RMI (Remote Method Invocation)을 이용하여 이기종의 DB에 접근하기
RMI (Remote Method Invocation)는 네트워크 상에 서로 다른 것으로부터 멀리 떨어져 있는 두개의 자바 언어로 짜여진 어플리케이션간 통신하는 방법이다.
RMI는 몇몇 중요한 범위에 있는 소켓과 같이 하위 수준의 통신 방식과는 다른다. 한가지는 자연적인 방법으로 원격으로 메소드를 후출하기 위해서 RMI를 사용하는 것이다.
즉, 원격 서버에 있는 객체를 참조할수 있고 그 객체의 메소드를 호출하는 것이다. 물론 소켓 방식으로 원격 메소드를 호출할 수는 있지만, 인자값을 넘겨준다든지,
리턴 값을 넘겨준다든지 등 이러한 일을 해주기 위해서 별도의 배열을 지정해야만 한다. 이러한 방법은 자바로 프로그래밍 하기에는 썩 좋지 않다. RMI는 이러한 세부적인 것들을
다루는 것이다.
또 다른 차이점은 RMI는 자바가 지원해야 한다는 것이다. 만일 서버와 클라이언트가 있을 경우, RMI를 통하여 통신하고, 두가지 모두 자바 프로그램으로 구현되어야 한다.
그리고 그것이 이 팁에서 다루고자하는 것중에 하나이다. 팁에서는 C와 C++함수를 통해서 기존 데이타베이스를 접근하는 RMI가 지원된 Client/Server 어플리케이션을 보여준다.
여기서 "기존"(legacy)라는 것은 예전의 어플리케이션을 의미하며, 이것은 꼭 자바로 짜여지거나 네트워크를 사용하는 것이 아니어도 상관없다.
그래서 이것이 상당히 복잡한 어플리케이션이어서, 다음과 같은 곳에 위치한다.
- 데이타베이스
- 데이타베이스를 접근하는 C 함수
- 자바 메소드를 실행하고, C 함수를 호출하는 C++ wrapper 함수
- 원격 객체를 생성하고 RMI 레지스트리와 함께 등록되는 서버
- 레지스트리를 통하여 원격 객체 참조를 찾는 클라이언트. 클라이언트는 원시 메소드 wrapper와 C 함수를 통해서 데이타베이스에 접근하기 위해 객체에 있는 메소드를 호출한다.
이 팁의 순서
어플리케이션이 상당히 복잡하기 때문에, 일반적인 JDC Tech 팁보다 더 길다. 쉽게 이해하기 위해서 팁을 다음과 같이 세부분으로 나누었다.
Part 1. 어플리케이션 만들기. 이부분은 어플리케이션을 작성하는 부분들로 정의된다. 이러한 부분들의 각각에 대한 소스 코드가 제공된다.
Part 2. 모든 조각들을 합치기. 이부분은 작동되는 어플리케이션을 만들기 위해서 모든 조각들을 어떻게 합치는 보여준다.
Part 3. 어플리케이션 실행하기. 어필리케이션을 실행하기 위해서 필요한 조치들을 보여준다.
Part 1. 어플리케이션을 만들기
RMI 어플리케이션을 만든다는 것은 원격 객체에 대한 인터페이스를 정의하고 그 인터페이스를 실행하는 것과 같은 절차를 포함한다. 이부분은 이런 특별한 RMI 어플리케이션, 즉,
C와 C++ 함수를 통해서 원격 데이타 베이스를 접근하는 어플리케이션을 어떻게 개발하는지를 설명해 놓았다.
1. 원격 객체에 대한 인터페이스 정의하기.
RMI 어플리케이션을 개발하는 첫번째 단계는 원격에 있는 호출되는 객체를 실행하는 인터페이스를 정의하는 것이다. 이러한 어플리케이션에서 인터페이스는
rmitest 패키지 안에 있는 Search로 정의한다.
public interface Search extends Remote {
public String findEntry(String w) throws RemoteException;
}
Search 인터페이스는 데이타베이스 (전화번호나 주소와 같은) 안에 있는 엔트리를 찾고, 찾은 엔트리 값을 리턴해주는 findEntry 메소드 하나를 선언하고 있다.
