NET - auf Matthias

Netzprogrammierung:
Microsoft .NET Remoting
Robert Tolksdorf und Peter Löhr
Überblick
1. Fernaufrufbare Objekte
2. Parameterübergabe
3. Konfigurationsdateien
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/72x4h507(VS.85).aspx
(.NET Framework 3.0)
Robert Tolksdorf und Peter Löhr
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Fernaufrufbare Objekte
Robert Tolksdorf und Peter Löhr
.NET
.NET („dotnet“) :
von Microsoft eingeführte Plattform
für verteilte Anwendungen:
virtuelle Maschine „CLR“ (common
language runtime) für die verteilte
Ausführung von Programmen, deren
Klassen in unterschiedlichen Sprachen
geschrieben sein können
C#, C++, J#, Visual Basic, Eiffel, Jscript, ...
C# (dt. „Cis“, engl. „C-sharp“) :
Referenzsprache für .NET,
Microsoft‘s Antwort auf Java
.NET Remoting :
Robert Tolksdorf und Peter Löhr
Fernaufrufe auf der .NET-Plattform
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.NET Remoting
• Fernaufrufbarkeit wird nicht an Schnittstellen, sondern
an Klassen festgemacht: eine Klasse für fernaufrufbare
Objekte wird als Unterklasse der Bibliotheksklasse
System.MarshalByRefObject vereinbart, z.B.
• class TextStore : MarshalByRefObject { ... }
• statt interface Text extends Remote { ... } wie in Java.
• Methoden von MarshalByRefObject :
• geerbte Methoden von Object (Equals, toString, ...)
• CreateObjectRef liefert ObjectRef-Objekt,
das Informationen für die explizite Herstellung eines
Objektvertreters (proxy) enthält
• .....
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Objekterzeugung in 3 Varianten
... für fernaufrufbare Objekte auf einem Rechner R:
• Fernerzeugung eines privaten Objekts:
Objekt wird mit new erzeugt, aber auf anderem
Rechner R; der Erzeuger erhält einen Fernverweis.
• Fernerzeugung eines öffentlichen Objekts:
Erzeugung wird auf R lokal vorbereitet, aber erst beim
ersten Zugriff eines Klienten durchgeführt.
• Bekanntmachung eines öffentlichen Objekts:
Objekt wird auf R erzeugt und dann „veröffentlicht“.
(Dies entspricht der Erzeugung bei Java RMI.)
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Fernerzeugung eines privaten Objekts
• Terminologie: client-activated object (CAO)
• Der Anbieter vereinbart einen Port, über den er
erreichbar ist, und registriert eine Klasse wie z.B.
TextStore beim lokalen Fernaufrufsystem.
• Der Klient stellt unter Angabe der gewünschten Klasse
TextStore über sein lokales Fernaufrufsystem die
Verbindung zum Anbieter her und kann mit new
TextStore ein Objekt fernerzeugen.
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Anbieter registriert Klasse
using
using
using
using
System;
// import library name spaces
System.Runtime.Remoting;
System.Runtime.Remoting.Channels;
System.Runtime.Remoting.Channels.Tcp;
public class TextStore : MarshalByRefObject {
string text;
public TextStore(string init) { text = init; }
public void replace(string s) { text = s; return; }
public string remove() { string result = text; text = null; return result; }
public static void Main() {
ChannelServices.RegisterChannel(new TcpServerChannel(4711));
RemotingConfiguration.RegisterActivatedServiceType(
typeof(TextStore));
Console.WriteLine("press ENTER to stop server.");
Console.ReadLine();
}
}
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Fernerzeugung durch Klienten
using System;
using System.Runtime.Remoting;
public class Test {
public static void Main() {
RemotingConfiguration.RegisterActivatedClientType(
typeof(TextStore),
"tcp://localhost:4711");
TextStore text = new TextStore("initial text");
Console.WriteLine(text.remove()); // writes "initial text“
Console.WriteLine("press ENTER for another try:");
Console.ReadLine();
Console.WriteLine(text.remove()); // raises exception
}
}
Beachte: Hier besteht kein Bedarf für ein rmiregistry .
