Удаленный вызов процедур (RPC): основы, принципы работы и преимущества

Удаленный вызов процедур (RPC) — это механизм, который позволяет клиентским приложениям вызывать удаленные процедуры на удаленном сервере. Этот процесс выполнения удаленных вызовов определяет архитектуру удаленных процедур. Теперь клиенты могут вызывать методы объектов, которые работают на других компьютерах, как если бы они были в той же консоли.

Основная идея RPC заключается в том, чтобы вызывать удаленные методы, используя ссылку на удаленный объект. RPC обеспечивает прозрачное распределение объектов и методов между удаленными системами. Клиент не знает, где находится сервер или как реализованы методы. RPC скрыт от клиента за счет использования промежуточных служб и компонентов, которые управляют удаленными вызовами.

Одним из подмножеств RPC является удаленный вызов методов (RMI) в Java. RMI обеспечивает поддержку удаленных вызовов методов для объектов Java. RMI предоставляет классы и интерфейсы, которые позволяют объектам совершать вызовы «вызывающей стороны» на других компьютерах.

Основной компонент RMI — это удаленные объекты, которые могут быть вызваны из удаленного клиента. Чтобы создать удаленный объект, необходимо создать класс, реализующий удаленный интерфейс и унаследовать его от класса java.rmi.server.UnicastRemoteObject. Когда клиентский объект хочет вызвать метод на удаленном сервере, он создает связь с удаленным объектом, используя его имя, полученное из реестра или другого источника информации. После этого он вызывает метод удаленного объекта, который будет автоматически вызван на удаленном сервере и вернет результат клиенту.

Основы удаленного вызова процедур

Основной концепцией удаленного вызова процедур является передача вызова процедуры с одного потока выполнения на другой. Клиентский код вызывает метод на удаленном объекте, как если бы он был локальным. Однако, этот вызов происходит через сеть и выполняется на удаленном сервере.

В Java RMI, разработчики создают интерфейсы и реализации этих интерфейсов для объектов, которые должны быть удаленно вызываемы. После того, как интерфейс и его реализация определены, они могут быть использованы клиентами для удаленных вызовов.

Java RMI предоставляет средства для автоматической маршализации и демаршализации передачи параметров и возвращаемого значения. Это позволяет передавать информацию между клиентом и сервером без явных операций передачи данных.

Удаленные вызовы процедур в Java RMI осуществляются через транспортный уровень, который управляет соединениями и обеспечивает безопасность передачи данных. Он также обрабатывает удаленные исключения, такие как java.rmi.RemoteException, которые могут возникать при удаленных вызовах.

Когда клиент вызывает удаленную процедуру, он делает это с помощью объекта, который является заглушкой для удаленного объекта. Заглушка реализует интерфейс удаленного объекта и перехватывает вызовы от клиента, управляя всем процессом вызова и передачи данных.

Java-код клиента и сервера, реализующий удаленные вызовы процедур, должен поддерживать интерфейсы удаленных объектов, определенных на сервере. Это дает клиенту доступ к функциям, которые могут быть вызываны удаленно.

Один из основных преимуществ удаленного вызова процедур — это распределенные транзакции. Клиент может вызывать процедуры на удаленном сервере, которые выполняют операции с данными в транзакционном режиме. Это позволяет клиентам выполнять сложные операции, включающие несколько запросов к различным удаленным объектам, как одну транзакцию.

Основы удаленного вызова процедур в Java RMI предоставляют удобный и эффективный способ обеспечить взаимодействие между клиентами и сервером. Это позволяет клиентам вызывать процедуры на удаленных объектах, как если бы они находились на локальном компьютере, обеспечивая прозрачное распределение функций между системами.

Принципы работы удаленного вызова процедур

Основными принципами работы удаленного вызова процедур являются:

Определение удаленного интерфейса

Перед тем, как вызвать удаленную процедуру, клиент должен знать, какие методы он может вызывать на удаленном объекте. Для этого определяется удаленный интерфейс, который содержит набор методов, доступных для удаленного вызова.

Реализация удаленной процедуры

На стороне удаленного объекта методы, описанные в удаленном интерфейсе, должны быть реализованы. Эта реализация может быть скрыта от клиента, но она должна быть доступна на удаленной машине.

Регистрация удаленного объекта

Удаленный объект должен быть зарегистрирован в распределенном реестре (RMI Registry) для доступа к нему удаленным клиентам. Регистрация выполняется на серверной стороне и позволяет клиентам найти удаленный объект по его имени.

Вызов удаленной процедуры

Клиент, используя название удаленного объекта и имя метода из удаленного интерфейса, вызывает удаленную процедуру. При вызове метода клиент передает необходимые параметры. Возвращаемое значение может быть передано обратно клиенту.

