UNIVERSIDADE. Sistemas Distribuídos

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1 UNIVERSIDADE Sistemas Distribuídos Ciência da Computação Prof. Jesus José de Oliveira neto Aula 17-18: Middleware: Implementação de RMI (cont.), RPC, Modelo de Eventos, Exemplo com Java RMI

2 Chamadas dinâmicas Proxy dinâmico genérico, independente de interface utiliza uma definição de interface acessível dinamicamente para formatar as requisições repositório de interfaces útil quando não se conhece a interface em tempo de programação Skeleton dinâmico permite receber chamadas destinadas a qualquer tipo de objeto/interface útil na construção de servidores genéricos

3 Programas: Servidor e Cliente Servidor: código para instanciação das implementações de objetos (instância da impl. de objeto = servente) dá origem ao processo servidor que hospeda os objetos remotos (método main) contém os despachantes e skeletons Cliente: código que faz uso de objetos remotos não necessariamente composto de objetos contém os proxies

4 Serviços de suporte Binder mapeia nomes para referências de objetos Ex.: serviço de nomes de CORBA, Registry de RMI Serviço de localização mapeia referências de objetos para as respectivas (prováveis) localizações físicas dos objetos provê suporte para migração de objetos e redirecionamento elimina a necessidade de guardar endereço IP e porta na referência de objeto

5 Serviços de suporte (2) Threads cada requisição é servida com o uso de uma thread separada no processo servidor evita o bloqueio do servidor e permite que o mesmo processe várias requisições simultaneamente Ativação de objetos objetos podem ser salvos em disco quando não utilizados (estado serializado + meta-dados) economia de recursos (ex.: memória) ao ser necessário, um objeto pode ser reativado um novo servente é criado para materializar o objeto

6 Serviços de suporte (3) Armazenamento persistente de objetos serialização do estado dos objetos gerenciamento do armazenamento dos objetos estratégia para definir quando um objeto deve ser desativado. Ex.: ao final de uma transação ou quando encerra o programa quais partes do estado do objeto devem ser salvas o uso de persistência deve ser transparente para o implementador do objeto e para os clientes

7 Coleta de lixo distribuída Idéia geral: Um objeto existe enquanto houver alguma referência para ele no sistema distribuído Quando a última referência for removida, o objeto pode ser destruído Mecanismo: Interceptação de referências de objetos remotos passadas como parâmetros ou retorno de RMI Contagem de referências (no processo servidor) Contador incrementado/decrementado como resultado da criação/destruição de proxies nos clientes

8 RPC Chamada de Procedimentos Remotos

9 Implementação de RPC client process server process Request client program client stub procedure Communication module Reply server stub procedure Communication module dispatcher service procedure Qual a diferença notável em relação a RMI?

10 Implementação de RPC Similar ao RMI com a diferença que não possui objetos e nem referências remotas Um stub procedure para cada procedure na interface de serviços. Stub procedure é similar a um proxy No servidor possui um despachante que escolhe um stub server procedure para executar um service procedure Stub server procedure é similar a um skeleton Service procedure é um função do servidor O despachante usa um identificador de procedure para executar a função correta

11 Sun RPC Um RPC utilizado para comunicação cliente-servidor no sistema de arquivos de rede NFS Pode utilizar UDP ou TCP Possui uma linguagem de definição interface chamada XDR. Mais simples em comparação com CORBA IDL. Possui um serviço para a descoberta de recursos chamado port mapper Possui recursos de autenticação

12 Exemplo de definição de interface em Sun XDR const MAX = 1000; typedef int FileIdentifier; typedef int FilePointer; typedef int Length; struct Data { int length; char buffer[max]; }; struct writeargs { FileIdentifier f; FilePointer position; Data data; }; struct readargs { FileIdentifier f; FilePointer position; Length length; }; program FILEREADWRITE { version VERSION { void WRITE(writeargs)=1; 1 Data READ(readargs)=2; 2 }=2; } = 9999;

13 Eventos e notificações (modelo Publish-Subscribe) Objetos geradores de eventos publicam estes eventos para quem tiver interesse Outros objetos se inscrevem para receber notificações sempre que um evento ocorrer Modelo geralmente utilizado no desenvolvimento de interfaces gráficas (GUI) Cliques de mouse, preenchimento de campos de texto são considerados eventos Estado do programa é alterado quando um evento ocorre. Ex.: Uma nova janela surge em resposta a um clique de botão com o mouse

14 Eventos e notificações (modelo Publish-Subscribe) Modelo de comunicação assíncrona entre gerador de eventos (objetos de interesse) e consumidores de eventos (assinantes) Eventos são comunicados via notificações Completo desacoplamento entre geradores e consumidores de eventos um gerador de eventos não sabe quais consumidores recebem suas notificações Tipos de eventos tipos de dados envolvidos em um evento

15 Eventos e notificações: Exemplo Dealer s computer External source Dealer s computer Dealer Notification Notification Dealer Notification Information provider Notification Dealer s computer Notification Notification Notification Notification Dealer s computer Dealer Notification Information provider Notification Dealer External source

16 Arquitetura distribuída para notificação de eventos object of interest Event service subscriber 1. notification object of interest observer subscriber 2. notification notification object of interest observer subscriber 3. notification

17 Papéis dos componentes de uma arquitetura de eventos Objeto de interesse gerador de eventos de algum tipo especificado Evento ocorrência em um objeto de interesse Notificação objeto que contém informação sobre um evento, utilizado para comunicá-lo aos interessados Assinante objeto que registra interesse por notificações de certo tipo de evento

