Microsoft .Net Remoting系列教程之二:Marshal、Disconnect與生命周期以及跟蹤服務(wù)

一、遠(yuǎn)程對象的激活

　　在Remoting中有三種激活方式，一般的實(shí)現(xiàn)是通過RemotingServices類的靜態(tài)方法來完成。工作過程事實(shí)上是將該遠(yuǎn)程對象注冊到通道中。由于Remoting沒有提供與之對應(yīng)的Unregister方法來注銷遠(yuǎn)程對象，所以如果需要注冊/注銷指定對象，微軟推薦使用Marshal（一般譯為編組）和Disconnect配對使用。在《Net Remoting基礎(chǔ)篇》中我已經(jīng)談到：Marshal()方法是將MarshalByRefObject類對象轉(zhuǎn)化為ObjRef類對象，這個(gè)對象是存儲生成代理以與遠(yuǎn)程對象通訊所需的所有相關(guān)信息。這樣就可以將該實(shí)例序列化以便在應(yīng)用程序域之間以及通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，客戶端就可以調(diào)用了。而Disconnect()方法則將具體的實(shí)例對象從通道中斷開。

　　根據(jù)上述說明，Marshal()方法對遠(yuǎn)程對象以引用方式進(jìn)行編組（Marshal-by-Reference，MBR），并將對象的代理信息放到通道中。客戶端可以通過Activator.GetObject()來獲取。如果用戶要注銷該對象，則通過調(diào)用Disconnect()方法。那么這種方式對于編組的遠(yuǎn)程對象是否存在生命周期的管理呢？這就是本文所要描述的問題。

二、生命周期

　　在CLR中，框架提供了GC（垃圾回收器）來管理內(nèi)存中對象的生命周期。同樣的，.Net Remoting使用了一種分布式垃圾回收，基于租用的形式來管理遠(yuǎn)程對象的生命周期。

　　早期的DCOM對于對象生命周期的管理是通過ping和引用計(jì)數(shù)來確定對象何時(shí)應(yīng)當(dāng)作為垃圾回收。然而ping引起的網(wǎng)絡(luò)流量對分布式應(yīng)用程序的性能是一種痛苦的負(fù)擔(dān)，它大大地影響了分布式處理的整體性能。.Net Remoting在每個(gè)應(yīng)用程序域中都引入一個(gè)租用管理器，為每個(gè)服務(wù)器端的SingleTon，或每個(gè)客戶端激活的遠(yuǎn)程對象保存著對租用對象的引用。（說明：對于服務(wù)器端激活的SingleCall方式，由于它是無狀態(tài)的，對于每個(gè)激活的遠(yuǎn)程對象，都由CLR的GC來自動(dòng)回收，因此對于SingleCall模式激活的遠(yuǎn)程對象，不存在生命周期的管理。）

1、租用

　　租用是個(gè)封裝了TimeSpan值的對象，用以管理遠(yuǎn)程對象的生存期。在.Net Remoting中提供了定義租用功能的ILease接口。當(dāng)Remoting通過SingleTon模式或客戶端激活模式來激活遠(yuǎn)程對象時(shí)，租用對象調(diào)用從System.MarshalByRefObject繼承的InitializeLifetimeService方法，向?qū)ο笳埱笞庥谩?/p>

ILease接口定義了有關(guān)生命周期的屬性，均為TimeSpan值。如下：

InitialLeaseTime：初始化有效時(shí)間，默認(rèn)值為300秒，如果為0，表示永不過期；
RenewOnCallTime：調(diào)用遠(yuǎn)程對象一個(gè)方法時(shí)的租用更新時(shí)間，默認(rèn)值為120秒；
SponsorshipTimeout：超時(shí)值，通知Sponsor（發(fā)起人）租用過期后，Remoting會等待的時(shí)間，默認(rèn)值為120秒；
CurrentLeaseTime：當(dāng)前租用時(shí)間，首次獲得租用時(shí)，為InitializeLeaseTime的值。

Remoting的遠(yuǎn)程對象因?yàn)槔^承了MarshalByRefObject，因此默認(rèn)繼承了InitializeLifetimeService方法，那么租用的相關(guān)屬性為默認(rèn)值。如果要改變這些設(shè)置，可以在遠(yuǎn)程對象中重寫該方法。例如：

public override object InitializeLifetimeService()
{
 ILease lease = (ILease)base.InitializeLifetimeService();
 if (lease.CurrentState == LeaseState.Initial)
 {
 lease.InitialLeaseTime = TimeSpan.FromMinutes(1);
 lease.RenewOnCallTime = TimeSpan.FromSeconds(20);
 }
 return lease; 
}