Передача параметров и возвращаемого значения

Параметры, передаваемые в удаленную процедуру, могут быть примитивными типами данных, объектами или массивами. Возвращаемое значение может быть также любым типом данных. При передаче параметров и возвращаемого значения используется сериализация для преобразования объектов в байтовый поток, который передается через сеть.

Обработка исключений

Если удаленная процедура выбрасывает исключения, клиент должен обрабатывать их соответствующим образом. Для этого клиент должен catches методы удаленного интерфейса, определяющие исключения, которые методы могут вызывать.

В результате применения удаленного вызова процедур клиентский код может вызывать удаленные процедуры так же, как обычные локальные процедуры. Это позволяет разделить логику и реализацию между клиентским и серверным кодом, упрощает поддержку и расширение программных систем, а также повышает эффективность и производительность средств взаимодействия между удаленными объектами.

Преимущества удаленного вызова процедур

1. Универсальная связь

Главным преимуществом удаленного вызова процедур является возможность клиента обращаться к удаленным процедурам или объектам, используя универсальный интерфейс. Таким образом, клиентское приложение может использовать один и тот же код для работы с разными удаленными службами или системами, не зависимо от операционных систем, протоколов и языков программирования, которые используются на удаленной стороне.

2. Удобство использования

Удаленный вызов процедур предлагает простую и интуитивно понятную модель программирования. Клиентское приложение может вызывать удаленные процедуры или методы точно так же, как вызывает локальные. Это делает разработку и отладку приложений, использующих удаленный вызов, более удобными и эффективными.

Клиенты могут получить доступ к удаленным службам, используя технологии, такие как RMI (Java Remote Method Invocation), где клиент и сервер могут обмениваться объектами и вызывать удаленные методы; или использовать технологии веб-служб, такие как SOAP (Simple Object Access Protocol), которые позволяют клиентам вызывать удаленные процедуры, упакованные в XML-сообщения.

Удаленный вызов процедур RPC и вызов удаленных методов RMI

Преимущества использования удаленного вызова процедур RPC и удаленного вызова методов RMI очевидны. Во-первых, они позволяют программисту абстрагироваться от деталей сетевого соединения, обеспечивая простой и интуитивно понятный интерфейс для вызова удаленных процедур или методов. Во-вторых, они поддерживают передачу параметров и возвращаемых значений различных типов данных, включая как примитивные типы данных, так и сложные объекты.

Для использования RPC или RMI в Java необходимо определить интерфейс удаленного объекта, который будет использоваться для вызова удаленных методов. Этот интерфейс определяет список методов, которые могут быть вызваны удаленно, а также типы параметров и возвращаемых значений для каждого метода.

При использовании удаленного вызова процедур RPC методы могут быть определены с семантикой «void», то есть, они не возвращают никакого значения. В этом случае, клиентское приложение просто отправляет запрос на сервер и не ожидает ответа.

При использовании удаленного вызова методов RMI методы должны возвращать значение, даже если оно имеет тип void. В этом случае, возвращаемое значение упаковывается в объект и передается обратно клиентскому приложению.

Реализация удаленного вызова процедур RPC на языке Java основана на использовании механизма маршализации. Маршализация — это процесс преобразования объектов в последовательность байтов для передачи по сети. На клиентской стороне объекты маршализуются и отправляются на сервер, где они демаршализуются и передаются соответствующему методу для обработки. Таким образом, клиентский код не знает о том, какие объекты передаются на сервер, а серверный код не знает о том, откуда пришли эти объекты.

Для реализации удаленного вызова методов RMI на языке Java используется стандартный механизм RMI, предоставляемый пакетом java.rmi. Он позволяет создавать удаленные объекты, называемые стабами, которые выполняют роль клиента, и объекты, называемые скелетами, которые выполняют роль сервера. Стабы и скелеты автоматически обрабатывают маршализацию и демаршализацию передаваемых объектов, что делает программирование RMI-приложений более простым и удобным.

Для того чтобы клиент мог вызывать удаленные методы, ему необходимо знать имя удаленного объекта и имя метода, который необходимо вызвать. В Java для этого используется реестр RMI, который базируется на механизме именования объектов. Реестр RMI позволяет регистрировать удаленные объекты под определенными именами, а клиентское приложение может получить доступ к объекту по его имени.

Таким образом, удаленный вызов процедур RPC и вызов удаленных методов RMI являются мощными средствами для программирования распределенных систем. Они позволяют взаимодействовать между клиентом и сервером, обращаться к удаленным объектам, передавать и получать объекты, и абстрагироваться от сложностей сетевого соединения.

Видео:

Изучаем gRPC в Golang: Практическое Введение в Основы

Изучаем gRPC в Golang: Практическое Введение в Основы by Олег Козырев — программирование и golang 13,294 views 5 months ago 1 hour, 26 minutes