Programación Paralela y Distribuida

Pedro Chacín (pmchacin@yahoo.com)

2da. Clase del 19 de Junio

Remote Method Invocation

Unidad CurricularUnidad CurricularProgramación paralela y distribuidaProgramación paralela y distribuida

Vinculación con el Proyecto Nacional Vinculación con el Proyecto Nacional Simón Bolívar (PPNS)Simón Bolívar (PPNS)

Vinculación con el eje proyectoVinculación con el eje proyecto

Tecnologías de software libre

El pueblo se apodera de las tecnologías

Mejorando la plataformaSoftware del gobierno

Incorporar la tecnología a laProducción socialista

Independencia tecnológica

Incorporar a los venezolanosAl sistema educativo, económicoY social. (evitar exclusión)

Cooperación tecnológica sininterdependencia

ObjetivoObjetivo

Comprender la tecnología de aplicaciones Comprender la tecnología de aplicaciones distribuidas usando Java RMIdistribuidas usando Java RMI

Diseñar, compilar y programar una Diseñar, compilar y programar una aplicación simple usando tecnología Java aplicación simple usando tecnología Java RMIRMI

Definición.

•Remote Method Invocation.

•Exclusivo de Java *.

•Mecanismo/sistema que permite que un objeto ejecutándose en un JVM llame a métodos de otro objeto que esta en una JVM diferente.

•Para plataformas diferentes se necesitaría SOAP o CORBA.

•RMI proporciona el mecanismo para transferir información entre procesos de diferentes máquinas.

Estructura.• Formado básicamente por 2 programas remotos:

Servidor. Crea objetos remotos. Referencia a ellos. Espera por la solicitud de los clientes.

Cliente. Obtiene referencia a los objetos remotos. Ejecuta sus métodos.

• Mecanismo general de comunicación:

Localización de objetos: rmiregitry

Comunicación con objetos remotos. Control por parte de RMI. Transparencia para el programador del cliente.

Una aplicación...• Pasos en los que se observa el desarrollo de una aplicación

distribuida RMI:

1. Se inicia el servidor y registra sus objetos y métodos a invocarse en un servicio de nombramiento. Asocia un nombre con el objeto remoto.

2. Se inicia el cliente y localiza los objetos y/o métodos a invocar de manera remota en el directorio de nombres del servidor obteniendo la referencia al objeto.

3. El cliente invoca a los métodos remotos mediante la referencia al objeto obtenida. Espera por respuesta.

• Serialización de los datos para ser enviados.

• Invocación del método en el servidor.

4. Termina la ejecución del método en el servidor y se regresa el valor de retorno serializado al cliente.

Esquema de funcionamiento.

Especificación de RMI (en Java).

• Interfaces, objetos y métodos remotos.

Interfaces remotas:

Heredan de java.rmi.Remote

Lanzan excepción java.rmi.RemoteException.

Objetos y métodos remotos.

Heredan de java.rmi.server.UnicastRemoteObject ó

Heredan de java.rmi.server.Activatable.

Paso de parámetros en RMI.

Paso de objetos remotos.

Paso de objetos locales.

Transmisión de datos.

RMI Stub y Skeleton.• STUB: Es una representación local EN EL CLIENTE del objeto remoto.

o El objeto que realiza una llamada remota invoca el método en el stub “local”.

o Implementa exactamente el mismo conjunto de interfaces remotas que el objeto remoto.

o Los pasos que realiza son:

1. Inicia una conexión con la JVM remota que contiene el objeto remoto.

2. Escribe (serializa) y transmite los parámetros a la JVM remota.

3. Espera los resultados de la invocación remota.

4. Lee (deserializa) los valores de retorno o excepciones devueltas.

5. Devuelve el valor al objeto que inicio la llamada.

• Skeleton: Es una representación local EN EL SERVIDOR del objeto remoto.

o Es responsable de enviar la llamada a la implementación del objeto remoto.

o Pasos que realiza son:

1. Lee (deserializa) los parámetros del método remoto.

2. Invoca al método en la implementación del objeto remoto.

3. Escribe (serializa) y transmite el resultado.

A partir del JDK 1.2 (versión de Java 2) se ha introducido un protocolo

stub adicional que elimina la necesidad del uso de los “esqueletos”.

Registro de objetos remotos.

• RMIRegistry: Se ejecuta en el servidor y es un objeto remoto con un puerto conocido. Relaciona el objeto remoto con un nombre.

o El contacto directo se tiene con el stub proporcionado por el objeto remoto.

o Almacena internamente la etiqueta y el objeto stub en un hashmap.

o Devuelve el stub al cliente que solicito el objeto remoto.

o En caso de no hacer uso de este ejecutable de Java se encuentran la interfaz Registry y la clase LocateRegistry (con sus métodos createRegustry y getRegistry).