즉, 서버 어플리케이션은 Search 인터페이스를 구현하는 클래스의 인스턴스를 (RMI 레지스트와 함께) 등록하는 것이다. 그 다음에 클라이언트는 인스턴스의 스텁을
참조하기 위하여 레지스트리를 찾는다. 스텁에 대한 더 깊은 설명을 이 팁의 뒷부분에서 다룰 것이다.
원격 클래스 기능을 설명하는 인터페이스는 java.rmi.Remote 인터페이스를 상속해야만 한다. 또한, 메소드는 java.rmi.RemoteException라는 예외처리를 하게끔 선언해야만 한다.
RemoeException은 네트워크 실패와 같이 RMI에서 발생할 수 있는 특수한 에러타입을 다루도록 되어있다.
2. 인터페이스를 구현하는 RMI 원격 객체 정의하기.
원격 클래스에 대한 인터페이스가 정의된 후에, 인터페이스를 구현해야 한다. 즉, 원격 클래스를 정의하는 것이다. 다음 예제에서, 이 클래스를 SearchImpl이라 정의한다.
public class SearchImpl extends UnicastRemoteObject implements Search {
// load C/C++ shared library
static {
System.loadLibrary("rmilib");
}
//constructor
public SearchImpl() throws RemoteException {
super();
}
//public remotely-callable
//method that finds an entry
public String findEntry(String w) {
return findEntry0(w);
}
// native C++ method to actually
// look up an entry
public native static String findEntry0(String w);
}
이 클래스가 하는 일은 데이타베이스를 검색하는 C와 C++ 함수를 포함하는 공유 라이브러리를 로딩하는 것이다. findEntry0라는 원시 메소드로 findEntry를 호출하여
넘긴다.
SearchImpl는 java.rmi.server.UnicastRemoteObject 클래스를 상속한다. 이 클래스는 원격 객체 참조를 지원하는 것과 같은 기초 RMI 기능의 몇가지를 제공한다.
3. 데이타베이스를 검색하는 C함수 정의하기.
이 어플리케이션의 C 부분은 기존의 데이타베이스의 몇몇 형태를 접근하는 함수이다. 이 어플리케이션에 대해서, "func"라 불리는 함수는 문자열을 텍스트 파일에서
검색한다. 그리고 나서 그 문자열을 포함하는 파일의 첫번째 행을 리턴한다. 전화번호 디렉토리에서 이와 같은 방법으로 이름을 찾는 함수로 사용할 수도 있다.
함수가 검색하는 텍스트 파일인 "data.txt"는 일종의 데이타베이스이다.
/* func.c */
#include
#include
#include
/* database */
char* db = "data.txt"
/* process input -> output */
void func(char* in, char* out) {
char inbuf[256];
int found = 0;
FILE* fp;
/* input string is empty */
if (in == NULL || !strcmp(in, "")) {
strcpy(out, "*** not found ***");
return;
}
/* open database */
fp = fopen(db, "r");
if (fp == NULL) {
strcpy(out, "*** database open error ***");
return;
}
/* search database and return */
/* first matching line */
while (fgets(inbuf, sizeof inbuf, fp) != NULL) {
if (strstr(inbuf, in) != NULL) {
found = 1;
break;
}
}
fclose(fp);
/* found an entry, */
/* clip off newline */
if (found) {
size_t len = strlen(inbuf);
if (len > = 1 && inbuf[len - 1] == '\n')
inbuf[len - 1] = 0;
strcpy(out, inbuf);
}
else {
strcpy(out, "*** not found ***");
}
}
4. C 함수에 대한 C++ 래퍼함수/자바 네이티브 메소드 정의하기.
C 함수를 정의하고 난후에, C 함수에 대해서 C++ 래퍼 함수를 정의한다. "왜 C 함수를 바로 자바로 호출할 수 있는 네이티브 메소드로 사용하지 않는지?" 라는
의문이 들 것이다. 그 이유는 C++ 래퍼 함수는 C/C++ 에서 구현된 네이티브 메소드는 특별한 이름이나 신호(signature)가 필요하다. 만일 기존의 함수나 데이타를
접근하려 한다면 현재 있는 함수의 그 이름을 변환할 수는 없다. 그래서 다른 함수가 기존의 함수외에 래퍼함수로써 정의되어 진다.
함수이름은 다음과 같다.