也可以忽略該方法，將對象的租用周期改變?yōu)闊o限：

public override object InitializeLifetimeService()
{
 return null;
}

2、租用管理器

　　如果是前面所說的租用主要是應(yīng)用在每個(gè)具體的遠(yuǎn)程對象上，那么租用管理器是服務(wù)器端專門用來管理遠(yuǎn)程對象生命周期的管理器，它維持著一個(gè)System.Hashtable成員，將租用映射為System.DateTime實(shí)例表示每個(gè)租用何時(shí)應(yīng)過期。Remoting采用輪詢的方式以一定的時(shí)間喚醒租用管理器，檢查每個(gè)租用是否過期。默認(rèn)為每10秒鐘喚醒一次。輪詢的間隔可以配置，如將輪詢間隔設(shè)置為5分鐘：

LifetimeService.LeaseManagerPollTime = System.TimeSpan.FromMinutes(5);

我們還可以在租用管理器中設(shè)置遠(yuǎn)程對象租用的屬性，如改變遠(yuǎn)程對象的初始有效時(shí)間為永久有效：

LifetimeServices.LeaseTime = TimeSpan.Zero;

我們也可以通過配置文件來設(shè)置生命周期，如：

<configuration>
 <system.runtime.remoting>
 <application name = "SimpleServer">
 <lifetime leaseTime = "0" sponsorshipTimeOut = "1M" renewOnCallTime = "1M" pollTime = "30S"/> 
 </application>
 </system.runtime.remoting>
</configuration>

注：配置文件中的pollTime即為上面所說的租用管理器的輪詢間隔時(shí)間LeaseManagerPollTime。

　　租用管理器對于生命周期的設(shè)置是針對服務(wù)器上所有的遠(yuǎn)程對象。當(dāng)我們通過配置文件或租用管理器設(shè)置租用的屬性時(shí)，所有遠(yuǎn)程對象的生命周期都遵循該設(shè)置，除非我們對于指定的遠(yuǎn)程對象通過重寫InitializeLifetimeService方法，改變了相關(guān)配置。也就是說，遠(yuǎn)程對象的租用配置優(yōu)先級高于服務(wù)器端配置。

3、發(fā)起人（Sponsor）

　　發(fā)起人是針對客戶端而言的。遠(yuǎn)程對象就是發(fā)起人要租用的對象，發(fā)起人可以與服務(wù)器端簽訂租約，約定租用時(shí)間。一旦到期后，發(fā)起人還可以續(xù)租，就像現(xiàn)實(shí)生活中租方的契約，房東、租房者之間的關(guān)系一樣。

　　在.Net Framework中的System.Runtime.Remoting.Lifetime命名空間中定義了ClientSponsor類，該類繼承了System.MarshalByRefObject，并實(shí)現(xiàn)了ISponsor接口。ClientSponsor類的屬性和方法，可以參考MSDN。

　　客戶端要使用發(fā)起人機(jī)制，必須創(chuàng)建ClientSponsor類的一個(gè)實(shí)例。然后調(diào)用相關(guān)方法如Register()或Renewal()方法來注冊遠(yuǎn)程對象或延長生命周期。如：

RemotingObject obj = new RemotingObject();
ClientSponsor sponsor = new ClientSponsor();
sponsor.RenewalTime = TimeSpan.FromMinutes(2);
sponsor.Register(obj);

續(xù)租時(shí)間也可以在ClientSponsor的構(gòu)造函數(shù)中直接設(shè)置，如：

ClientSponsor sponsor = new ClientSponsor(TimeSpan.FromMinutes(2));
sponsor.Register(obj);

我們也可以自己編寫Sponsor來管理發(fā)起人機(jī)制，這個(gè)類必須繼承ClientSponsor并實(shí)現(xiàn)ISponsor接口。

三、跟蹤服務(wù)

　　如前所述，我們要判斷通過Marshal編組遠(yuǎn)程對象是否存在生命周期的管理。在Remoting中，可以通過跟蹤服務(wù)程序來監(jiān)視MBR對象的編組進(jìn)程。

　　我們可以創(chuàng)建一個(gè)簡單的跟蹤處理程序，該程序?qū)崿F(xiàn)接口ITrackingHandler。接口ITrackingHandler定義了3個(gè)方法，MarshalObject、UnmarshalObject和DisconnectedObject。當(dāng)遠(yuǎn)程對象被編組、解組和斷開連接時(shí)，就會調(diào)用相應(yīng)的方法。下面是該跟蹤處理類的代碼：

public class MyTracking:ITrackingHandler
{
 public MyTracking()
 {
 //
 // TODO: 在此處添加構(gòu)造函數(shù)邏輯
 //
 }

 public void MarshaledObject(object obj,ObjRef or)
 {
 Console.WriteLine();
 Console.WriteLine("對象" + obj.Tostring() + " is marshaled at " + DateTime.Now.ToShortTimeString());
 }

 public void UnmarshaledObject(object obj,ObjRef or)
 {
 Console.WriteLine();
 Console.WriteLine("對象" + obj.Tostring() + " is unmarshaled at " + DateTime.Now.ToShortTimeString());
 }

 public void DisconnectedObject(object obj)
 {
 Console.WriteLine(obj.ToString() + " is disconnected at " + DateTime.Now.ToShortTimeString());
 }
}

