各種遠(yuǎn)程通信協(xié)議分析、比較
Refer To:http://ihyperwin.iteye.com/blog/1627794在分布式服務(wù)框架中,一個(gè)最基礎(chǔ)的問題就是遠(yuǎn)程服務(wù)是怎么通訊的,在Java領(lǐng)域中有很多可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊的技術(shù),例如:RMI、MINA、ESB、Burlap、Hessian、SOAP、EJB和JMS等,這些名詞之間到底是些什么關(guān)系呢,它們背后到底是基于什么原理實(shí)現(xiàn)的呢,了解這些是實(shí)現(xiàn)分布式服務(wù)框架的基礎(chǔ)知識(shí),而如果在性能上有高的要求的話,那深入了解這些技術(shù)背后的機(jī)制就是必須的了,在這篇 blog中我們將來一探究竟,拋磚引玉,歡迎大家提供更多的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊的技術(shù)和原理的介紹。
基本原理
要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)機(jī)器間的通訊,首先得來看看計(jì)算機(jī)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信的基本原理,在底層層面去看,網(wǎng)絡(luò)通信需要做的就是將流從一臺(tái)計(jì)算機(jī)傳輸?shù)搅硗庖慌_(tái)計(jì)算機(jī),基于傳輸協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)IO來實(shí)現(xiàn),其中傳輸協(xié)議比較出名的有http、tcp、udp等等,http、tcp、udp都是在基于Socket概念上為某類應(yīng)用場(chǎng)景而擴(kuò)展出的傳輸協(xié)議,網(wǎng)絡(luò)IO,主要有bio、nio、aio三種方式,所有的分布式應(yīng)用通訊都基于這個(gè)原理而實(shí)現(xiàn),只是為了應(yīng)用的易用,各種語(yǔ)言通常都會(huì)提供一些更為貼近應(yīng)用易用的應(yīng)用層協(xié)議。
應(yīng)用級(jí)協(xié)議
遠(yuǎn)程服務(wù)通訊,需要達(dá)到的目標(biāo)是在一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)起請(qǐng)求,另外一臺(tái)機(jī)器在接收到請(qǐng)求后進(jìn)行相應(yīng)的處理并將結(jié)果返回給請(qǐng)求端,這其中又會(huì)有諸如one way request、同步請(qǐng)求、異步請(qǐng)求等等請(qǐng)求方式,按照網(wǎng)絡(luò)通信原理,需要實(shí)現(xiàn)這個(gè)需要做的就是將請(qǐng)求轉(zhuǎn)換成流,通過傳輸協(xié)議傳輸至遠(yuǎn)端,遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)在接收到請(qǐng)求的流后進(jìn)行處理,處理完畢后將結(jié)果轉(zhuǎn)化為流,并通過傳輸協(xié)議返回給調(diào)用端。
原理是這樣的,但為了應(yīng)用的方便,業(yè)界推出了很多基于此原理之上的應(yīng)用級(jí)的協(xié)議,使得大家可以不用去直接操作這么底層的東西,通常應(yīng)用級(jí)的遠(yuǎn)程通信協(xié)議會(huì)提供:
1、為了避免直接做流操作這么麻煩,提供一種更 加易用或貼合語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)傳輸格式;
2、網(wǎng)絡(luò)通信機(jī)制的實(shí)現(xiàn),就是替你完成了將傳輸格式轉(zhuǎn)化為流,通過某種傳輸協(xié)議傳輸至遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī),遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)在接收到流后轉(zhuǎn)化為傳輸格式,并進(jìn)行存儲(chǔ)或以某種方式通知遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)。
所 以在學(xué)習(xí)應(yīng)用級(jí)的遠(yuǎn)程通信協(xié)議時(shí),我們可以帶著這幾個(gè)問題進(jìn)行學(xué)習(xí):
1、傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)格式是什么?
2、怎么樣將請(qǐng)求轉(zhuǎn)化為傳輸?shù)牧鳎?nbsp;
3、 怎么接收和處理流?
4、傳輸協(xié)議是?