Java_rmitest_SearchImpl_findEntry0
이에 대응하는 자바 네이티브 메소드는 다음과 같다.
rmitest.SearchImpl.findEntry0
어떻게 이 래퍼함수에게 부여되는 이름이 어떤 것인지 어떻게 아는가? 여기서 다음과 같이 래퍼함수에 대한 선언을 생성해주는 "javah"를 사용한다.
javah -jni -o rmilib.cpp rmitest.SearchImpl
이 명령어는 네이티브 메소드에 대한 Java Native Interface(JNI) 선언을 생성한다. 이 어플리케이션에서는 javah를 사용할 필요가 없다. 왜냐하면
네이티브 메소드 선언과 그 구현이 다음에 나타난다.
// rmilib.cpp
#include
#include
#include
// C function that searches database
extern "C" void func(char*, char*);
// declaration for native method
// rmitest.SearchImpl.findEntry0()
이 래퍼함수는 문자열을 입력값을 받아서 그것을 C 타입의 문자열(끝자가 null 인 바이트 문자열)로 변환한다. 그다음에 래퍼함수는 기존의 C 함수를 호출하고
자바 프로그램을 호출하는 것을 리턴하기 위한 문자열을 만든다.
두개의 C/C++ 함수가 컴파일 된 후에, 공유된 라이브러리 형태로 묶여진다. 이것은 자바 어플리케이션으로부터 호출할 수 있는 함수로 만들어진 것이다.
5. 서버 프로그램 정의하기.
지금까지 원격 인터페이스와 클래스, 원격 객체 호출에 대한 C와 C++ 함수를 정의했다. 그러나 어떻게 원격 객체로 하여금 어떤일을 하게 하는가?
첫번째 단계는 원격 객체 인스턴스를 등록하는 것이다. 이것은 서버에 있는 원격 객체를 생성해서 그 객체와 이름이 연상되는 java.rmi.Naming.rebind를 호출하는 것을
의미한다. 이러한 절차는 이름-객체 연관을 기억할 수 있는 레지스트리 프로그램을 사용한다. 만일 하나의 객체가 등록된다면, 클라이언트 프로그램은 이름과 연관된
java.rmi.Naming.lookup을 호출한다. 그 다음에 lookup은 레지스트리에 있는 객체를 리턴한다. 더 정확히 말해서, lookup은 원격 객체에 대한 stub을 반환한다.
stub은 이 팁에 나중에 나오는 클라이언트에 대한 부분에서 설명하고 있다.
JDK에는 레지스트리로 사용하는 "rmiregistry"라 불리는 프로그램이 있다. RMI 서버와 클라이언트가 시작되기 전에 이 프로그램을 실행한다. rmiregistry 프로그램은
RMI 서버 프로그램이 지정한 이름-객체 연관을 기억하고 있다. 이것은 RMI 클리이언트 프로그램이 이름에 의한 연과을 찾게 해주며, 원격 객체에 대한 stub 참조를
얻게 해준다. 여기서 어플리케이션에 대한 서버 프로그램은 다음과 같다.
// Server.java
package rmitest;
import java.rmi.Naming;
public class Server {
public static void main(String args[]) {
// install RMI security manager
System.setSecurityManager(new SecurityManager());
// create a remote object and register it
try {
SearchImpl si = new SearchImpl();
Naming.rebind("searchobj", si);
}
catch (Exception e) {
System.err.println(e);
}
}
}
서버 프로그램에서 원격 객체를 생성하고 "searchobj"라는 이름을 사용하여 등록하는 것에 유의하라. 또한 보안 관리자(security manager)를 인스톨하고 있다.
(클라이언트 프로그램도 이러한 것이 필요할 것이다.) 보안 관리자가 없다면, RMI 클래스 로더는 원격 위치에서 클래스들을 다운로드하지 않을 것이다. 보안 관리자는
로딩된 클래스에 의한 고의적인 오작동을 보호한다.
6. 서버를 호출하는 클라이언트 프로그램 정의하기.
마지막으로 정의하는 것은 클라이언트 프로그램이다. 이 프로그램은 사용자가 지정한 입력 문자열을 받아서 데이타베이스에서 정보를 찾기위해 사용한다.
특별히, 클라이언트는 서버 프로그램이 등록했던 원격 객체의 findEntry 메소드를 RMI 호출하는 것으로 되어 있다.
서버 프로그램은 "searchobj"라는 이름을 사용하여 원격 객체를 등록하는 것을 기억하라. 클라이언트 프로그램은 원격 객체를 찾기 위해서 Naming.lookup을
사용한다. 또한 서버가 실행하고 있는 호스트 이름을 나타낸다.