Localización de objetos remotos.

• Se realiza utilizando la clase java.rmi.Naming.

• Esta clase “construye” un objeto stub y lo asocia al objeto remoto del registro.

• Maneja principalmente dos parámetros para la mayoría de sus métodos primordiales:

cadena que nombra al objeto (URL):

//host:puerto/nombre.

Stub del objeto remoto.

• Hace uso de los siguientes métodos:

bind y rebind.

lookup.

unbind.

list.

Creación de una aplicación distribuida.

1. Diseño e implementación de las componentes (interfaz, servidor, cliente).

2. Compilar las fuentes y generar los stubs.

3. Hacer accesibles las clases a la red.

4. Iniciar la aplicación (registro y cliente - servidor).

Metas del sistema RMI de Java.

• Proporcionar invocación remota de objetos que se encuentran en JVM’s diferentes.

• Integrar el modelo de objetos distribuidos en Java de forma natural.

• Intentar simplificar al máximo la escritura de aplicaciones distribuidas.

• Preservar la seguridad proporcionada por Java.

• Proporcionar varias semánticas para las referencias de los objetos remotos (persistentes, no persistentes y de "activación retardada" ).

Bibliografía

recomendada

Java RMIWilliam GrossoEditorial: O'ReillyPrimera Editición Octubre 2001ISBN: 1-56592-452-5, 572 páginas

Disponible en http://www.iutllado.edu.ve/descargas/libro_java_rmi.pdf

PrácticaPráctica

Diseño de una aplicación sencilla que usa Diseño de una aplicación sencilla que usa Java RMI para comunicar un cliente con Java RMI para comunicar un cliente con un servidor remoto.un servidor remoto.

Procedimiento inicial:Procedimiento inicial: Crear dos carpetas en c:\ llamadasCrear dos carpetas en c:\ llamadas

ClienteCliente ServidorServidor

Crear un servidor RMICrear un servidor RMI Un servidor RMI consiste en definir un objeto remoto que va a ser Un servidor RMI consiste en definir un objeto remoto que va a ser

utilizado por los clientes. Para crear un objeto remoto, se define utilizado por los clientes. Para crear un objeto remoto, se define una una interfazinterfaz, y el objeto remoto será una , y el objeto remoto será una claseclase que implemente  que implemente dicha interfaz. Veamos como crear un servidor de ejemplo mediante dicha interfaz. Veamos como crear un servidor de ejemplo mediante 3 pasos:3 pasos:

Definir el interfaz remotoDefinir el interfaz remoto Cuando se crea un interfaz remoto:Cuando se crea un interfaz remoto:

El interfaz debe ser El interfaz debe ser públicopúblico.. Debe extender (heredar de) el interfaz java.rmi.Remote, para indicar Debe extender (heredar de) el interfaz java.rmi.Remote, para indicar

que puede llamarse desde cualquier máquina virtual Java.que puede llamarse desde cualquier máquina virtual Java. Cada método remoto debe lanzar la Cada método remoto debe lanzar la

excepción java.rmi.RemoteException en su claúsula excepción java.rmi.RemoteException en su claúsula throwsthrows, además de , además de las excepciones que pueda manejar.las excepciones que pueda manejar.

Veamos un ejemplo de interfaz remoto:Veamos un ejemplo de interfaz remoto:

public interface MiInterfazRemoto extends java.rmi.Remote{  public void miMetodo1() throws java.rmi.RemoteException;  public int miMetodo2() throws java.rmi.RemoteException;}

Implementar el interfaz remotoImplementar el interfaz remoto

public class MiClaseRemota public class MiClaseRemota extends java.rmi.server.UnicastRemoteObject extends java.rmi.server.UnicastRemoteObject implements MiInterfazRemotoimplements MiInterfazRemoto{{  public MiClaseRemota() throws java.rmi.RemoteException  public MiClaseRemota() throws java.rmi.RemoteException  {  {    // Código del constructor    // Código del constructor  }  }

  public void miMetodo1() throws java.rmi.RemoteException  public void miMetodo1() throws java.rmi.RemoteException  {  {    // Aquí ponemos el código que queramos    // Aquí ponemos el código que queramos    System.out.println("Estoy en miMetodo1()");    System.out.println("Estoy en miMetodo1()");  }  }

  public int miMetodo2() throws java.rmi.RemoteException  public int miMetodo2() throws java.rmi.RemoteException  {  {    return 5; // Aquí ponemos el código que queramos    return 5; // Aquí ponemos el código que queramos  }  }

  public void otroMetodo()  public void otroMetodo()  {  {    // Si definimos otro método, éste no podría llamarse    // Si definimos otro método, éste no podría llamarse    // remotamente al no ser del interfaz remoto    // remotamente al no ser del interfaz remoto  }  }

  public static void main(String[] args)  public static void main(String[] args)  {  {    try    try    {    {      MiInterfazRemoto mir = new MiClaseRemota();      MiInterfazRemoto mir = new MiClaseRemota();      java.rmi.Naming.rebind("//" + java.net.InetAddress.getLocalHost().getHostAddress() +      java.rmi.Naming.rebind("//" + java.net.InetAddress.getLocalHost().getHostAddress() +                              ":" + args[0] + "/PruebaRMI", mir);                              ":" + args[0] + "/PruebaRMI", mir);    }    }    catch (Exception e)    catch (Exception e)    {    {    }    }  }  }} }

