25. Service de nommage n Classe java.rmi.Naming (toutes les méthodes sont static) 1. void bind(String,Remote) enregistrement d'un objet 2. void rebind(String,Remote) ré enregistrement d'un objet 3. void unbind(String) désenregistrement d'un objet 4. String[] list(String) liste des noms d'objets enregistrés 5. Remote lookup(String) recherche d'un objet ¨ Les paramètres String correspondent à une URL d'objet RMI ¨ 1 2 3 accessibles localement uniquement ¨ 1 lève une exception si le nom est déjà enregistré ¨ 4 URL du rmiregistry n Autres méthodes définies dans java.rmi.registry.Registry ¨ Versions récentes de JDK (voir l’exemple Compte précédent) 25
  • 26. Bibliographie n Java RMI. W. Grosso. O'Reilly n Java SE 7 Docs. Oracle ¨http://docs.oracle.com/javase/7/docs/ technotes/guides/rmi/ n ... 26
  • 27. TP0 n Tester l’exemple du cours n Etude de cas ¨Concevoir et réaliser un Chatroom (simple) avec Java RMI 27