RMI 远程调用

Java 的 RMI 远程调用是指，一个 JVM 中的代码可以通过网络实现远程调用另一个 JVM 的某个方法。RMI 是 Remote Method Invocation 的缩写。

提供服务的一方我们称之为服务器，而实现远程调用的一方我们称之为客户端。

RMI 入门

我们先来实现一个最简单的 RMI：服务器会提供一个 WorldClock 服务，允许客户端获取指定时区的时间，即允许客户端调用下面的方法：

LocalDateTime getLocalDateTime(String zoneId);

要实现 RMI，服务器和客户端必须共享同一个接口。我们定义一个 WorldClock 接口，代码如下：

public interface WorldClock extends Remote {
    LocalDateTime getLocalDateTime(String zoneId) throws RemoteException;
}

Java 的 RMI 规定此接口必须派生自 java.rmi.Remote，并在每个方法声明抛出 RemoteException。

下一步是编写服务器的实现类，因为客户端请求的调用方法 getLocalDateTime() 最终会通过这个实现类返回结果。实现类 WorldClockService 代码如下：

public class WorldClockService implements WorldClock {
    @Override
    public LocalDateTime getLocalDateTime(String zoneId) throws RemoteException {
        return LocalDateTime.now(ZoneId.of(zoneId)).withNano(0);
    }
}

现在，服务器端的服务相关代码就编写完毕。我们需要通过 Java RMI 提供的一系列底层支持接口，把上面编写的服务以 RMI 的形式暴露在网络上，客户端才能调用：

package chapter20;

import java.rmi.RemoteException;
import java.rmi.registry.LocateRegistry;
import java.rmi.registry.Registry;
import java.rmi.server.UnicastRemoteObject;

public class RMIDemo1Server {
    public static void main(String[] args) throws RemoteException {
        System.out.println("Create World clock remote service...");
        WorldClock worldClock = new WorldClockService();

        // 将此服务转换为远程服务接口:
        WorldClock skeleton = (WorldClock) UnicastRemoteObject.exportObject(worldClock, 0);

        // 将RMI服务注册到1099端口:
        Registry registry = LocateRegistry.createRegistry(1099);

        // 注册此服务，服务名为"WorldClock":
        registry.rebind("WorldClock", skeleton);
    }
}

上述代码主要目的是通过 RMI 提供的相关类，将我们自己的 WorldClock 实例注册到 RMI 服务上。RMI 的默认端口是 1099，最后一步注册服务时通过 rebind() 指定服务名称为 "WorldClock"。

下一步我们就可以编写客户端代码。RMI 要求服务器和客户端共享同一个接口，因此我们要把 WorldClock.java 这个接口文件复制到客户端，然后在客户端实现 RMI 调用：

package chapter20;

import java.rmi.NotBoundException;
import java.rmi.RemoteException;
import java.rmi.registry.LocateRegistry;
import java.rmi.registry.Registry;
import java.time.LocalDateTime;

public class RMIDemo1Client {
    public static void main(String[] args) throws RemoteException, NotBoundException {
        // 连接到服务器localhost，端口1099:
        Registry registry = LocateRegistry.getRegistry("localhost", 1099);

        // 查找名称为"WorldClock"的服务并强制转型为WorldClock接口:
        WorldClock worldClock = (WorldClock) registry.lookup("WorldClock");

        // 正常调用接口方法:
        LocalDateTime now = worldClock.getLocalDateTime("Asia/Shanghai");
        System.out.println(now);
    }
}

先运行服务器，再运行客户端。从运行结果可知，因为客户端只有接口，并没有实现类，因此，客户端获得的接口方法返回值实际上是通过网络从服务器端获取的。整个过程实际上非常简单，对客户端来说，客户端持有的 WorldClock 接口实际上对应了一个“实现类”，它是由 Registry 内部动态生成的，并负责把方法调用通过网络传递到服务器端。

而服务器端接收网络调用的服务并不是我们自己编写的 WorldClockService，而是 Registry 自动生成的代码。我们把客户端的“实现类”称为 stub，而服务器端的网络服务类称为 skeleton，它会真正调用服务器端的 WorldClockService，获取结果，然后把结果通过网络传递给客户端。

整个过程由 RMI 底层负责实现序列化和反序列化：

┌ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┐         ┌ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┐
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│ │   Service   │ │         │                     │   Service   │ │
  └─────────────┘                                 └─────────────┘
│        ▲        │         │                            ▲        │
         │                                               │
│        │        │         │                            │        │
  ┌─────────────┐   Network   ┌───────────────┐   ┌─────────────┐
│ │ Client Stub ├─┼─────────┼>│Server Skeleton│──>│Service Impl │ │
  └─────────────┘             └───────────────┘   └─────────────┘
└ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┘         └ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┘

Java 的 RMI 严重依赖序列化和反序列化，而这种情况下可能会造成严重的安全漏洞，因为 Java 的序列化和反序列化不但涉及到数据，还涉及到二进制的字节码，即使使用白名单机制也很难保证 100% 排除恶意构造的字节码。因此，使用 RMI 时，双方必须是内网互相信任的机器，不要把 1099 端口暴露在公网上作为对外服务。

此外，Java 的 RMI 调用机制决定了双方必须是 Java 程序，其他语言很难调用 Java 的 RMI。如果要使用不同语言进行 RPC 调用，可以选择更通用的协议，例如 gRPC (opens new window)。

小结

Java 提供了 RMI 实现远程方法调用：

• RMI 通过自动生成 stub 和 skeleton 实现网络调用，客户端只需要查找服务并获得接口实例，服务器端只需要编写实现类并注册为服务；
• RMI 的序列化和反序列化可能会造成安全漏洞，因此调用双方必须是内网互相信任的机器，不要把 1099 端口暴露在公网上作为对外服务。