Crear un cliente RMICrear un cliente RMI Vamos ahora a definir un cliente que accederá a el/los objeto/s remoto/s Vamos ahora a definir un cliente que accederá a el/los objeto/s remoto/s

que creemos. Para ello seguimos los siguientes pasos:que creemos. Para ello seguimos los siguientes pasos: Definir la clase para obtener los objetos remotos necesariosDefinir la clase para obtener los objetos remotos necesarios La siguiente clase obtiene un objeto de tipo MiInterfazRemoto, La siguiente clase obtiene un objeto de tipo MiInterfazRemoto,

implementado en nuestro servidor:implementado en nuestro servidor:

public class MiClienteRMI{  public static void main(String[] args)  {    try    {      MiInterfazRemoto mir = (MiInterfazRemoto)java.rmi.Naming.lookup("//" +                               args[0] + “:" + args[1] + "/PruebaRMI");

      // Imprimimos miMetodo1() tantas veces como devuelva miMetodo2()      for (int i=1;i<=mir.miMetodo2();i++) mir.miMetodo1();      }      catch (Exception e)      {        e.printStackTrace();      }    }  }

}

Compilar y ejecutar el servidorCompilar y ejecutar el servidor

Ya tenemos definido el servidor. Ahora tenemos que Ya tenemos definido el servidor. Ahora tenemos que compilarcompilar sus  sus clases mediante los siguientes pasos:clases mediante los siguientes pasos:

Compilamos el interfaz remoto. Compilamos el interfaz remoto. javac MiInterfazRemoto.javajavac MiInterfazRemoto.java

Luego, Luego, compilamos las clasescompilamos las clases que implementen los interfaces. Y  que implementen los interfaces. Y para cada una de ellas generamos los ficheros Stub para mantener para cada una de ellas generamos los ficheros Stub para mantener la referencia con el objeto remoto, mediante el comando rmic:la referencia con el objeto remoto, mediante el comando rmic:

javac MiClaseRemota.javajavac MiClaseRemota.javarmic -d . MiClaseRemotarmic -d . MiClaseRemota

No olvide copiar el objeto stub generado en la carpeta clienteNo olvide copiar el objeto stub generado en la carpeta cliente

Para Para ejecutarejecutar el servidor, seguimos los siguientes pasos: el servidor, seguimos los siguientes pasos: Se arranca el Se arranca el registro de RMIregistro de RMI para permitir registrar y buscar  para permitir registrar y buscar

objetos remotos. El registro se encarga de gestionar un conjunto de objetos remotos. El registro se encarga de gestionar un conjunto de objetos remotos a compartir, y buscarlos ante las peticiones de los objetos remotos a compartir, y buscarlos ante las peticiones de los clientes. Se ejecuta con la aplicación rmiregistry distribuida con clientes. Se ejecuta con la aplicación rmiregistry distribuida con Java, a la que podemos pasarle opcionalmente el puerto por el que Java, a la que podemos pasarle opcionalmente el puerto por el que conectar (por defecto, el 1099):conectar (por defecto, el 1099):

start rmiregistry 1234start rmiregistry 1234

Nota:Aparecerá una ventana vacía, no la cierreNota:Aparecerá una ventana vacía, no la cierre

Por último, Por último, se lanza el servidorse lanza el servidor:: java -Djava.rmi.server.hostname=127.0.0.1 MiClaseRemota 1234java -Djava.rmi.server.hostname=127.0.0.1 MiClaseRemota 1234

Compilar y ejecutar el clienteCompilar y ejecutar el cliente Una vez que ya tenemos definido el Una vez que ya tenemos definido el

cliente, para compilarlo hacemos:cliente, para compilarlo hacemos:

javac MiClienteRMI.javajavac MiClienteRMI.java

Luego, para ejecutar el cliente hacemos:Luego, para ejecutar el cliente hacemos: java MiClienteRMI 127.0.0.1 1234java MiClienteRMI 127.0.0.1 1234

ResultadoResultado

Veremos como al ejecutar el cliente, se Veremos como al ejecutar el cliente, se imprime en el servidor:imprime en el servidor: