Objetos Distribuídos - Programação Distribuída Orientado a Objetos. Luiz Affonso Guedes

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1 Objetos Distribuídos - Programação Distribuída Orientado a Objetos Luiz Affonso Guedes

2 Introdução Conceitos básicos programação distribuída + programação orientada a objetos = Objetos distribuídos Motivação Associar as vantagens advindas da programação orientada a objetos no desenvolvimento de aplicações distribuídas PD- Programação Distribuída POO - Programação Orientada a Objetos POOD- Programação Orientada a Objetos Distribuída

3 Breve Histórico de Programação Distribuída Programação distribuída Programação de sistemas que executam sobre redes de computadores. Conceito de redes de computadores Conceito de processos Modelo cliente-servidor Conceito de troca de mensagens Chamada de procedimento remoto Invocação de métodos de objetos remotos Sistemas baseados em agentes

4 Conceito de Redes de Modelo em camadas Computadores Aplicação Camada de Aplicação Camada de Transporte Camada de Rede Camada de Enlace Camada Física Comunicação Camada de Aplicação Camada de Transporte Camada de Rede Camada de Enlace Camada Física

5 Conceito de Middleware Necessidade de agrupar funcionalidades comuns às várias aplicações distribuídas Conceito de abstração da programação distribuída Tentar tornar a programação distribuída, em termos de facilidade de programação, o mais próximo possível da programação centralizada. Software S.O. + Hardware Middleware Camada de Transporte Camada de Rede Camada de Enlace Camada Física O middleware deve ser independente do SO e do hardware

6 Evolução do Conceito de Middleware Chamada de Procedimento Remoto (RPC) Troca de Mensagens (Sockets) Agentes Objetos Distribuídos (RMI, CORBA)

7 Paradigma de Troca de Mensagem Tarefa 1 Tarefa 2 send(m1) receive(m1) send(m1) Tarefa 1 Tarefa 2 receive(m1) receive(m2) send(m2) bloqueio processando send(m2) receive(m2)

8 Troca de Mensagem - Implementação Via Socket - síncrono ou assíncrono API Socket TCP ou UDP IP Interface de programação Sistema Operacional port buffer API Socket TCP ou UDP IP LAN ou WAN

9 Troca de Mensagens - Características de Programação Baixo nível de abstração na programação Necessidade de se conhecer aspectos de redes de computadores e sistemas operacionais ports e número IP Leva a programas poucos estruturados

10 Chamada de Procedimento Remoto - RPC Remote Procedure Call (RPC) baseada no conceito de chamada de procedimento das linguagens estruturadas A idéia é fazer a invocação de um procedimento remoto o mais similar possível como se faz a chamada de um procedimento local.

11 RPC - Modelo de Programação Call P2(a1,a2) Servidor Cliente call P2(a1,a2) Servidor receive(m1) Cliente retorno P1 P2 bloqueio processando P2 P3 retorno do resultado de P2

12 RPC - Implementação Cliente Servidor... x = call P2(a1,a2);... P1 P2(a1,a2) P2 P3 despachante empacota parâmetros desempacota parâmetros empacota parâmetros desempacota parâmetros API (socket) a2 a1 P2 resultado API (socket)

13 Objetos Distribuídos Surgiu da necessidade de se atender aos requisitos de software mais exigentes, oriundos de sistemas mais complexos. Reusabilidade Modularidade Flexibilidade Objetos Distribuídos = Programação Orientada a Objetos + Programação Distribuída

14 Constituição dos Objetos método 1 Estados: Atributos método n método 2 interface

15 Constituição de Objetos Toda interação com um objeto se dá através da invocação de seus métodos declarados com públicos Métodos declarados como privados só podem ser invocados pelos demais métodos do objeto Os atributos são variáveis manipuladas pelos métodos do objeto

16 Conceitos Básicos de Objetos Classificação Objetos são organizados em classes. Uma classe define o comportamento dos objetos dela derivados. Relacionamento entre classes herança: relação tipo é-um ou é-uma composição: relação tipo é-parte-de colaboração: relações tipo usa, delega e autoriza