不過應(yīng)用級(jí)的遠(yuǎn)程通信協(xié)議并不會(huì)在傳輸協(xié)議上做什么多大的改進(jìn),主要是在流操作方面,讓應(yīng)用層生成流和處理流的這個(gè)過程更加的貼合所使用的語(yǔ)言或標(biāo)準(zhǔn),至于傳輸協(xié)議則通常都是可選的,在java領(lǐng)域中知名的有:RMI、XML-RPC、Binary- RPC、SOAP、CORBA、JMS,來具體的看看這些遠(yuǎn)程通信的應(yīng)用級(jí)協(xié)議:
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RMI
RMI 是個(gè)典型的為java定制的遠(yuǎn)程通信協(xié)議,我們都知道,在single vm中,我們可以通過直接調(diào)用java object instance來實(shí)現(xiàn)通信,那么在遠(yuǎn)程通信時(shí),如果也能按照這種方式當(dāng)然是最好了,這種遠(yuǎn)程通信的機(jī)制成為RPC(Remote Procedure Call),RMI正是朝著這個(gè)目標(biāo)而誕生的。
來看下基于RMI的一次完整的遠(yuǎn)程通信過程的原理:
1、客戶端發(fā)起請(qǐng)求,請(qǐng)求轉(zhuǎn)交至RMI 客戶端的stub類;
2、stub類將請(qǐng)求的接口、方法、參數(shù)等信息進(jìn)行序列化;
3、基于socket將序列化后的流傳輸至服務(wù)器端;
4、服務(wù)器端接收到流后轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)的 skelton類;
5、skelton類將請(qǐng)求的信息反序列化后調(diào)用實(shí)際的處理類;
6、處理類處理完畢后將結(jié)果返回給skelton類;
7、 Skelton類將結(jié)果序列化,通過socket將流傳送給客戶端的stub;
8、stub在接收到流后反序列化,將反序列化后的Java Object返回給調(diào)用者。
來看jboss-remoting對(duì)于此過程的一個(gè)更好的圖示:

根據(jù)原理來回答下之前學(xué)習(xí)應(yīng)用級(jí)協(xié)議帶著的幾個(gè)問題:
1、傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)格式是什么?
是Java ObjectStream。
2、怎么樣將請(qǐng)求轉(zhuǎn)化為傳輸?shù)牧鳎?nbsp;
基于Java串行化機(jī)制將請(qǐng)求的java object信息轉(zhuǎn)化為流。
3、怎么接收和處理流?
根據(jù)采用的協(xié)議啟動(dòng)相應(yīng)的監(jiān)聽端口,當(dāng)有流進(jìn)入后基于Java串行化機(jī)制將流進(jìn)行反序列化,并根據(jù)RMI協(xié)議獲取到相應(yīng)的處理對(duì)象信息,進(jìn)行調(diào)用并處理,處理完畢后的結(jié)果同樣基于java串行化機(jī)制進(jìn)行返回。
4、傳輸協(xié)議是?
Socket。
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XML-RPC
XML- RPC也是一種和RMI類似的遠(yuǎn)程調(diào)用的協(xié)議,它和RMI的不同之處在于它以標(biāo)準(zhǔn)的xml格式來定義請(qǐng)求的信息(請(qǐng)求的對(duì)象、方法、參數(shù)等),這樣的好處是什么呢,就是在跨語(yǔ)言通訊的時(shí)候也可以使用。
來看下XML-RPC協(xié)議的一次遠(yuǎn)程通信過程:
1、客戶端發(fā)起請(qǐng)求,按照XML-RPC協(xié) 議將請(qǐng)求信息進(jìn)行填充;
2、填充完畢后將xml轉(zhuǎn)化為流,通過傳輸協(xié)議進(jìn)行傳輸;
3、接收到在接收到流后轉(zhuǎn)換為xml,按照XML- RPC協(xié)議獲取請(qǐng)求的信息并進(jìn)行處理;
4、處理完畢后將結(jié)果按照XML-RPC協(xié)議寫入xml中并返回。
圖示以上過程:

同樣來回答問題:
1、傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)格式是?
標(biāo)準(zhǔn)格式的XML。
2、怎么樣將請(qǐng)求轉(zhuǎn)化為傳輸?shù)牧鳎?nbsp;
將XML轉(zhuǎn)化為流。
3、怎么接收和處理流?
通過監(jiān)聽的端口獲取到請(qǐng)求的流,轉(zhuǎn)化為XML,并根據(jù)協(xié)議獲取請(qǐng)求的信息,進(jìn)行處理并將結(jié)果寫入XML中返回。
4、傳輸協(xié)議是?
Http。
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Binary-RPC
Binary- RPC看名字就知道和XML-RPC是差不多的了,不同之處僅在于傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)格式由XML轉(zhuǎn)為了二進(jìn)制的格式。
同樣來回答問題:
1、傳輸 的標(biāo)準(zhǔn)格式是?
標(biāo)準(zhǔn)格式的二進(jìn)制文件。
2、怎么樣將請(qǐng)求轉(zhuǎn)化為傳輸?shù)牧鳎?nbsp;
將二進(jìn)制格式文件轉(zhuǎn)化為流。
3、 怎么接收和處理流?
通過監(jiān)聽的端口獲取到請(qǐng)求的流,轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制文件,根據(jù)協(xié)議獲取請(qǐng)求的信息,進(jìn)行處理并將結(jié)果寫入二進(jìn)制文件中返回。
4、 傳輸協(xié)議是?
