馬軍

摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展，當(dāng)前時(shí)代中人們越來越關(guān)注計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，這是因?yàn)槿藗兊纳钜呀?jīng)同計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密的結(jié)合在一起，從而導(dǎo)致人們的生活難以離開計(jì)算機(jī)技術(shù)。在這種情況下，我國各行各業(yè)都在積極的將計(jì)算機(jī)技術(shù)融入其中。而一些計(jì)算機(jī)技術(shù)，也在不斷的尋求自身的發(fā)展。例如在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，當(dāng)前的科學(xué)家就在不斷的尋求JAVA和分布式計(jì)算相互結(jié)合，從而讓二者都能夠更好的運(yùn)行。這是一種技術(shù)上的突破，因此是當(dāng)前時(shí)代最為主流的研究項(xiàng)目之一。在這種情況下，本文從分布式計(jì)算入手，來探究Java分布式架構(gòu)與設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：分布式；java；RMI

計(jì)算機(jī)技術(shù)其實(shí)出現(xiàn)的較早，因?yàn)樽钤绲挠?jì)算機(jī)是用于計(jì)算的，和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)其實(shí)沒有太大的關(guān)系。但是當(dāng)美國軍部將幾臺(tái)計(jì)算機(jī)連接到了一起實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，聯(lián)合計(jì)算的時(shí)候，互聯(lián)網(wǎng)就出現(xiàn)了，也成為了計(jì)算機(jī)技術(shù)中不可分割的一部分。而事實(shí)上，最近些年中，最受人們重視的計(jì)算機(jī)技術(shù)也是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。它讓世界之間的距離大大的縮短，也讓人們生活的更加方便。JAVA和分布式計(jì)算都是當(dāng)前時(shí)代中最為重要的內(nèi)容之一，二者都是我國當(dāng)前計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的核心部分，因此，我國大部分的科學(xué)家都在不斷的讓二者相互融合，希望能夠提升運(yùn)行的速率和準(zhǔn)確性。這對于我國計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展而言是極其重要的。但是目前來看，我國JAVA技術(shù)和分布式計(jì)算技術(shù)結(jié)合的并不好，其中還存在一定的問題，在這種情況下，就需要重新尋求JAVA分布式架構(gòu)與設(shè)計(jì)，才能夠讓二者更好的結(jié)合在一起。針對這種情況，本文做出了如下探究：

1 分布式計(jì)算

1.1 分布式計(jì)算系統(tǒng)

分布式計(jì)算其主要的內(nèi)容其實(shí)就是將一個(gè)較為復(fù)雜的運(yùn)算內(nèi)容不斷的分拆，然后通過多個(gè)計(jì)算中樞來完成計(jì)算的一種手段，這是一種較為常見的手段，能夠較好的保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確和速度。

1.2 分布式計(jì)算應(yīng)用程序的特點(diǎn)

在當(dāng)前來看，分布式計(jì)算應(yīng)用程序的特點(diǎn)主要有兩個(gè)：第一個(gè)就是能夠快速的完成計(jì)算。其主要的原因在于，單一的復(fù)雜算式解決難度是較大的，但是如果將其拆解成較小的算式，就能夠讓各部分快速的完成計(jì)算，每一個(gè)部分工作量都是較少的。除此之外，單一的大算式是需要一步一步解決的，而采用分布式計(jì)算，就能夠多個(gè)單元一同解決，從而保證計(jì)算的速度和效率。第二個(gè)就是能夠保證計(jì)算的準(zhǔn)確率。在進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，一般越復(fù)雜的算式錯(cuò)誤率越高。在這種情況下，采用了分布式計(jì)算，就能夠讓復(fù)雜的算式變得相對簡單，從而能夠有效的提升計(jì)算準(zhǔn)確率，這對于計(jì)算而言是至關(guān)重要的?；谶@兩種情況，分布式計(jì)算是當(dāng)前時(shí)代最為重要的內(nèi)容之一。

