Java RMI. Programmation des applications réparties. Olivier Flauzac URCA. Master EEAMI-Informatique première année

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1 Java RMI Programmation des applications réparties Olivier Flauzac URCA Master EEAMI-Informatique première année Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 1 / 30

2 1 RMI 2 Architecture 3 Développement Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 2 / 30

3 Plan RMI 1 RMI 2 Architecture 3 Développement Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 3 / 30

4 Java RMI RMI Remote Method Invocation introduit dans Java 1.1 Objectifs Moyens facilité le développement d application distribuées utilisation de la même syntaxe qu une application non distribuée (locale) ensemble de classes (API) java.rmi ensemble d outils de développement ensemble de services réseau Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 4 / 30

5 RPC vs RMI RMI RPC entités actives : processus interaction : appel de procédure distante serveur : processus distant les processus supportent des programmes RMI entités actives : objets distibués interaction : invocation de méthode distante serveur : processus distant les objets ont des interfaces distantes plusieurs objets par processus Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 5 / 30

6 Des Objets RMI Objet unité de désignation et de distribution attributs (état et données) accessibles au travers d accesseurs opérations (code et actions) appelées méthodes référence Propriétés des objets encapsulation instanciation héritage polymorphisme Objectifs de mise en œuvre modularité réutilisation composition... Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 6 / 30

7 Procédures et Méthodes RMI Langage procédural données : variables code : procédure Procédure exécutée sur des variables variable : argument explicite Langage orienté objet données : attribut code : méthode Procédure exécutée sur des variables variable : argument explicite Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 7 / 30

8 RMI Applications distribués et non distribués Définition d un objet local : depuis une classe Java RMI : exportation du comportement définit dans une interface étendant l interface Remote Implémentation d un objet local : par à une classe Java RMI : par une classe Java implémentant l interface distante Instanciation local : à l aide de new RMI : créé par l hôte du service à l aide de new Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 8 / 30

9 RMI Accès local : via une référence locale RMI : via une référence à l aide d un objet proxy Référence local : direct vers un objet dans le tas RMI : au travers d un objet proxy Ramasse miette local : périodique en fonction des objets déréférencés RMI : combinaison de ramasse miettes locaux Exceptions local : gestion de Runtime exception et des Exception RMI : gestion de RemoteException Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 9 / 30

10 Plan Architecture 1 RMI 2 Architecture 3 Développement Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 10 / 30

11 Architecture de RMI Architecture Utilisation d interfaces définition du comportement (client) de l implémentation (serveur) Architecture en couches Stub et Skeleton Reférence distante couche de transport (TCP/IP) possibilité de réimplémenter certains éléments ou certaines couches Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 11 / 30

12 Caractéristiques Architecture RPC pour des objets Java stubs côté client skeletons côté serveur masquage des dencodages / désencodages et des communications Transmission et paramètres métaéléments (int, float...) locaux transmis par valeur objets locaux transmis par valeur paramètre objets distants transmis par référence Services chargement dynamique des souches garbage collector réparti objets serveurs activable Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 12 / 30

13 RMI : Principe Architecture Client Serveur Objet Client Talon Client Stub Remote Reference Layer Transport Objet Serveur Squelette Serveur Skeleton interaction d objets situés dans des espaces différents Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 13 / 30

14 RMI côté client Architecture Le talon offre la même interface que le serveur lié à un seul serveur mise en forme des requêtes génération d un flot d octets identification de la méthode mise en forme des arguments éléments de contrôle (statistiques, partage de charge...) liaison de l objet client avec le talon de l objet distant gestion de la référence sur le serveur invocation de la méthode Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 14 / 30

15 RMI côté serveur Architecture Le squelette obsolète dans Java 2 représentation de l objet sur le serveur lié à un seul serveur plusieurs squelettes possibles pour un serveur récupération du flot d octets d appel Opérations instanciation des objets répartis liaison et enregistrement des objets Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 15 / 30

16 Architecture La couche de références distantes Fonctions assure l invocation distante mets en œuvre un objet RemoteRef (lien vers le service distant) le stub utilise la méthode invoke() sur l objet RemoteRef Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 16 / 30

17 Architecture La couche de transport basé sur TCP/IP utilisation de Java Remote Method Protocol autre protocoles utilisés dans différentes implémentations de RMI : BEA Weblogic NinjaRMI mise en œuvre dans le cadre de RMI-IIOP d une nouvelle couche : Inter-ORB respectant le standard de l OMG Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 17 / 30

