Java RMI 实现代码动态下载

    1.概要

    Java平台一个重要的优点就是可以动态的从一个给定的URL下载Java软件到一个正在运行JVM的独立进程中，该进程通常位于一个不同物理系统中。这样可以让一个远程系统运行一个程序，例如一个Applet，它从来没有被安装到本地的存储介质上。在该文档的前几部分，我们先讨论Applet的codebase，以帮助我们更好的介绍有关Java RMI的codebase.

    举例来说，一个运行在浏览器中的虚拟机，可以把java.applet.Applet的子类和其相关类的字节码下载下来（到本地）。运行该浏览器的系统以前从没有运行过该Applet，也没有在本地安装。一旦所有的类从服务端下载完成，浏览器借助本地资源就开始运行这个Applet程序。

    Java RMI正是采用了这个优点，下载、运行这些从来没有在本地安装过的类。调用Java RMI的API的虚拟机，不仅仅像那些浏览器中，能够下载任意Java类文件，其中含有那些特定Java RMI存根类，它使借助服务器资源的远程调用的执行成为可能。

    Codebase观点源于Java程序语言的ClassLoaders的应用。当一个Java程序使用一个ClassLoader时，那么它需要知道它被允许到那里调用类。通常，一个类调用者和HTTP Server一起使用，Server为Java平台应用提供编译过的类。很可能，你提到第一对有关ClassLoader/codebase就是AppletClassLoader和作为HTML标签的“codebase”属性。本文档假设你有些Java RMI编程经验，同时写过一些含有applet标签的HTML文件。例如，在HTML源文件中（applet标签）将含有一些类似下面的代码：

    2.什么是codebase

    类代码址可以为一个源文件，或是一个目录，虚拟机可以由此加载类。举个例子来说，如果你邀请一个朋友到家吃晚饭，你需要告诉你朋友你的居住方向，以便你的朋友能够确定你家的位置。同样，你可以把代码库址（Codebase）看作一个你指给JVM的方向，让JVM能够找到[可能是远程]它需要的类。

    你可以把你的classpath看作为是“本地代码库址”，因为它是一系列调用本地代码类目录。当基于本地调用类时，你的classpath环境变量是（JVM的）参照。CLasspath变量可以设定为一个相对，绝对目录或是类文件压缩包。倘若CLASSPATH是一种“本地代码库址”，那么Applets和远程对象使用的codebase也可以认为是一种“远程代码库址”。

    3.工作原理

    3.1 Applets如何使用代码库址（codebase）

    为了能和Applet交互，这个applet和其运行中需要的任何类必须能够被客户端访问。虽然applets也可以通过“ftp://”或是“file:///”地址访问，但是它经常是通过Web服务访问。

    ● 1.客户端浏览器请求的一个applet的类在CLASSPATH中无法找到

    ● 2.通过HTTP，applet（和它需要其他类）从服务端下载到客户端

    ● 3.在客户端执行applet

图一：下载Applets

    标签含有的代码库址（codebase）通常是HTML页面URL的相对地址。

    3.2 Java RMI如何使用代码库址（codebase）

    使用Java RMI，应用程序能够创建出远程对象，该对象接受从客户端中JVM方法调用。为了能让客户端调用远程对象中的方法，客户端必须采用一种机制来和远程对象交流。Java RMI 使用了一个叫做存根的特殊类，它能够被下载到客户端和远程对象的交流（进行方法的调用），而不是使用（专用）程序使客户端同远程对象的方法进行对话。java.rmi.server.codebase属性代表了一个或是多个URL地址，从该地址那些存根类（和存根需要的其他类）能够被下载。

    像applet，那些要进行远程方法调用的类也要从“file:///”地址下载，但是也像applet，一个“file:///”地址通常要求客户端和服务端位于同样的物理主机上，除非URL使用其他的文件系统，像NFS，这样才能变得有效。

    通常，那些被用来进行远程方法调用的类，都是通过网络资源访问的，像是HTTP或是FTP服务器。

图二：下载Java RMI 存根类

   ● 1. 远程对象代码库址（codebase）是通过在远程对象服务端设定java.rmi.server.codebase属性指定的。在Java RMI 注册表的帮助下，Java RMI 服务端注册了一个远程对象，并绑定了一个名字。服务端JVM中代码库址（codebase）设定给在Java RMI注册表中的远程对象引用提供了注解。