1.3 分布式計(jì)算面臨的問題

在分布式計(jì)算面臨的問題中，其主要的內(nèi)容應(yīng)該分為兩個(gè)部分，第一個(gè)部分就是分布式計(jì)算中容易存在數(shù)據(jù)被盜竊的風(fēng)險(xiǎn)。分布式計(jì)算是在多個(gè)計(jì)算機(jī)中完成的，因此其本身的計(jì)算數(shù)據(jù)是需要不斷發(fā)送的，在這種情況下，計(jì)算數(shù)據(jù)就會(huì)出現(xiàn)被盜取的風(fēng)險(xiǎn)。越是復(fù)雜的算式，其本身發(fā)送的頻率越高，出現(xiàn)被盜取的風(fēng)險(xiǎn)也就越大。當(dāng)然，在一定的程度上來看，其盜取的僅僅是其中一部分。但是并不排除高級黑客能夠通過一部分追蹤整個(gè)算式。第二個(gè)部分就是容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的情況。和上個(gè)問題類似，分布式計(jì)算是通過不斷的發(fā)送小算式并通過小算式組成大算式的方法來完成計(jì)算，在這種情況下，發(fā)送的途中如果出現(xiàn)信號問題等，就可能造成內(nèi)容的丟失。

2 Java技術(shù)

2.1 Java在分布式計(jì)算上的優(yōu)勢與不足

Java作為當(dāng)今最為流行的編程語言，其本就是應(yīng)網(wǎng)絡(luò)而生的，更因?yàn)槠涮峁┝吮姸嗟念惻c方法，其對網(wǎng)絡(luò)分布式計(jì)算有著天然的友好性。其不足之處也很是明顯，由于java開發(fā)分布式大多采用RMI，而RMI又有著其局限性，因?yàn)樗惶峁┲鴍ava虛擬機(jī)之間的相互聯(lián)系，它不能被其他語言所編寫出來的對象或應(yīng)用所使用。

2.2 Java多線程編程

多線程可以允許程序在執(zhí)行中發(fā)出多個(gè)并發(fā)的指令流，并且這些指令流是亂序執(zhí)行的，而我們可以輕易的通過類java.lang.Thread在java中實(shí)現(xiàn)多線程

2.3 Java類裝載器

Java類加載器是負(fù)責(zé)動(dòng)態(tài)加載java類至java的虛擬機(jī)中的，正是因?yàn)閖ava類加載器，java程序在運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)不需要知道文件和文件系統(tǒng)。

2.4 Java RMI

前言已經(jīng)提及了java對于分布式計(jì)算有著天然的友好性，其主要原因就是因?yàn)镽MI。RMI中文意思為遠(yuǎn)程方法調(diào)用，其為我們提供了很方便的使java程序調(diào)用其他計(jì)算機(jī)上的java的方法，即只需經(jīng)過一些初始化過程，遠(yuǎn)程方法的調(diào)用就可以和本地方法的調(diào)用一樣，因此其為分布式網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用提供了比較完善的框架。

在RMI中，我們需要先建立一個(gè)服務(wù)器和一個(gè)或多個(gè)客戶端。其中服務(wù)器必須在被客戶端訪問前初始化完畢，做好被遠(yuǎn)程訪問的準(zhǔn)備，而客戶端則需要尋找到服務(wù)器并激活，然后使用服務(wù)器對RMI連接初始化。

3 用Java對網(wǎng)絡(luò)分布式計(jì)算相關(guān)技術(shù)的研究

3.1 服務(wù)器與客戶端的建立

首先我們需要先建立一個(gè)遠(yuǎn)程接口。在建立接口之前我們需要知道，只有在網(wǎng)絡(luò)通信的情況下我們才可以進(jìn)行遠(yuǎn)程方法的調(diào)用，但由于網(wǎng)絡(luò)通信的不穩(wěn)定性即網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異?；蛘哂幸环綌嚅_了連接，遠(yuǎn)程方法的調(diào)用就會(huì)失敗，因此我們需要在接口中的所有的的方法中調(diào)用java.rmi.remoteexception異常，這樣在遠(yuǎn)程方法調(diào)用時(shí)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常，RMI會(huì)指出remoteexception異常，當(dāng)客戶端獲得到這樣的異常時(shí)就會(huì)做出相應(yīng)的處理。此外，遠(yuǎn)程對象必須在遠(yuǎn)程的接口中申明了被用戶程序遠(yuǎn)程訪問。