18 Architecture Localisation de l objet distant Principe utilisation d un service de naming (directory) plusieurs services utilisables : Java Naming and Directory Interface rmiregistry offert par RMI (port 1099) tnameserv (Corba) URL pour la localisation : rmi://nomhost:port/nomservice Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 18 / 30

19 Architecture Architecture générale de RMI rmiregistry Naming 3 Naming 1 Client 6 2 Serveur 7 8 Stub Skeleton 2 JVM Client JVM Serveur Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 19 / 30

20 Côté serveur Architecture Opérations 1. enregistrement de l objet serveur auprès de sa JVM (bind, rebind) 2. création de l objet skeleton, du port de communication associé, référencement de l objet serveur 3. enregistrement (naming) auprès d un serveur de nom (rmiregistry) de l objet serveur du port associé à l objet serveur est prêt Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 20 / 30

21 Côté client Architecture Opérations 4. localisation de l objet serveur à l aide du Naming (lookup) 5. le Naming obtient la référence vers l objet serveur 6. création de l objet Stub, création du port de communication associé 7. maintenance d une référence vers le stub 8. appel au serveur à travers l objet stub Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 21 / 30

22 Plan Développement 1 RMI 2 Architecture 3 Développement Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 22 / 30

23 Développement Conception d une application RMI Schéma de développement 1 écriture de l interface de service 2 écriture de la classe de service 3 écriture du seveur 4 écriture du client 5 compilation de l application (javac) 6 génération des squelettes et talons (rmic) 7 lancement du serveur de noms (rmiregistry) 8 lancement du serveur 9 lancement du client Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 23 / 30

24 Interface distante Développement Principe et structure les objets sont accessibles à distance à travers l interface distante l interface étend (dérive) l interface java.rmi.remote l interface distante doit : être publique contenir des méthodes relayant des exceptions du type : java.rmi.remoteexception contenir des paramètres sérialisables : dont les classes implémentent la classe Serializable import j a v a. rmi. ; p u b l i c i n t e r f a c e H e l l o extends Remote{ p u b l i c S t r i n g p r i n t ( ) throws RemoteException ; } Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 24 / 30

25 Développement Classe de l interface distante Principe et structure permet l instanciation d un objet java standard définition de constructeurs définition du corps des méthodes implémente l interface distante étend (dérive) la classe UnicastRemoteObject Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 25 / 30

26 Développement Code de l interface distante import j a v a. rmi. ; import j a v a. rmi. s e r v e r. ; p u b l i c c l a s s H e l l o I m p l extends UnicastRemoteObject implements H e l l o { p r i v a t e S t r i n g msg ; p u b l i c H e l l o I m p l ( S t r i n g msg ) throws RemoteException { super ( ) ; t h i s. msg=msg ; } p u b l i c S t r i n g p r i n t ( ) throws RemoteException { return H e l l o World + msg ; } } Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 26 / 30

27 Le serveur Développement Principe la construction de l objet distant l enregistrement de l objet import j a v a. rmi. ; import j a v a. rmi. s e r v e r. ; p u b l i c c l a s s H e l l o S e r v e r { p u b l i c s t a t i c void main ( S t r i n g arg [ ] ) { t r y { H e l l o I m p l o b j = new H e l l o I m p l ( d e p u i s l e s e r v e u r ) ; Naming. r e b i n d ( rmi : / / l o c a l h o s t / mon svc, o b j ) ; System. out. p r i n t l n ( Objet OK ) ; } catch ( E x c e p t i o n e ){ System. out. p r i n t l n ( E r r e u r ) ; } } } Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 27 / 30

28 Le client Développement Principe récupère la référence de l objet invoque les méthodes import j a v a. rmi. ; p u b l i c c l a s s H e l l o C l i e n t { p u b l i c s t a t i c void main ( S t r i n g arg [ ] ) { t r y { H e l l o o b j = ( H e l l o ) Naming. lookup ( rmi : / / l o c a l h o s t / mon svc ) ; System. out. p r i n t l n ( o b j. p r i n t ( ) ) ; } catch ( E x c e p t i o n e ){ System. out. p r i n t l n ( E r r e u r ) ; } } } Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 28 / 30

29 Compilation Développement Compilation successives compilation des différents éléments javac HelloServer.java HelloClient.java Génération des talons rmic HelloImpl HelloImpl Skel.class HelloImpl Stub.class Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 29 / 30

30 Développement Déploiement et exécution Outil activation du serveur de noms rmiregistry & Exécution lancement du serveur lancement du client java HelloServer java HelloClient Olivier Flauzac (URCA) PAR : Java RMI MSTIC-INFO 1 30 / 30

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