Http。
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SOAP
SOAP 原意為Simple Object Access Protocol,是一個(gè)用于分布式環(huán)境的、輕量級(jí)的、基于XML進(jìn)行信息交換的通信協(xié)議,可以認(rèn)為SOAP是XML RPC的高級(jí)版,兩者的原理完全相同,都是http+XML,不同的僅在于兩者定義的XML規(guī)范不同,SOAP也是Webservice采用的服務(wù)調(diào)用協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),因此在此就不多加闡述了。
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CORBA
Common Object Request Broker Architecture(公用對(duì)象請(qǐng)求代理[調(diào)度]程序體系結(jié)構(gòu)),是一組用來定義“分布式對(duì)象系統(tǒng)”的標(biāo)準(zhǔn),由OMG(Object Menagement Group)作為發(fā)起和標(biāo)準(zhǔn)制定單位。CORBA的目的是定義一套協(xié)議,符合這個(gè)協(xié)議的對(duì)象可以互相交互,不論它們是用什么樣的語(yǔ)言寫的,不論它們運(yùn)行于什么樣的機(jī)器和操作系統(tǒng)。
CORBA在我看來是個(gè)類似于SOA的體系架構(gòu),涵蓋可選的遠(yuǎn)程通信協(xié)議,但其本身不能列入通信協(xié)議這里來講,而且 CORBA基本淘汰,再加上對(duì)CORBA也不怎么懂,在此就不進(jìn)行闡述了。
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JMS
JMS 呢,是實(shí)現(xiàn)java領(lǐng)域遠(yuǎn)程通信的一種手段和方法,基于JMS實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信時(shí)和RPC是不同的,雖然可以做到RPC的效果,但因?yàn)椴皇菑膮f(xié)議級(jí)別定義的,因此我們不認(rèn)為JMS是個(gè)RPC協(xié)議,但它確實(shí)是個(gè)遠(yuǎn)程通信協(xié)議,在其他的語(yǔ)言體系中也存在著類似JMS的東西,可以統(tǒng)一的將這類機(jī)制稱為消息機(jī)制,而消息機(jī)制呢,通常是高并發(fā)、分布式領(lǐng)域推薦的一種通信機(jī)制,這里的主要一個(gè)問題是容錯(cuò)(詳細(xì)見ErLang論文)。
來看JMS中的一次遠(yuǎn)程通信的過 程:
1、客戶端將請(qǐng)求轉(zhuǎn)化為符合JMS規(guī)定的Message;
2、通過JMS API將Message放入JMS Queue或Topic中;
3、如為JMS Queue,則發(fā)送中相應(yīng)的目標(biāo)Queue中,如為Topic,則發(fā)送給訂閱了此Topic的JMS Queue。
4、處理端則通過輪訓(xùn)JMS Queue,來獲取消息,接收到消息后根據(jù)JMS協(xié)議來解析Message并處理。
回答問 題:
1、傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)格式是?
JMS規(guī)定的Message。
2、怎么樣將請(qǐng)求轉(zhuǎn)化為傳輸?shù)牧鳎?nbsp;
將參數(shù)信息放入Message中即可。
3、怎么接收和處理流?
輪訓(xùn)JMS Queue來接收Message,接收到后進(jìn)行處理,處理完畢后仍然是以Message的方式放入Queue中發(fā)送或Multicast。
4、傳 輸協(xié)議是?
不限。
基于JMS也是常用的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程異步調(diào)用的方法之一。
可選實(shí)現(xiàn)技術(shù)
當(dāng)然,在上面的原理中并沒有介紹到所有的java領(lǐng)域可選的遠(yuǎn)程通信協(xié)議了,例如還有EJB采用的ORMI、Spring自己定義的一個(gè)簡(jiǎn)單的Http Invoker等等。
看完原理后我們?cè)賮砜纯茨壳癹ava領(lǐng)域可用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊的框架或library,知名的有:JBoss-Remoting、Spring-Remoting、Hessian、Burlap、XFire(Axis)、ActiveMQ、 Mina、Mule、EJB3等等,來對(duì)每種做個(gè)簡(jiǎn)單的介紹和評(píng)價(jià),其實(shí)呢,要做分布式服務(wù)框架,這些東西都是要有非常深刻的了解的,因?yàn)榉植际椒?wù)框架其實(shí)是包含了解決分布式領(lǐng)域以及應(yīng)用層面領(lǐng)域兩方面問題的。
當(dāng)然,你也可以自己根據(jù)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通信原理(transport protocol+Net IO)去實(shí)現(xiàn)自己的通訊框架或library。
那么在了解這些遠(yuǎn)程通訊的框架或library時(shí),會(huì)帶著什么問題去學(xué) 習(xí)呢?
1、是基于什么協(xié)議實(shí)現(xiàn)的?
2、怎么發(fā)起請(qǐng)求?