其次我們要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程接口。想要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程接口，我們需要使用java.rmi.sever.UnicastRemoteObject類，因?yàn)樵谠擃愔形覀兛梢詫?shí)現(xiàn)RMI中的關(guān)于服務(wù)器和客戶端的遠(yuǎn)程對象、方法以及相關(guān)參數(shù)序列化的協(xié)議交流功能。

然后我們需要?jiǎng)?chuàng)建服務(wù)器。先建立一個(gè)遠(yuǎn)程對象實(shí)例，然后在rmiregistry注冊表中注冊這一個(gè)遠(yuǎn)程對象實(shí)例將其與一個(gè)名字綁定，注冊表的相關(guān)功能則由jdk的安裝目錄下的rmiregistry.exe程序完成，該程序主要是為其提供命名服務(wù)。

最終我們需要在建立一個(gè)客戶端。在客戶端的程序中我們需要先獲得遠(yuǎn)程對象的存根對象，這些存根是由rmic生成的，我們可以通過這些存根來調(diào)用方法。

3.2 負(fù)載平衡的研究

負(fù)載平衡的意思是對系統(tǒng)的負(fù)載情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)整，以此來盡力的減少系統(tǒng)中各個(gè)站點(diǎn)的負(fù)載不平衡的現(xiàn)象，從而提高系統(tǒng)的工作速度。因此負(fù)載平衡問題是分布式計(jì)算系統(tǒng)的核心問題之一，優(yōu)秀的負(fù)載平衡方法可以使人們充分的利用分布式計(jì)算的能力。

負(fù)載平衡主要有兩種算法，服務(wù)器算法：當(dāng)一個(gè)站點(diǎn)超載時(shí)期會(huì)嘗試將任務(wù)發(fā)給其他的輕站點(diǎn)，并且主要選擇新任務(wù)作為將要發(fā)送的任務(wù)。客戶端算法：當(dāng)該站點(diǎn)的任務(wù)隊(duì)列的長度小于閥值的時(shí)候，該站點(diǎn)就會(huì)嘗試從中載站點(diǎn)接受一個(gè)任務(wù)，這時(shí)所有站點(diǎn)上的任務(wù)都有可能會(huì)作為其接受的對象。

總結(jié)：

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對于科技的依賴已經(jīng)越來越嚴(yán)重。其中較為主要的就是對于計(jì)算機(jī)的依賴。可以說，當(dāng)前人們的生活已經(jīng)與計(jì)算機(jī)無法分離了。因?yàn)闊o論是家庭還是工作，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用都幾乎是全面的。如果離開了計(jì)算機(jī)，那么人們的生活將會(huì)慢下來，而且許多事情也變得難以完成。由此可見，計(jì)算機(jī)技術(shù)對于人們生活的影響是非常大的。我們當(dāng)前的時(shí)代也因此被成為了計(jì)算機(jī)時(shí)代。在這種情況下，人們就不斷的追求計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，希望能夠讓生活更加的快速，從而保證生活的高校。因此，JAVA分布式結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)成為了當(dāng)前最為重要的內(nèi)容，本文也提出了上述研究內(nèi)容?？偠灾?，計(jì)算機(jī)給人們生活與發(fā)展注入新的活力，隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用逐漸普及，我國很多行業(yè)都得到快速發(fā)展，這些都是建立在科學(xué)技術(shù)支持的基礎(chǔ)上，因此我們可以預(yù)測，當(dāng)科學(xué)技術(shù)再次出現(xiàn)快速發(fā)展的時(shí)候，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)會(huì)給人們提供更加全面、更好的服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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