Java RMI (przypomnienie)¶

Java Remote Method Invocation (Java RMI) – interfejs programistyczny pozwalający wykonywać metody z innych maszyn wirtualnych. Działanie jest podobne do Remote Procedure Calls (RPC) ale nastawione na zgodność z paradygmatem programowania obiektowego, więc mówimy o wywoływaniu metod obiektów zdalnych a nie zdalnych procedur. Java RMI pozwala na relatywnie łatwe budowanie aplikacji rozproszonych.

grant {
    permission java.security.AllPermission;
};

java -Djava.rmi.server.hostname=lab-143-1 \
     -Djava.rmi.server.codebase=file:///home/student/Example/bin \
     -Djava.security.policy=server.policy \
     example.Server

Atomic RMI¶

Atomic RMI dodaje do Java RMI rozproszony mechanizm zarządzania współbieżnością za pomocą transakcji atomowych. Programista wyznacza w kodzie zakres transakcji i obiekty zdalne używane w transakcji wraz z supremum liczby wywołań ich metod. Atomic RMI używa wrapper-ów obiektów zdalnych do kontroli wykonania ich metod w celu zagwarantowania poprawnosci wywołania (izolacja).

public interface Foo extends Remote {
    void foo() throws RemoteException;
}

public class FooImpl extends TransactionalUnicastRemoteObject implements Foo {
     // ...
}

Registry registry = LocateRegistry.createRegistry(1099)
registry.bind("foo", new FooImpl());
registry.bind("bar", new BarImpl());

Registry registry = LocateRegistry.getRegistry("foobar-server", 1099);
Foo foo = (Foo) registry.lookup("foo");
Bar bar = (Bar) registry.lookup("bar");

Transaction transaction = new Transaction();
    foo = transaction.accesses(foo, 1);
    bar = transaction.accesses(bar, 2);

transaction.begin();        // Rozpoczęcie.
foo.foo();
if(bar.bar()) {
    bar.foobar();
    transaction.commit();   // Zatwierdzenie wykonania.
} else {
    transaction.rollback(); // Wycofanie wykonania.
}

Ręczne zwalnianie obiektu¶

Transakcja może nie dostać informacji o supremum, lub supremum może być zbyt wysokie:

Transaction transaction = new Transaction();
    foo = transaction.accesses(foo);
    bar = transaction.accesses(bar, 10);

Programista może ręcznie zwolnić obiekty:

transaction.begin();
    while (random > 0) {
        foo.foo();
        bar.bar();
    }
transaction.release(foo);
transaction.release(bar);
transaction.commit();

Użycie obiektu po zwolnieniu powoduje wyjątek (i anuluje gwarancje).

Niezależnie od tego, czy ręczne zwalnianie jest używane, transakcje będą próbować zwalniać obiekty jak najwcześniej na podstawie supremów.

Możliwe jest także zakończenie transakcji poprzez metodę retry. W takim wypadku transakcja zostanie wycofana i uruchomiona ponownie. Aby użyć metody retry należy jednak zdefiniować metodę jako klasę implementującą interfejs soa.atomicrmi.Transactable. Obiekt tej klasy jest przekazywany jako argument metody start. Poniżej używamy klasy anonimowej.

transaction.start(new Transactable() {
    // ...
});

Interfejs Transactable zawiera metodę atomic wewnątrz której implementuje się kod transakcji.

public void atomic(Transaction transaction) throws RemoteException {
    foo.foo();
    if(bar.bar()) {
        bar.foobar();
        transaction.commit();   // Prawidłowe wykonanie.
    } else {
        transaction.retry();    // Wycofanie i ponowne wykonanie.
    }
}

Przy użyciu klasy anonimowej obiekty foo i bar które są w niej używane, ale są zadeklarowane poza nią być oznaczone jako final.

Bank Example – kompletny przykład¶

Przykład do ściągnięcia tutaj (project Eclipse).

Przykład zawiera serwer bankowy Server udostępniający dwa konta A i B jako obiekty zdalne typu Account i trzy rodzaje klientów:

• Audit sprawdza i wypisuje stan każdego z kont,
• Transfer dokonuje przelewu z konta A na konto B z możliwością zatwierdzenia lub odrzucenia transakcji przez klienta na końcu,
• TransferRetry dokonuje takiego samego przelewu, ale dodaje możliwość odwołania i powtórzenia operacji na końcu (przez co transakcja jest zaimplementowana jako klasa typu Transactable).

Poszczególne części systemu uruchamiane są w następujacy sposób:

• Server

java -Djava.rmi.server.hostname=localhost -Djava.rmi.server.codebase=file://`pwd`/bin/ \
        -Djava.security.policy=server.policy soa.atomicrmi.test.bank.Server

• Audit

java -Djava.security.policy=client.policy soa.atomicrmi.test.bank.Audit localhost 1099

• Transfer

java -Djava.security.policy=client.policy soa.atomicrmi.test.bank.Transfer localhost 1099

• TransferRetry

java -Djava.security.policy=client.policy soa.atomicrmi.test.bank.TransferRetry localhost 1099

Więcej informacji w dokumentacji Atomic RMI 2.1.

Ankieta

Zadanie 1¶

Zaprojektuj i zaimplementuj prostą rozproszoną bazę danych typu \(K_1 \times K_2 \mapsto V\). Domena kluczy: \(K_1 \in { 0 \le i \le n }, K_2 \in { 0 \le i \le m }\). Struktura jest rozproszona na \(n\) serwerach i każdy serwer hostuje m komórek, z których każda przechowuje jakąś wartość. Dla uproszczenia niech \(V \in \mathbb{Z}\).

Przetestuj działanie struktury używając następujących typów klientów:

• Odczyt dowolny: klient atomowo odczytuje zakres \(k_r\) kluczów gdzie klucz to \((i, j)\) i gdzie \(i \subseteq K_1\) i \(j \subseteq K_2\).
• Aktualizacja: klient atomowo inkrementuje wartości \(k_w\) komórek z zakresu kluczów \((i, j)\), gdzie \(i \subseteq K_1\) i \(j \subseteq K_2\).

Zadanie 2¶

Zaprojektuj i zaimplementuj system symulujący działanie poniższego hotelu.

Hotel S***** posiada \(n\) pokojów i \(m\) sal konferencyjnych które udostępnia swoim klientom. Pokoje i sale konferencyjne mogą być wolne lub zajęte.

Hotel gości trzy typy klientów:

• Turysta – rezerwuje \(1\) pokój i po upłynięciu jakiegoś czasu go zwalnia, a jeśli nie ma dostępnych pokojów rezygnuje z usług hotelu,
• Organizator spotkania – rezerwuje \(1\) salę konferencyjną i po upłynięciu jakiegoś czasu ją zwalnia, a jesli nie ma wolnych sal rewzygnuje z usług hotelu,
• Organizator konferencji – rezerwuje \(k\) sal konferencyjnych i \(l>k\) pokojów i po upłynięciu jakiegoś czasu wszystko zwalnia, a jeśli nie ma dostatecznej liczby wolnych pokojów odczekuje jakiś czas i próbuje jeszcze raz.

Przetestuj system na jednym komputerze, a następnie w środowisku rozproszonym.

Linki¶

• Atomic RMI 2.1
• Atomic RMI 2.1 User Guide
• Java RMI Tutorial