3、怎么將請(qǐng)求轉(zhuǎn)化為符合協(xié)議的格式的?
4、使用什么傳輸協(xié)議傳 輸?
5、響應(yīng)端基于什么機(jī)制來接收請(qǐng)求?
6、怎么將流還原為傳輸格式的?
7、處理完畢后怎么回應(yīng)?
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JBoss-Remoting
Jboss- remoting是由jboss編寫的一個(gè)java領(lǐng)域的遠(yuǎn)程通訊框架,基于此框架,可以很簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)基于多種傳輸協(xié)議的java對(duì)象的RPC。
直 接來回答問題:
1、是基于什么協(xié)議實(shí)現(xiàn)的?
JBoss-Remoting是個(gè)通訊框架,因此它支持多種協(xié)議方式的通信,例如純粹的socket+io方式、rmi方式、http+io方式等。
2、 怎么發(fā)起請(qǐng)求?
在JBoss-Remoting中,只需將需要發(fā)起的請(qǐng)求參數(shù)對(duì)象傳入jboss-remoting的InvocationRequest對(duì)象即可,也可根據(jù)協(xié)議基于InvocationRequest封裝符合需求的InvocationRequest對(duì)象。
3、怎么將請(qǐng)求轉(zhuǎn)化為符合協(xié)議的格式 的?
JBoss-Remoting基于Java串行化機(jī)制或JBoss自己的串行化實(shí)現(xiàn)來將請(qǐng)求轉(zhuǎn)化為對(duì)象字節(jié)流。
4、使用 什么傳輸協(xié)議傳輸?
支持多種傳輸協(xié)議,例如socket、http等。
5、響應(yīng)端基于什么機(jī)制來接收請(qǐng)求?
響應(yīng)端只需將自己的處理對(duì)象注冊(cè)到JBoss-Remoting提供的server端的Connector對(duì)象中即可。
6、怎么將流還原為傳輸 格式的?
JBoss-Remoting基于java串行化機(jī)制或jboss自己的串行化實(shí)現(xiàn)來將請(qǐng)求信息還原為java對(duì)象。
7、 處理完畢后怎么回應(yīng)?
處理完畢后將結(jié)果對(duì)象直接返回即可,jboss-remoting會(huì)將此對(duì)象按照協(xié)議進(jìn)行序列化,返回至調(diào)用端。
另外,jboss- remoting支持多種通信方式,例如同步/異步/單向通信等。
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Spring-Remoting
Spring- remoting是Spring提供java領(lǐng)域的遠(yuǎn)程通訊框架,基于此框架,同樣也可以很簡(jiǎn)單的將普通的spring bean以某種遠(yuǎn)程協(xié)議的方式來發(fā)布,同樣也可以配置spring bean為遠(yuǎn)程調(diào)用的bean。
1、是基于什么協(xié)議實(shí)現(xiàn)的?
和JBoss-Remoting一樣,作為一個(gè)遠(yuǎn)程通訊的框架,Spring通過集成多種遠(yuǎn)程通訊的library,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種協(xié)議的支持,例如 rmi、http+io、xml-rpc、binary-rpc等。
2、怎么發(fā)起請(qǐng)求?
在Spring中,由于其對(duì)于遠(yuǎn)程調(diào)用的bean采用的是proxy實(shí)現(xiàn),發(fā)起請(qǐng)求完全是通過服務(wù)接口調(diào)用的方式。
3、怎么將請(qǐng)求轉(zhuǎn)化為符合協(xié)議 的格式的?
Spring按照協(xié)議方式將請(qǐng)求的對(duì)象信息轉(zhuǎn)化為流,例如Spring Http Invoker是基于Spring自己定義的一個(gè)協(xié)議來實(shí)現(xiàn)的,傳輸協(xié)議上采用的為http,請(qǐng)求信息是基于java串行化機(jī)制轉(zhuǎn)化為流進(jìn)行傳輸。
4、 使用什么傳輸協(xié)議傳輸?
支持多種傳輸協(xié)議,例如rmi、http等等。
5、響應(yīng)端基于什么機(jī)制來接收請(qǐng)求?
響應(yīng)端遵循協(xié)議方式來接收請(qǐng)求,對(duì)于使用者而言,則只需通過spring的配置方式將普通的spring bean配置為響應(yīng)端或者說提供服務(wù)端。
6、 怎么將流還原為傳輸格式的?
按照協(xié)議方式來進(jìn)行還原。
7、處理完畢后怎么回應(yīng)?
處理完畢后直接返回即可,spring-remoting將根據(jù)協(xié)議方式來做相應(yīng)的序列化。
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Hessian
Hessian 是由caucho提供的一個(gè)基于binary-RPC實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)程通訊library。
1、是基于什么協(xié)議實(shí)現(xiàn)的?