//localhost/searchobj
"localhost"라는 이름은 IP 주소가 127.0.0.1인 로컬 머신에 대한 특별한 이름이다.(이에 대한 또 다른 이름으로 "loopback" 주소라는 것이 있다.) 이 예제에서,
클라이언트와 서버는 같은 기계에서 실행된다. 만일 다른 호스트에서 서버를 실행한다면, "localhost"를 호스트 이름으로 바꿔주어야 한다.
public static String lookup(String str) {
String t = null;
try {
String host = "//localhost/searchobj/";
Search s = (Search)Naming.lookup(host);
t = s.findEntry(str);
}
catch (Exception e) {
System.err.println(e);
}
return t;
}
public static void main(String args[]) {
JFrame frame = new JFrame("RMI Client");
frame.addWindowListener(new WindowAdapter() {
public void windowClosing(WindowEvent e) {
System.exit(0);
}
});
// set RMI security manager
System.setSecurityManager(new SecurityManager());
// set up input and output areas
final JTextField field = new JTextField(25);
field.requestFocus();
final JLabel label = new JLabel(" ");
// process input
field.addActionListener (new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
label.setText(lookup(field.getText()));
}
});
// set up panels and so forth
JPanel panel1 = new JPanel();
JPanel panel2 = new JPanel();
panel1.add(field);
panel2.add(label);
frame.getContentPane().add("North", panel1);
frame.getContentPane().add("South", panle2);
frame.pack();
frame.setVisible(true);
}
}
이 코드의 핵심은 다음의 세줄이다.
String host = "//localhost/searchobj";
Search s = (Search)Naming.lookup(host);
t = s.findEntry(str);
첫번째 두줄은 이름("searchobj")에 의해서 원격 객체를 찾는 것이다. 마지막 줄은 원격 객체의 stub를 사용하여 데이타베이스를 찾는 것이다.
그러면 클라이언트가 정말로 원격 객체에서 작동되는지 궁금할 것이다. 즉, 클라이언트는 실제 원격 객체를 자신의 로컬에 가지고 있는 것이가?
그 대답은 "아니다"라는 것이다. 그리고 이것은 RMI 내부에서 작동되는 중요한 부분이다.
이 팁의 Part 2인 "모든 조각들을 합치기"에서 RMI 컴파일러(rmic)라고 부르는 것을 실행한다. 이 도구는 SearchImpl 클래스에 대한 "stub"을 생성한다.
stub은 서버에 존재하지만, 동적으로 클라이언트에 다운로드 된다. 그래서 클라이언트를 실행할 때에, stub을 통해서 원격 객체와 상호작용을 한다.
서버에 있는 RMI 시스템으로 메소드 인자값을 포맷팅해서 전송하는 것("정돈"(marshalling)이라 부른다.)을 담당하는 것이 stub이다. 서버측 "skeleton" 클래스는
이러한 정보를 해석하여("unmarshal"이라 부른다.) 원격 객체를 실제적으로 호출한다. 클라이언트로 반환디는 값을 전송하는 것은 이런 절차의 역순이다.
이 예제에서 클라이언트 측은 Client.class 와 Search.class 라는 유용한 클래스 파일을 자기 머신에 두고 있다. stub 클래스인 SearchImpl_Stub.class 가 서버로 부터의
요구에 의해 다운로드 된다. 그래서 원격 객체가 서버에 머무르게 되고, 클라이언트는 stub 클래스 인스턴스를 통해서 원격 객체와 상호작용한다.
꼭 알아두어야 할 다른 한가지는 "codebase"에 대한 개념이다. 이것은 stub이 저장된 장소이다. 이 어플리케이션에서는 서버를 실행할 때에 codebase가 지정된다.
그것은 다음과 같다.
Naming.rebind를 사용하여 원격 객체를 등록할 때에, 객체에 대한 codebase가 기록된다. 객체의 stub이 다운로드 될 필요가 있을 때, codebase를 이용하여 발견될 수 있다.
이러한 어플리케이션에서 단순한 HTTP 서버는 codebase로 부터 .class stub을 내어 놓는다. 이서버에서는 localhost의 2001 포트를 사용한다.
codebase는 CLASSPATH 세팅과 다소 연관이 있다. rmiregistry가 파일을 찾으려고 할때에, 먼저 CLASSPATH를 보고나서 다음에 codebase를 본다. 이런 특별한 어플리케이션은
설정이 되어 있어서 codebase 세팅은 작동하는 어플리케이션에 대해서 보여져야만 한다.
