RMI 規範第七章深度剖析：對象激活機制與持久化遠程引用實現

激活機制概述：解決長期持久對象的資源難題

分布式系統可能包含成千上萬持久對象，無限期保持所有對象激活將耗盡資源。RMI 激活機制提供：

• 持久引用：系統崩潰後仍能重建通訊
• 按需激活：對象僅在首次訪問時啟動（惰性激活）

關鍵術語

• 活動對象：已在 JVM 中實例化並導出的遠程對象
• 非活動對象：未實例化但可激活的遠程對象
• 激活標識符：包含激活對象所需全部信息的持久句柄
• 不完善引用：Stub 內包含激活標識符 + 瞬態活引用（可能為 null）

惰性激活流程

1. 調用不完善引用的方法
2. 檢測活引用為 null → 啟動激活協議
3. 激活器返回活引用 → 不完善引用「完善」為活引用
4. 將調用委派給底層遠程引用執行

語義保證：RMI 保持「至多一次」調用語義，失敗時保證遠程方法執行不超過一次。

激活協議核心實體與交互

• 不完善引用：發起激活請求
• 激活器：每主機一個，維護激活標識符→描述符映射，管理 JVM 啟動與激活組
• 激活組：每 JVM 一個，接收激活請求，實例化對象，返回引用
• 可激活遠程對象：被激活的目標

協議步驟

1. 不完善引用調用激活器 activate(id, force)
2. 激活器查找 ActivationDesc（含組 ID、類名、codebase、初始化數據）
3. 目標激活組存在 → 轉發請求；不存在 → 啟動新 JVM 運行激活組
4. 激活組加載類，調用特殊構造函數 (ActivationID, MarshalledObject) 實例化對象
5. 激活組返回編組對象引用 → 激活器緩存映射 → 返回活引用給不完善引用

注意：使用激活需先運行 rmid 守護進程。

可激活遠程對象實現模型

開發者需：

1. 註冊 ActivationDesc
2. 在類中提供特殊公共構造函數 (ActivationID, MarshalledObject)

三種註冊方式

• Activatable.register(ActivationDesc)：不創建對象，返回 Stub
• Activatable 構造函數（前兩種）：註冊並導出對象
• Activatable.exportObject（前兩種）：顯式導出已有實現對象

特定對象僅能使用上述三種方式之一註冊。

ActivationDesc 類——激活描述符

包含：組標識符、類名、codebase、編組初始化數據、重啟模式。構造函數支持指定組 ID、重啟模式。getData() 返回 MarshalledObject，激活時傳給構造函數。

ActivationID 類——全局唯一激活標識符

含激活器遠程引用與對象唯一標識符。activate(boolean force) 觸發激活，force=true 忽略緩存強制聯系激活組。

Activatable 類——開發者主 API

抽象類擴展 RemoteServer。四大構造函數：

• 前兩種：初始構造，註冊並導出（指定 codebase、data、restart、port）
• 後兩種：激活時調用，僅導出（指定 ActivationID、port）

靜態方法：register、inactive、unregister、多重 exportObject、unexportObject。

構造可激活對象示例

// 擴展 Activatable
public class ServerImpl extends Activatable implements Server {
    // 初始構造
    public ServerImpl(String codebase, MarshalledObject data)
        throws ActivationException, RemoteException {
        super(codebase, data, false, 0); // 匿名端口，非重啟模式
    }
    // 激活構造
    public ServerImpl(ActivationID id, MarshalledObject data)
        throws RemoteException {
        super(id, 0);
        // 利用 data 初始化對象狀態
    }
    public void doImportantStuff() { ... }
}

// 不擴展 Activatable
public class ServerImpl extends SomeClass implements Server {
    public ServerImpl(String codebase, MarshalledObject data) throws ... {
        Activatable.exportObject(this, codebase, data, false, 0);
    }
    public ServerImpl(ActivationID id, MarshalledObject data) throws ... {
        Activatable.exportObject(this, id, 0);
    }
    ...
}

不創建對象註冊描述符

ActivationDesc desc = new ActivationDesc("examples.ServerImpl", codebase, data);
Server server = (Server) Activatable.register(desc); // 返回 Stub

激活系統核心接口

Activator 接口——激活請求入口

public interface Activator extends Remote {
    MarshalledObject activate(ActivationID id, boolean force)
        throws UnknownObjectException, ActivationException, RemoteException;
}

激活器緩存活動對象映射，force=false 時直接返回緩存引用。組不存在時啟動新 JVM（傳遞組描述符、化身號）。返回 MarshalledObject 避免加載對象代碼、不參與 DGC。

ActivationSystem 接口——註冊管理

• registerGroup/Object：註冊組/對象描述符，返回 ID
• activeGroup：組回調通知已激活，返回 ActivationMonitor
• unregisterGroup/Object、shutdown：註銷與關閉

安全限制：遠程調用上述方法拋出 AccessException。

ActivationMonitor 接口——狀態監控

• inactiveObject(id)：對象非活動，標記引用過期，下次激活重新實例化
• activeObject(id, mobj)：對象激活，通知監控器
• inactiveGroup(id, incarnation)：組非活動，下次用更大化身號重建

ActivationInstantiator 接口——對象實例化

public interface ActivationInstantiator extends Remote {
    MarshalledObject newInstance(ActivationID id, ActivationDesc desc)
        throws ActivationException, RemoteException;
}

激活組實現此接口：加載類 → 調用特殊構造函數 → 返回編組對象引用。負責報告對象非活動（調用監控器 inactiveObject）。

ActivationGroup 類——激活組實現基類

擴展 UnicastRemoteObject 實現 ActivationInstantiator。核心方法：

• createGroup(id, desc, incarnation)：創建/設置組，回調 activeGroup 獲取監控器
• newInstance：實例化對象（加載類、調用特殊構造函數）
• inactiveObject：取消導出對象，通知監控器
• activeObject/inactiveGroup：受保護方法供子類回調監控器

默認設置 RMISecurityManager、強制系統屬性。自定義組需在構造函數設置 SecurityManager。

MarshalledObject 類——延遲反序列化容器

封裝可序列化對象，延遲至調用 get() 時反序列化。序列化時註解 codebase URL，反序列化時自動下載缺失類。遠程對象以 Stub 形式存儲。equals/hashCode 忽略 codebase 註解比較序列化內容等價性。