    ● 2. Java RMI客户端请求一个（已知）命名的远程对象的引用。客户端使用该引用（远程对象的存根实例）进行对远程对象的方法调用。

    ● 3. Java RMI注册表向请求的类返回一个引用（存根实例）。客户端会优先于codebase在本地的classpath中寻找存根类，如果发现了，那么它就会在本地调用该类。然而，如果在本地的classpath找不到该stub的存根类，客户端就会试着从远程对象代码库址（codebase）中检索该类。

    ● 4. 客户端从代码库址（codebase）请求类。客户端使用的代码库址（codebase）就是存根实例注解的URL，它是在存根类被注册表加载时注解的。回到第一步1，为导出对象的存根做注解，然后随着绑定的名字被注册到注册表中。

    ● 5. 定义的存根类（和其需要的其他类）被下载到客户端。

    注意：第4和5是相同的步骤，当远程对象被一个名字绑定到注册表中时，注册表就开始调用该远程对象类。当注册表试着调用远程对象的存根类时，从代码库址（codebase）中，它和远程对象一起请求该类的定义。

    ● 6. 现在客户端已经具备了调用远程对象方法的所有条件。存根（在这过程中）像一个服务端的远程对象的代理一样；不像applet使用代码库址（codebase）运行代码在本地的虚拟机中，Java RMI 客户端使用远程的代码库址（codebase）运行代码在另一个，可能是远程JVM中。如图三所示：

图三：Java RMI 客户端远程方法调用

    4.在Java RMI中利用codebase属性，实现非存根（sub）类的下载

    除了下载存根类（stub）和其辅助类到客户端，java.rmi.server.codebase属性还被用来指定其他的，不仅仅是stub类的下载地址。

    当客户端调用远程对象的方法时，该方法可能无参或是有许多的参数，根据方法参数类型，这样就可能有三种不同情况发生。

    第一种情况，所有的（远程）方法参数（或是返回值）都是原始的数据类型，这样远程对象知道如何的解释他们作为方法的参数，同时也无需检查classpath和codebase属性。

    第二种情况，至少有一个参数或是返回值是一个对象，然而远程对象可以在本地的classpath中可以找到该对象类的定义。

    第三种情况（如图四，第六步所示），远程方法收到一个对象参数，然而远程对象在本地的classpath中没有找到对象的定义。这种远程方法的调用情况如图四所示。客户端发送的对象类可能是（远程方法）参数类的子类型，它可能是两者其中之一：

    ● 一个接口的实现，该接口为方法的参数（或是返回值）类型

    ● 一个类的子类，该类为方法的参数（或是返回值）类型

图四：Java RMI客户端远程方法调用，传递一个未知的参数类型的子类型

    类似applet的代码库址（codebase），客户端设定的代码库址（codebase），用于其他JVM下载远程类，非远程类和接口地址。如果在客户端的应用中设定了代码库址（codebase）属性，那么客户端在调用子类型时，代码库址（codebase）就被作为参数加到子类型的实例上。如果在客户端没有设定代码库址（codebase），那么远程对象就会错误的使用自己的代码库址（codebase）。 

  5.命令行例子

    在applet情况下，代码库址（codebase）是嵌在网页中的，就如我们在本文的第一部分看到的HTML例子。

    在Java RMI应用时，codebase不是依靠一个镶嵌在网页中类的引用实现的，客户端会和Java RMI的注册表沟通获得远程对象的应用。由于远程对象的代码库址（codebase）可以指向任意URL，不能仅是一个相对于已知的URL地址，必须是存根类（stub）和其相关类目录的绝对地址。代码库址（codebase）可以指向：

    ● 一个目录地址，该目录中含有类包子目录

    ● 一个Jar文件路径，含有类包的目录压缩文件

    ● 满足以上条件的多个目录或是多个Jar文件，中间用空格间隔

    注意：如果代码库址（codebase）设定为一目录地址，那么结尾一定要是“/”。

    例子：

    如果你把要下载类在“webvector”HTTP服务器的export目录下（在Web根目录下），那么的你的代码库址（codebase）就该这样设置：

    -Djava.rmi.server.codebase=http://webvector/export/

    如果你把要下载类放在“webline”HTTP服务器的public目录下（在Web根目录下），一个名字为“mystuff.jar”的Jar文件，你的代码库址（codebase）就该如此设置：