基于Binary-RPC協(xié)議實(shí)現(xiàn)。
2、怎么發(fā)起請(qǐng)求?
需通過Hessian本身提供的API來發(fā)起請(qǐng)求。
3、怎么 將請(qǐng)求轉(zhuǎn)化為符合協(xié)議的格式的?
Hessian通過其自定義的串行化機(jī)制將請(qǐng)求信息進(jìn)行序列化,產(chǎn)生二進(jìn)制流。
4、使用什么 傳輸協(xié)議傳輸?
Hessian基于Http協(xié)議進(jìn)行傳輸。
5、響應(yīng)端基于什么機(jī)制來接收請(qǐng)求?
響應(yīng)端根據(jù)Hessian提供的API來接收請(qǐng)求。
6、怎么將流還原為傳輸格式的?
Hessian根據(jù)其私有的串行化機(jī)制來將請(qǐng)求信息進(jìn)行反序列化,傳遞給使用者時(shí)已是相應(yīng)的請(qǐng)求信息對(duì)象了。
7、處理完畢后怎么回應(yīng)?
處理完畢后直接返回,hessian將結(jié)果對(duì)象進(jìn)行序列化,傳輸至調(diào)用端。
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Burlap
Burlap 也是有caucho提供,它和hessian的不同在于,它是基于XML-RPC協(xié)議的。
1、是基于什么協(xié)議實(shí)現(xiàn)的?
基于XML-RPC協(xié)議實(shí)現(xiàn)。
2、怎么發(fā)起請(qǐng)求?
根據(jù)Burlap提供的API。
3、怎么將請(qǐng)求轉(zhuǎn)化為符合協(xié)議的格 式的?
將請(qǐng)求信息轉(zhuǎn)化為符合協(xié)議的XML格式,轉(zhuǎn)化為流進(jìn)行傳輸。
4、使用什么傳輸協(xié)議傳輸?
Http協(xié)議。
5、響應(yīng)端基于什么機(jī)制來接收請(qǐng)求?
監(jiān)聽Http請(qǐng)求。
6、怎么將流還原為傳輸格式的?
根據(jù)XML-RPC協(xié)議進(jìn)行還原。
7、處理完畢后怎么回應(yīng)?
返回結(jié)果寫入XML中,由Burlap返回至調(diào)用端。
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XFire、 Axis
XFire、Axis是Webservice的實(shí)現(xiàn)框架,WebService可算是一個(gè)完整的SOA架構(gòu)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)了,因此采用 XFire、Axis這些也就意味著是采用webservice方式了。
1、是基于什么協(xié)議實(shí)現(xiàn)的?
基于SOAP協(xié)議。
2、 怎么發(fā)起請(qǐng)求?
獲取到遠(yuǎn)端service的proxy后直接調(diào)用。
3、怎么將請(qǐng)求轉(zhuǎn)化為符合協(xié)議的格式的?
將請(qǐng)求信息轉(zhuǎn)化為遵循SOAP協(xié)議的XML格式,由框架轉(zhuǎn)化為流進(jìn)行傳輸。
4、使用什么傳輸協(xié)議傳輸?
Http協(xié)議。
5、 響應(yīng)端基于什么機(jī)制來接收請(qǐng)求?
監(jiān)聽Http請(qǐng)求。
6、怎么將流還原為傳輸格式的?
根據(jù)SOAP協(xié)議進(jìn)行還原。
7、處理完畢后怎么回應(yīng)?
返回結(jié)果寫入XML中,由框架返回至調(diào)用端。
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ActiveMQ
ActiveMQ 是JMS的實(shí)現(xiàn),基于JMS這類消息機(jī)制實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊是一種不錯(cuò)的選擇,畢竟消息機(jī)制本身的功能使得基于它可以很容易的去實(shí)現(xiàn)同步/異步/單向調(diào)用等,而且消息機(jī)制從容錯(cuò)角度上來說也是個(gè)不錯(cuò)的選擇,這是Erlang能夠做到容錯(cuò)的重要基礎(chǔ)。
1、是基于什么協(xié)議實(shí)現(xiàn)的?
基于JMS協(xié)議。
2、怎么發(fā)起請(qǐng)求?
遵循JMS API發(fā)起請(qǐng)求。
3、怎么將請(qǐng)求轉(zhuǎn)化為符合協(xié)議的格式的?
不太清楚,猜想應(yīng)該是二進(jìn)制流。
4、使用什么傳輸協(xié)議傳輸?
支持多種傳輸協(xié)議,例如socket、http等等。
5、 響應(yīng)端基于什么機(jī)制來接收請(qǐng)求?
監(jiān)聽符合協(xié)議的端口。
6、怎么將流還原為傳輸格式的?
同問題3。
7、 處理完畢后怎么回應(yīng)?