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Übersetzen und Testen (lokal)
Übersetzen:
C:\> csc server.cs
C:\> csc /t:library server.cs
Programm server erzeugen
Klasse server.dll bereitstellen
(Windows dynamic link library,
.NET assembly)
C:\> csc /r:server.dll client.cs
Programm client erzeugen
Testen:
in separatem Fenster:
C:\> server
press ENTER to stop server.
... und dann:
C:\> client
initial text
press ENTER for another try:
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... ohne Aufsetzen
eines Registry !
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Öffentliches Objekt bekanntmachen
• Bereitstellung eines fernaufrufbaren Objekts - ebenfalls
ohne Aufsetzen eines Registry:
• Port registrieren:
TcpChannel channel = new TcpServerChannel(4711);
ChannelServices.RegisterChannel(channel);
• Objekt erzeugen:
Server server = new Server();
• Objekt mit mnemonischem Namen registrieren:
RemotingServices.Marshal(server, "ServerObject");
• Nachdem dies auf dem Rechner host ausgeführt wurde,
beschaffen Klienten sich einen Fernverweis wie folgt:
Server s = (Server)Activator.GetObject(
typeof(Server),
"tcp://host:4711/ServerObject");
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Schnittstellen verwenden!
C:\> csc /r:server.dll client.cs
Programm client erzeugen
(von S. 10) mit Bezugnahme auf den Anbieter-Code ist nur für
einfache lokale Tests praktikabel.
Falls Implementierung des Dienstes (Klasse Server) nicht beim
Klienten bekannt, Schnittstelle verwenden:
public interface Service { ... }
public class Server : Service , MarshalByRefObject {
public static void Main(string[] arg) { ..... }
.........
public class Client {
.....
.....
Service s = (Service )Activator.GetObject(
typeof(Service),
"tcp://taos:4711/ServerObject"); .....
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Parameterübergabe
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Parametermechanismen in C#
• op(int i)
Wertparameter
(call-by-value)
Bei Fernaufrufen: call-by-value
• op(ref int i)
Variablenparameter (call-by-reference)
Bei Fernaufrufen: call-by-value-result !
• op(out int i)
Variablenparameter, evtl. nicht belegt
Bei Fernaufrufen: call-by-result !
• Beim Aufruf auch ref bzw. out, z.B. op(ref n)
• --> Bei ref drohen Verletzungen der Verteilungsabstraktion!
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Variablenparameter
Beispiel für abweichende Sematik:
public void inc(bool cond, ref int x, ref int y) {
if(cond) x++; else y++; }
? Effekt von ob.inc(cond, ref a[i], ref a[k]); ?
Jedenfalls sollte ein Element des Feldes a erhöht sein
(auch im Fall i==k).
! Bei Fernaufruf kein Effekt falls cond && i==k !
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Verweistypen
Bei Verweistypen zusätzlich beachten
(bei Argument- und Ergebnis-Objekten):
• Wenn Objekt fernaufrufbar (MarshalByRefObject):
Fernverweis wird übergeben;
• sonst, wenn Objekt serialisierbar ( [Serializable] *):
Objektkopie wird übergeben;
• sonst:
Ausnahmemeldung.
• --> Verletzungen der Verteilungsabstraktion drohen !
(vgl. Java RMI)
* ein der Klassenvereinbarung vorangestelltes Attribut: [Serializable] class ...
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Verweistypen
• Wenn von einem Objekt nur eine Schnittstelle bekannt ist,
kann sich dahinter ein MarshalByRefObject verbergen oder auch nicht.
• Wenn ja, kann es tatsächlich in einem anderen Rechner
liegen - oder auch nicht. (Vgl. Java RMI, Parametersemantik)
• Ohne genauere Typanalyse kann daher nicht entschieden
werden, ob für einen zum/vom Objekt übertragenen
Serializable Parameter ein Verweis oder eine Kopie
übertragen wird.
interface IStack { ... }
class Stack
: IStack { ... }
class RemoteStack : IStack, MarshalByRefObject { ... }
..... void op(IStack stack) { ... a = stack.dump(); ... }
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Konfigurationsdateien
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Auslagerung der netzspezifischen Daten wie
Rechnernamen und Portnummern u.a.
aus dem Programmtext in Konfigurationsdateien (XML)
• erlaubt deren Änderung ohne Neuübersetzung,
• flexibilisiert die Installation,
• verbessert die Verteilungsabstraktion.