    -Djava.rmi.server.codebase=http://webline/public/mystuff.jar

    现在我们假设你把要下载的类分为两个文件“myStuff.jar”和“myOtherStuff.jar”，而且这两个文件放在不同的服务器上（名字是：“webfront”和“webwave”），你的代码库址（codebase）属性就该这样设定：

    -Djava.rmi.server.codebase="http://webfront/myStuff.jar http://webwave/myOtherStuff.jar"

    6.疑难问题解答

    如果你的Java RMI 程序配置正确，任何一个可以序列化的类，包含Java RMI 存根类，都是可以被下载下来的。动态的存根（stub）能够正常的下载，需要满足几种状况：

    ● A. 通过URL提供的存根类和存根类依赖的任何类能够被客户端可达。

    ● B. 在服务程序中通过调用bind或是rebind设定（或是在程序安装的过程中激活）（译注：rebind（String url， Remote obj） 或是bind（String url， Remote obj）），如下情况：如步骤A中设定的URL同时如果设定的为一个目录，那么必须是“/”结尾。

    ● C. rmiregistry在它相关的classpath中找不到存根类或是其依赖的其他类。这也是为什么我们在注册表调用存根时，给它加上代码库址（codebase）的参数的原因了，在服务端或是安装代码中，作为一个调用的结果。

    ● D. 客户端安装的SecurityManager允许存根（stub）下载。在Java 2 SE或是高版本中，这将意味着客户端必须在策略文件中进行合适的配置。

    在使用Java RMI的java.rmi.server.codebase系统变量时，有两种经常性的问题，我们将在下边讨论。

    6.1 运行Java RMI服务端可能碰到的问题

    你碰到的第一个问题可能是收到ClassNotFoundException的异常，当你向注册表绑定（bind或是rebind）一个远程对象和名字时。这种异常通常是由不合法的codebase属性引起的，导致了在注册表中不能定位远程对象的存根（stub）或是存根需要的其他类。

    同远程对象本身相比，远程对象的存根（stub）实现了所有同样的接口，这需要特别的注意。因此这些接口，同其他定制的类作为方法参数或是返回值，也必须能够通过指定的代码库址（codebase）下载。

    通常，由于忽略了属性设定时URL中末尾“/”，导致这个异常的抛出。其他的一些原因可能是：属性值不是一个URL；URL路径拼写错误或是不正确；设定的URL中存根类（stub）和其相关的类不存在。

    这种情况下，你遇到的异常可能是这样：

java.rmi.ServerException: RemoteException occurred in server thread; nested exception is:            java.rmi.UnmarshalException: error unmarshalling arguments; nested exception is:            java.lang.ClassNotFoundException: examples.callback.MessageReceiverImpl_Stub            java.rmi.UnmarshalException: error unmarshalling arguments; nested exception is:            java.lang.ClassNotFoundException: examples.callback.MessageReceiverImpl_Stub            java.lang.ClassNotFoundException: examples.callback.MessageReceiverImpl_Stub            at sun.rmi.transport.StreamRemoteCall.exceptionReceivedFromServer(Compiled Code)            at sun.rmi.transport.StreamRemoteCall.executeCall(Compiled Code)            at sun.rmi.server.UnicastRef.invoke(Compiled Code)            at sun.rmi.registry.RegistryImpl_Stub.rebind(Compiled Code)            at java.rmi.Naming.rebind(Compiled Code)            at examples.callback.MessageReceiverImpl.main(Compiled Code)            RemoteException occurred in server thread; nested exception is:            java.rmi.UnmarshalException: error unmarshalling arguments; nested exception is:            java.lang.ClassNotFoundException: examples.callback.MessageReceiverImpl_Stub

    6.2 运行Java RMI客户端可能碰到的问题

    你可能遇到第二个问题，就是在注册表中查找远程对象时，输出ClassNotFoundException的异常。如果你在运行客户端代码时收到这个堆栈异常信息，那么问题可能是你的Java RMI注册表启动时classpath设定的问题。参考 requirement C in section 6.0.这里有一个这样异常例子：

java.rmi.UnmarshalException: Return value class not found; nested exception is:
java.lang.ClassNotFoundException: MyImpl_Stub
at sun.rmi.registry.RegistryImpl_Stub.lookup(RegistryImpl_Stub.java:109
at java.rmi.Naming.lookup(Naming.java:60)
at RmiClient.main(MyClient.java:28)

    其他资源

    如果你对代码库址（codebase）还有其他的没有解答的问题，请首先浏览RMI－USER组。

    你可能也想加入RMI－USER邮件列表中。

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