遵循JMS API生成消息,并寫入JMS Queue中。
基于JMS此類機(jī)制實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊的例子有 Spring-Intergration、Mule、Lingo等等。
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Mina
Mina 是Apache提供的通訊框架,在之前一直沒有提到網(wǎng)絡(luò)IO這塊,之前提及的框架或library基本都是基于BIO的,而Mina是采用NIO 的,NIO在并發(fā)量增長(zhǎng)時(shí)對(duì)比BIO而言會(huì)有明顯的性能提升,而java性能的提升,與其NIO這塊與OS的緊密結(jié)合是有不小的關(guān)系的。
1、是基 于什么協(xié)議實(shí)現(xiàn)的?
基于純粹的Socket+NIO。
2、怎么發(fā)起請(qǐng)求?
通過Mina提供的Client API。
3、怎么將請(qǐng)求轉(zhuǎn)化為符合協(xié)議的格式的?
Mina遵循java串行化機(jī)制對(duì)請(qǐng)求對(duì)象進(jìn)行序列化。
4、使用什么傳輸協(xié)議傳輸?
支持多種傳輸協(xié)議,例如socket、http等等。
5、響應(yīng)端基于什么機(jī)制來接收請(qǐng)求?
以NIO的方式監(jiān)聽協(xié)議端口。
6、 怎么將流還原為傳輸格式的?
遵循java串行化機(jī)制對(duì)請(qǐng)求對(duì)象進(jìn)行反序列化。
7、處理完畢后怎么回應(yīng)?
遵循Mina API進(jìn)行返回。
MINA是NIO方式的,因此支持異步調(diào)用是毫無懸念的。
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EJB
EJB 最突出的在于其分布式,EJB采用的是ORMI協(xié)議,和RMI協(xié)議是差不多的,但EJB在分布式通訊的安全控制、transport pool、smart proxy等方面的突出使得其在分布式領(lǐng)域是不可忽視的力量。
1、是基于什么協(xié)議實(shí)現(xiàn)的?
基于ORMI協(xié)議。
2、怎 么發(fā)起請(qǐng)求?
EJB調(diào)用。
3、怎么將請(qǐng)求轉(zhuǎn)化為符合協(xié)議的格式的?
遵循java串行化機(jī)制對(duì)請(qǐng)求對(duì)象進(jìn)行序列化。
4、使用什么傳輸協(xié)議傳輸?
Socket。
5、響應(yīng)端基于什么機(jī)制來 接收請(qǐng)求?
監(jiān)聽協(xié)議端口。
6、怎么將流還原為傳輸格式的?
遵循java串行化機(jī)制對(duì)請(qǐng)求對(duì)象進(jìn)行反序列化。
7、處理完畢后怎么回應(yīng)?
直接返回處理對(duì)象即可。
在之前的分布式服務(wù)框架系列的文章中對(duì)于jndi有誤導(dǎo)的嫌疑,在這篇blog中也順帶的提下jndi的機(jī)制,由于JNDI取決于具體的實(shí)現(xiàn),在這里只能是講解下jboss的jndi的實(shí)現(xiàn)了。
在將對(duì)象實(shí)例綁定到j(luò)boss jnp server后,當(dāng)遠(yuǎn)程端采用context.lookup()方式獲取遠(yuǎn)程對(duì)象實(shí)例并開始調(diào)用時(shí),jboss jndi的實(shí)現(xiàn)方法是從jnp server上獲取對(duì)象實(shí)例,將其序列化回本地,然后在本地進(jìn)行反序列化,之后在本地進(jìn)行類調(diào)用。
通過這個(gè)機(jī)制,就可以知道了,本地其實(shí)是必須有綁定到j(luò)boss上的對(duì)象實(shí)例的class的,否則反序列化的時(shí)候肯定就失敗了,而遠(yuǎn)程通訊需要做到的是在遠(yuǎn)程執(zhí)行某動(dòng)作,并獲取到相應(yīng)的結(jié)果,可見純粹基于JNDI是無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊的。
但JNDI也是實(shí)現(xiàn)分布式服務(wù)框架一個(gè)很關(guān)鍵的技術(shù)點(diǎn),因?yàn)榭梢酝ㄟ^它來實(shí)現(xiàn)透明化的遠(yuǎn)端和本地調(diào)用,就像 ejb,另外它也是個(gè)很好的隱藏實(shí)際部署機(jī)制(就像datasource)等的方案。
總結(jié)