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Struktur
Typische Struktur einer Konfigurationsdatei:
<configuration>
<system.runtime.remoting>
<application>
<channels> ..... </channels>
<service> ..... </service>
<client>
..... </client>
</application>
</system.runtime.remoting>
</configuration>
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Beispiel
Fernerzeugung eines öffentlichen Objekts
(SAO - server-activated object)
Beim Anbieter wird Objekterzeugung vorbereitet:
ChannelServices.RegisterChannel(new TcpServerChannel(4711));
RemotingConfiguration.RegisterWellKnownServiceType(
typeof(Server),
"ServerObject",
WellKnownObjectMode.Singleton);
Klient beschafft sich Fernverweis (impliziert ggfls. Erzeugung):
Server s = (Server)Activator.GetObject( // wie Klient auf s. 11
typeof(Server),
"tcp://host:4711/ServerObject");
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Benutzung einer Konfigurationsdatei
Im Anbieter wird
ChannelServices.RegisterChannel(new TcpServerChannel(4711));
RemotingConfiguration.RegisterWellKnownServiceType(
typeof(Server),
"ServerObject",
WellKnownObjectMode.Singleton);
ersetzt durch
RemotingConfiguration.Configure("server.exe.config");
Name einer Konfigurationsdatei
für das Programm (in Datei
server.exe)
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Konfigurationsdatei für den Anbieter
Inhalt der Konfigurationsdatei server.exe.config :
<configuration>
<system.runtime.remoting>
<application>
<channels>
<channel ref="tcp" port="4711"/>
</channels>
Klasse
<service>
<wellknown mode="Singleton"
type="Server, server"
objectUri="ServerObject"/>
</service>
Assembly (server.dll)
</application>
</system.runtime.remoting>
</configuration>
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... und beim Klienten
Im Klienten wird
Server s = (Server)Activator.GetObject( // wie Klient auf s. 11
typeof(Server),
"tcp://host:4711/ServerObject");
ersetzt durch
RemotingConfiguration.Configure("client.exe.config");
Name einer Konfigurationsdatei
für das Programm (in Datei
client.exe)
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Konfigurationsdatei für den Klienten
Inhalt der Konfigurationsdatei client.exe.config :
<configuration>
<system.runtime.remoting>
<application>
<client>
<wellknown type="Server, client"
url="tcp://host:4711/ServerObject"/>
</client>
</application>
</system.runtime.remoting>
</configuration>
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Zusammenfassung
Robert Tolksdorf und Peter Löhr
Zusammenfassung
• Objekterzeugung - 3 verschiedene Techniken:
• Fernerzeugung eines privaten Objekts (CAO)
• Fernerzeugung eines öffentlichen Objekts (SAO)
• Bekanntmachung eines lokal erzeugten Objekts
• Kein separates Registry erforderlich
• stattdessen explizite Port-Angabe nötig
• Parameterübergabe: Abstraktionsschwächen
• Variablenparameter: Wert/Ergebnis-Übergabe
• Serializable: statt Verweis wird Objektkopie übergeben
• Konfigurationsdateien
• formuliert in XML
• entlasten den Programmcode
• ermöglichen Änderung der Konfigurationsdaten ohne
Neuübersetzung
• (offen geblieben: Sicherheit, Leasing, HTTP, ... )
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Literatur
S. McLean: .NET Remoting. Microsoft Press 2002
I. Rammer: Advanced .NET Remoting. apress 2002 (2. ed. 2006)
M. Kuhrmann, E. Horn, J. Calame: Verteilte Systeme mit .NET
Remoting. Spektrum 2004
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/72x4h507(VS.85).aspx
(.NET Framework 3.0)
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