17 Conceitos Inerentes dos Objetos Instanciação objetos são criado a partir do modelo de sua classe Encapsulamento detalhes de implementação não são visíveis fora do objetos Identidade objetos possuem identidade única Polimorfismo métodos com o mesmo nome podem apresentar

18 OD - Modelo de programação Cliente Servidor requisição resposta ORB- Object Request Broker

19 ORBs Object Request Broker Middleware para suporte de serviço de distribuição. RMI Remote Method Invocation (Java) Corba Common ORB Architecture (OMG)

20 Estrutura de um Orb Cliente Servidor Stub Camada de Referência Remota Camada de Transporte IP Skeleton Camada de Referência Remota Camada de Transporte IP LAN ou WAN

21 Estrutura de um Orb Servidor Service Registry port Cliente Stub Stub Skeleton Skeleton ORB

22 Procedimento de Programação 1. Escrever Interface 2. Implementar a Interface 3. Implementar Servidor que contém a implementação da interface 4. Gerar Stub e Skeleton da Interface 5. Registrar Servidor e Disparar Servidor 6. Escrever Cliente que utiliza métodos da Interface

23 RMI e Corba RMI a Interface é escrita em Java Só opera com objeto remotos Java Corba a Interface é escrita em IDL (Interface Descrition Language like C++) Multi-linguagem Há várias implementações do padrão

24 Exemplo em RMI Passo 1 Especificação da Interface // Interface remota para implementação de método da séria de Fibinacci import java.rmi.*; import java.math.biginteger; public interface Fibonacci extends Remote { } public BigInteger getfibonacci (int n) throws RemoteException; public BigInteger getfibonacci (BigInteger n) throws RemoteException;

25 // Implementação da interface Fibonacci.java import java.rmi.*; import java.rmi.server.unicastremoteobject; import java.math.biginteger; Exemplo em RMI Passo 2 Implementar a Interface public class FibonacciImpl implements Fibonacci { public FibonacciImpl( ) throws RemoteException { UnicastRemoteObject.exportObject(this); } public BigInteger getfibonacci (int n) throws RemoteException {... return (retorno); } public BigInteger getfibonacci (BigInteger n) throws RemoteException {... return (retorno); } }

26 Exemplo em RMI Passo 3 Implementar o Servidor // Servidor que conterá o objeto da classe FibonacciImpl.java import java.net.*; import java.rmi.*; public class FibonacciServer { public static void main(string[] args) { try { FibonacciImpl f = new FibonacciImpl(); // instanciação do objeto remoto Naming.rebind("fibonacci", f); // registro do servidor System.out.println("Servidor Fibonacci pronto."); } catch (RemoteException re) { System.out.println(" Exception in FibonacciImpl.main: " + re); } catch (MalformedURLException e) { System.out.println(" URL mal formada" + e); } } }

27 Exemplo em RMI Passo 4 Gerar Stub e Skeleton da Interface rmic FibonacciImpl Criação automática de FibonacciImpl_Skel.java e FibonacciImpl_Stub.java Passo 5 Registrar e Disparar Servidor rmiregistry (linux) start rmiregistry (windows) // porta default = 1099 java FiboncciServer

28 Exemplo em RMI Passo 6 Implementar Cliente rograma cliente da interface remota Fibonacci.java port java.rmi.*; port java.net.*; port java.math.biginteger; blic class FibonacciClient2 { public static void main(string args[]) { try { Object o = Naming.lookup("rmi://localhost/fibonacci"); // ligação com o servidor remoto } Fibonacci calculator = (Fibonacci) o; // conversão de tipo BigInteger index = new BigInteger("3"); // número da série BigInteger f = calculator.getfibonacci(index); // chamada de método em interface remot System.out.println(" O " + index + "-ésimo termo da série de Fibonacci é " + f); } catch(malformedurlexception e) {... } catch(remoteexception re) {... } catch(notboundexception e) {... }

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