由上一系列的分析可知,在遠(yuǎn)程通訊領(lǐng)域中,涉及的知識(shí)點(diǎn)還是相當(dāng)?shù)亩嗟模缬校和ㄐ艆f(xié)議(Socket/tcp/http/udp /rmi/xml-rpc etc.)、消息機(jī)制、網(wǎng)絡(luò)IO(BIO/NIO/AIO)、MultiThread、本地調(diào)用與遠(yuǎn)程調(diào)用的透明化方案(涉及java classloader、Dynamic Proxy、Unit Test etc.)、異步與同步調(diào)用、網(wǎng)絡(luò)通信處理機(jī)制(自動(dòng)重連、廣播、異常、池處理等等)、Java Serialization (各種協(xié)議的私有序列化機(jī)制等)、各種框架的實(shí)現(xiàn)原理(傳輸格式、如何將傳輸格式轉(zhuǎn)化為流的、如何將請(qǐng)求信息轉(zhuǎn)化為傳輸格式的、如何接收流的、如何將流還原為傳輸格式的等等),要精通其中的哪些東西,得根據(jù)實(shí)際需求來決定了,只有在了解了原理的情況下才能很容易的做出選擇,甚至可以根據(jù)需求做私有的遠(yuǎn)程通訊協(xié)議,對(duì)于從事分布式服務(wù)平臺(tái)或開發(fā)較大型的分布式應(yīng)用的人而言,我覺得至少上面提及的知識(shí)點(diǎn)是需要比較了解的。
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一、綜述
本文比較了RMI,Hessian,Burlap,Httpinvoker,web service等5種通訊協(xié)議的在不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和不同數(shù)據(jù)量時(shí)的傳輸性能。
RMI是java語(yǔ)言本身提供的遠(yuǎn)程通訊協(xié)議,穩(wěn)定高效,是EJB的基礎(chǔ)。但它只能用于JAVA程序之間的通訊。
Hessian和Burlap是caucho公司提供的開源協(xié)議,基于HTTP傳輸,服務(wù)端不用開防火墻端口。協(xié)議的規(guī)范公開,可以用于任意語(yǔ)言。
Httpinvoker是SpringFramework提供的遠(yuǎn)程通訊協(xié)議,只能用于JAVA程序間的通訊,且服務(wù)端和客戶端必須使用SpringFramework。
Web service是連接異構(gòu)系統(tǒng)或異構(gòu)語(yǔ)言的首選協(xié)議,它使用SOAP形式通訊,可以用于任何語(yǔ)言,目前的許多開發(fā)工具對(duì)其的支持也很好。
測(cè)試結(jié)果顯示,幾種協(xié)議的通訊效率依次為:
RMI > Httpinvoker >= Hessian >> Burlap >> web service
RMI不愧是JAVA的首選遠(yuǎn)程調(diào)用協(xié)議,非常高效穩(wěn)定,特別是在大數(shù)據(jù)量的情況下,與其他通訊協(xié)議的差距尤為明顯。
HttpInvoker使用java的序列化技術(shù)傳輸對(duì)象,與RMI在本質(zhì)上是一致的。從效率上看,兩者也相差無幾,HttpInvoker與RMI的傳輸時(shí)間基本持平。
Hessian在傳輸少量對(duì)象時(shí),比RMI還要快速高效,但傳輸數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的對(duì)象或大量數(shù)據(jù)對(duì)象時(shí),較RMI要慢20%左右。
Burlap僅在傳輸1條數(shù)據(jù)時(shí)速度尚可,通常情況下,它的毫?xí)r是RMI的3倍。
Web Service的效率低下是眾所周知的,平均來看,Web Service的通訊毫?xí)r是RMI的10倍。
二、結(jié)果分析
1、直接調(diào)用
直接調(diào)用的所有毫?xí)r都接近0,這說明程序處理幾乎沒有花費(fèi)時(shí)間,記錄的全部時(shí)間都是遠(yuǎn)程調(diào)用耗費(fèi)的。
2、RMI調(diào)用
與設(shè)想的一樣,RMI理所當(dāng)然是最快的,在幾乎所有的情況下,它的毫?xí)r都是最少的。特別是在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,數(shù)據(jù)量大的情況下,與其他協(xié)議的差距尤為明顯。
為了充分發(fā)揮RMI的性能,另外做了測(cè)試類,不使用Spring,用原始的RMI形式(繼承UnicastRemoteObject對(duì)象)提供服務(wù)并遠(yuǎn)程調(diào)用,與Spring對(duì)POJO包裝成的RMI進(jìn)行效率比較。結(jié)果顯示:兩者基本持平,Spring提供的服務(wù)還稍快些。
初步認(rèn)為,這是因?yàn)镾pring的代理和緩存機(jī)制比較強(qiáng)大,節(jié)省了對(duì)象重新獲取的時(shí)間。
3、Hessian調(diào)用
caucho公司的resin服務(wù)器號(hào)稱是最快的服務(wù)器,在java領(lǐng)域有一定的知名度。Hessian做為resin的組成部分,其設(shè)計(jì)也非常精簡(jiǎn)高效,實(shí)際運(yùn)行情況也證明了這一點(diǎn)。平均來看,Hessian較RMI要慢20%左右,但這只是在數(shù)據(jù)量特別大,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)很復(fù)雜的情況下才能體現(xiàn)出來,中等或少量數(shù)據(jù)時(shí),Hessian并不比RMI慢。