18 Papéis dos componentes de uma arquitetura de eventos (2) Objeto observador intermediador entre objetos de interesse e assinantes implementa a lógica de notificação seu uso é opcional Publicador torna tipos de eventos conhecidos do público pode ser o objeto observador ou o próprio objeto de interesse que gera o evento

19 Papéis dos componentes de uma arquitetura de eventos (3) A figura acima mostra três casos: Um objeto de interesse dentro do evento de serviço sem um observador. Envia direto aos assinantes Um objeto de interesse dentro do evento de serviço com um observador. Envia notificações via observador Um objeto de interesse fora do evento de serviço. O observador deve consultar o objeto de interesse para descobrir um novo evento. O observador envia as notificações

20 Papéis do observador Encaminhamento Se encarrega de enviar as notificações para os assinantes Filtragem Reduz o número de notificações recebidas de acordo baseado em um padrão para os eventos. Ex.: Saques acima de 100 Correlação de eventos Para detecção de padrões. Ex.: Três retiradas de uma conta sem nenhum depósito Caixa postal de eventos Armazenar notificações para ser acessadas por assinantes num momento posterior

21 Exemplo de RMI: Java RMI Fornecer suporte a objetos distribuídos na linguagem Java O cliente sabe quando faz uma requisição a um objeto remoto Deve lidar com RemoteExceptions Objeto remoto sabe que seus métodos podem ser acessados remotamente Deve implementar a interface Remote

22 Exemplo de RMI: Java RMI Relativamente simples de trabalhar pois utiliza apenas a linguagem Java Na definição de uma interface remota os métodos devem lançar a exceção RemoteException Tanto objetos comuns e objetos remotos podem ser passados como parâmetros ou resultados Objetos remotos implementam a interface Remote

23 Exemplo de RMI: Java RMI Objetos comuns (não remotos) são passados por valor e o código de suas classes podem baixados entre diferentes processos Objetos remotos ao serem definidos como parâmetros ou resultados são substituídos por suas referências remota O exemplo abaixo apresenta duas interfaces remotas Shape e ShapeList

24 Java RMI: Exemplo de interface import java.rmi.*; import java.util.vector; public interface Shape extends Remote { int getversion() throws RemoteException; GraphicalObject getallstate() throws RemoteException; 1 } public interface ShapeList extends Remote { Shape newshape(graphicalobject g) throws RemoteException; 2 Vector allshapes() throws RemoteException; int getversion() throws RemoteException; }

25 Exemplo de RMI: Java RMI Estas interfaces são utilizadas para cria aplicação distribuída chamada shared whiteboard Permitir o compartilhamento de objetos gráficos tais como retângulos, linhas e círculos fornecidos pelos usuários (clientes) O servidor mantém estes objetos gráficos que podem ser acessados por todos os usuários Permite verificar a versão atual para verificar se novos objetos foram adicionados

26 Java RMI: RMIregistry O binder do Java RMI Utilizado para publicar objetos remotos do Java RMI Qualquer processo que hospeda objetos remotos deve possuir uma instância do RMIregistry Mantém uma tabela com o nome do objeto remoto e sua referência Seus métodos são utilizados através da classe Naming

27 Java RMI: a classe Naming do RMIregistry void rebind (String name, Remote obj) This method is used by a server to register the identifier of a remote object by name, as shown in Figure 15.13, line 3. void bind (String name, Remote obj) This method can alternatively be used by a server to register a remote object by name, but if the name is already bound to a remote object reference an exception is thrown. void unbind (String name, Remote obj) This method removes a binding. Remote lookup(string name) This method is used by clients to look up a remote object by name, as shown in Figure line 1. A remote object reference is returned. String [] list() This method returns an array of Strings containing the names bound in the registry.

28 Java RMI: Implementação do servidor import java.rmi.*; public class ShapeListServer{ public static void main(string args[]){ System.setSecurityManager(new RMISecurityManager()); try{ ShapeList ashapelist = new ShapeListServant(); 1 Naming.rebind("Shape List", ashapelist ); 2 System.out.println("ShapeList server ready"); } catch(exception e) { System.out.println("ShapeList server main " + e.getmessage());} } }

29 Java RMI: Implementação de objeto (servant) import java.rmi.*; import java.rmi.server.unicastremoteobject; import java.util.vector; public class ShapeListServant extends UnicastRemoteObject implements ShapeList { private Vector thelist; // contains the list of Shapes 1 private int version; public ShapeListServant()throws RemoteException{...} public Shape newshape(graphicalobject g) throws RemoteException { 2 version++; Shape s = new ShapeServant( g, version); 3 thelist.addelement(s); return s; } public Vector allshapes()throws RemoteException{...} public int getversion() throws RemoteException {... } }

30 Java RMI: Cliente import java.rmi.*; import java.rmi.server.*; import java.util.vector; public class ShapeListClient{ public static void main(string args[]){ System.setSecurityManager(new RMISecurityManager()); ShapeList ashapelist = null; try{ ashapelist = (ShapeList) Naming.lookup("//bruno.ShapeList"); 1 Vector slist = ashapelist.allshapes(); 2 } catch(remoteexception e) {System.out.println(e.getMessage()); }catch(exception e) {System.out.println("Client: " + e.getmessage());} } }

31 Classes que dão suporte a Java RMI RemoteObject RemoteServer Activatable UnicastRemoteObject <servant class>