서버 프로그램처럼 클라이언트 프로그램도 탑재된 클래스에 의한 오작동을 보호하기 위해서 보안 관리자를 인스톨한다는 것에 유의하라.
Part 2. 모든 조각들을 합치기.
여기서는 먼저 정의했던 어플리케이션의 다양한 조각을 가지고 작동되는 어플리케이션으로 한데 합치는 것을 설명한다.
1. 기초 디렉토리 생성하기. 이팁은 base 라는 이름을 사용된다. 디렉토리는 실제적으로 다음과 같다.
유닉스에서는
/usr/jones/rmibase
또는 윈도우에서는
c:\rmibase
윈도우를 사용한다면 /를 모두 \로 바꿔야 하지만 http:// 경로는 그대로 두어야 한다.
이것은 func.c를 object 파일로 컴파일한다.(Win32에서는 func.obj, Solaris에서는 func.o)
Borland C++과 같이 윈도우 C/C++ 컴파일러를 사용한다면, 다음과 같이 하면 된다.
bcc32 -c -P func.c
func.c는 C 함수이지, C++ 함수가 아니다. 그래서 C 컴파일을 하는 적당한 컴파일러 옵션을 사용하면 된다.
6. 다음과 같이 C++ 원시 함수를 컴파일한다.
c++ -c -l/jdkbase/include -l/jdkbase/include/win32 rmilib.cpp
여기서 "c++"은 여러분 자신 컴퓨터에 있는 C++ 컴파일러이다. 만일 Solaris를 사용한다면, "win32"를 "solaris"로 바꾸기만 하면 된다. 이 과정도 역시
object 파일(rmilib.obj 나 rmilib.o)을 만든다.
7. 다음과 같이 공유 라이브러를 생성한다.
bcc32 -tWD rmilib.obj func.obj
Solaris에서는 다음과 같다.
cc -G -o librmilib.so rmilib.o func.o
즉, 두개의 object 파일을 하나의 공유 라이브러리로 묶는 것이다.
지금 (Win32 경우) rmilib.dll 이나 (Solaris 경우) librmilib.so 라이브러리가 생긴다. 이 라이브러리를 base/server 로 옮겨라. System.loadLibrary 로 특정화된
라이브러리 이름과 시스템 상의 실제 공유 라이브러리 이름 사이에 플래폼 종속적인 매핑이 있다는 것에 유의하라. 예를 들어, "abc"라는 이름의 라이브러리를
로딩하는 것은 Win32에서는 "abc.dll"을 Solaris에서는 "libabc.so"로 이름되어 진다는 것을 의미한다.
이 어플리케이션은 현재 디렉토리(".")가 공유 라이브러리를 자바 프로그램으로 로딩하기 위한 검색 경로에 있다는 것을 가정한다. 이러한 영역에서 문제가 있다면
"java.library.path" 세팅을 변환시켜주어야 한다. 이러한 세팅은 아래의 서버 호출에서 이뤄진다.
8. base/server 에서 다음과 같은 data.txt 라는 작은 텍스트 파일을 생성한다.
Jane Jones 457-9231
> Tom Garcia 143-5876
Bill Smith 456-8918
각 줄의 필드는 스페이스로 분리되어 있다. 이것은 어플리케이션에 의해 검색될 수 있는 기존 데이타베이스이다.
이 단계는 SearchImpl_Skel.class 와 SearchImpl_Stub,class를 생성하는 것이다.
Part 3. 어플리케이션 실행하기.
여기서는 어플리케이션을 실행하기 위해 취해줄 조치에 대해서 설명한다.
1. 데스크탑 윈도우를 만들고 다음과 같이 해준다.
rmiregistry
위치가 잡힌 디렉토리로부터 이렇게 하면 server/rmitest는 CLASSPATH를 통해서 도달할 수 없게 된다. 즉, 이 어플리케이션 소스와 .class 파일과 연관이 없는
어떠한 장소에서든지 rmiregistry를 시작한다. 이것은 stub 파일을 찾을 때에 CLASSPATH와 codebase 위치를 혼동하는 것을 방지하기 위함이다.
rmiregistry 프로그램은 아무것도 화면에 나타내지 않는다. 단지 등록 요구를 대기할 뿐이다.
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