Hessian的好處是精簡(jiǎn)高效,可以跨語(yǔ)言使用,而且協(xié)議規(guī)范公開,我們可以針對(duì)任意語(yǔ)言開發(fā)對(duì)其協(xié)議的實(shí)現(xiàn)。目前已有實(shí)現(xiàn)的語(yǔ)言有:java, c++, .net, python, ruby。還沒有delphi的實(shí)現(xiàn)。
另外,Hessian與WEB服務(wù)器結(jié)合非常好,借助WEB服務(wù)器的成熟功能,在處理大量用戶并發(fā)訪問時(shí)會(huì)有很大優(yōu)勢(shì),在資源分配,線程排隊(duì),異常處理等方面都可以由成熟的WEB服務(wù)器保證。而RMI本身并不提供多線程的服務(wù)器。而且,RMI需要開防火墻端口,Hessian不用。
4、Burlap調(diào)用
Burlap與Hessian都是caucho公司的開源產(chǎn)品,只不過Hessian采用二進(jìn)制的方式,而Burlap采用xml的格式。
測(cè)試結(jié)果顯示,Burlap在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不復(fù)雜,數(shù)據(jù)量中等的情況下,效率還是可以接受的,但如果數(shù)據(jù)量大,效率會(huì)急劇下降。平均計(jì)算,Burlap的調(diào)用毫?xí)r是RMI的3倍。
我認(rèn)為,其效率低有兩方面的原因,一個(gè)是XML數(shù)據(jù)描述內(nèi)容太多,同樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),其傳輸量要大很多;另一方面,眾所周知,對(duì)xml的解析是比較費(fèi)資源的,特別對(duì)于大數(shù)據(jù)量情況下更是如此。
5、HttpInvoker調(diào)用
HttpInvoker是SpringFramework提供的JAVA遠(yuǎn)程調(diào)用方法,使用java的序列化機(jī)制處理對(duì)象的傳輸。從測(cè)試結(jié)果看,其效率還是可以的,與RMI基本持平。
不過,它只能用于JAVA語(yǔ)言之間的通訊,而且,要求客戶端和服務(wù)端都使用SPRING框架。
另外,HttpInvoker 并沒有經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn),目前還沒有找到應(yīng)用該協(xié)議的項(xiàng)目。
6、web service調(diào)用
本次測(cè)試選用了apache的AXIS組件作為WEB SERVICE的實(shí)現(xiàn),AXIS在WEB SERVICE領(lǐng)域相對(duì)成熟老牌。
為了僅測(cè)試數(shù)據(jù)傳輸和編碼、解碼的時(shí)間,客戶端和服務(wù)端都使用了緩存,對(duì)象只需實(shí)例化一次。但是,測(cè)試結(jié)果顯示,web service的效率還是要比其他通訊協(xié)議慢10倍。
如果考慮到多個(gè)引用指向同一對(duì)象的傳輸情況,web service要落后更多。因?yàn)镽MI,Hessian等協(xié)議都可以傳遞引用,而web service有多少個(gè)引用,就要復(fù)制多少份對(duì)象實(shí)體。
Web service傳輸?shù)娜哂嘈畔⑦^多是其速度慢的原因之一,監(jiān)控發(fā)現(xiàn),同樣的訪問請(qǐng)求,描述相同的數(shù)據(jù),web service返回的數(shù)據(jù)量是hessian協(xié)議的6.5倍。另外,WEB SERVICE的處理也很毫?xí)r,目前的xml解析器效率普遍不高,處理xml <-> bean很毫資源。從測(cè)試結(jié)果看,異地調(diào)用比本地調(diào)用要快,也從側(cè)面說明了其毫?xí)r主要用在編碼和解碼xml文件上。這比冗余信息更為嚴(yán)重,冗余信息占用的只是網(wǎng)絡(luò)帶寬,而每次調(diào)用的資源耗費(fèi)直接影響到服務(wù)器的負(fù)載能力。(MS的工程師曾說過,用WEB SERVICE不能負(fù)載100個(gè)以上的并發(fā)用戶。)
測(cè)試過程中還發(fā)現(xiàn),web service編碼不甚方便,對(duì)非基本類型需要逐個(gè)注冊(cè)序列化和反序列化類,很麻煩,生成stub更累,不如spring + RMI/hessian處理那么流暢簡(jiǎn)潔。而且,web service不支持集合類型,只能用數(shù)組,不方便。
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Silence, the way to avoid many problems;
Smile, the way to solve many problems;
posted on 2012-12-04 14:06 Chan Chen 閱讀(4960) 評(píng)論(1) 編輯 收藏 所屬分類: Network