然后再服務(wù)器端創(chuàng)建該跟蹤處理類的實(shí)例，并注冊跟蹤服務(wù)：
TrackingServices.RegisterTrackingHandler(new MyTracking());

四、測試

1、建立兩個(gè)遠(yuǎn)程對象，并重寫InitializeLifetimeService方法：

對象一：AppService1
初始生命周期：1分鐘

public class AppService1:MarshalByRefObject
{
 public void PrintString(string contents)
 {
 Console.WriteLine(contents); 
 }

 public override object InitializeLifetimeService()
 {
 ILease lease = (ILease)base.InitializeLifetimeService();
 if (lease.CurrentState == LeaseState.Initial)
 {
 lease.InitialLeaseTime = TimeSpan.FromMinutes(1);
 lease.RenewOnCallTime = TimeSpan.FromSeconds(20);
 }
 return lease;
 }
}

對象二：AppService2
初始生命周期：3分鐘

public class AppService2:MarshalByRefObject
{
 public void PrintString(string contents)
 {
 Console.WriteLine(contents); 
 }

 public override object InitializeLifetimeService()
 {
 ILease lease = (ILease)base.InitializeLifetimeService();
 if (lease.CurrentState == LeaseState.Initial)
 {
 lease.InitialLeaseTime = TimeSpan.FromMinutes(3);
 lease.RenewOnCallTime = TimeSpan.FromSeconds(40);
 }
 return lease;
 }
}

為簡便起見，兩個(gè)對象的方法都一樣。

2、服務(wù)器端

(1) 首先建立如上的監(jiān)控處理類；

(2) 注冊通道：

TcpChannel channel = new TcpChannel(8080);
ChannelServices.RegisterChannel(channel);

(3) 設(shè)置租用管理器的初始租用時(shí)間為無限：

LifetimeServices.LeaseTime = TimeSpan.Zero;

(4) 創(chuàng)建該跟蹤處理類的實(shí)例，并注冊跟蹤服務(wù)：

TrackingServices.RegisterTrackingHandler(new MyTracking());

(5) 編組兩個(gè)遠(yuǎn)程對象：

ServerAS.AppService1 service1 = new ServerAS1.AppService1();
ObjRef objRef1 = RemotingServices.Marshal((MarshalByRefObject)service1,"AppService1");

ServerAS.AppService2 service2 = new ServerAS1.AppService2();
ObjRef objRef2 = RemotingServices.Marshal((MarshalByRefObject)service2,"AppService2");

(6) 使服務(wù)器端保持運(yùn)行：

Console.WriteLine("Remoting服務(wù)啟動(dòng)，按退出..."); 
Console.ReadLine();

3、客戶端

通過Activator.GetObject()獲得兩個(gè)遠(yuǎn)程對象，并調(diào)用其方法PrintString。代碼略。

4、運(yùn)行測試：

運(yùn)行服務(wù)器端和客戶端，由于監(jiān)控程序?qū)⒈O(jiān)視遠(yuǎn)程對象的編組進(jìn)程，因此在運(yùn)行開始，就會顯示遠(yuǎn)程對象已經(jīng)被Marshal：

然后再客戶端調(diào)用這兩個(gè)遠(yuǎn)程對象的PrintString方法，服務(wù)器端接受字符串：

一分鐘后，遠(yuǎn)程對象一自動(dòng)被Disconnect：

此時(shí)客戶端如要調(diào)用遠(yuǎn)程對象一，會拋出RemotingException異常；

又一分鐘后，遠(yuǎn)程對象二被Disconnect了：

　　用戶還可以根據(jù)這個(gè)代碼測試RenewOnCallTime的時(shí)間是否正確。也即是說，在對象還未被Disconnect時(shí)，調(diào)用對象，則從調(diào)用對象的這一刻起，其生命周期不再是原來設(shè)定的初始有效時(shí)間值（InitialLeaseTime），而是租用更新時(shí)間值（RenewOnCallTime）。另外，如果這兩個(gè)遠(yuǎn)程對象沒有重寫InitializeLifetimeService方法，則生命周期應(yīng)為租用管理器所設(shè)定的值，為永久有效（設(shè)置為0）。那么這兩個(gè)對象不會被自動(dòng)Disconnect，除非我們顯式指定關(guān)閉它的連接。當(dāng)然，如果我們顯式關(guān)閉連接，跟蹤程序仍然會監(jiān)視到它的變化，然后顯示出來。

五、結(jié)論

　　通過我們的測試，其實(shí)結(jié)論已經(jīng)很明顯了。通過Marshal編組的對象要受到租用的生命周期所控制。注意對象被Disconnect，并不是指這個(gè)對象被GC回收，而是指這個(gè)對象保存在通道的相關(guān)代理信息被斷開了，而對象本身仍然在服務(wù)器端存在。

　　所以我們通過Remoting提供服務(wù)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況指定遠(yuǎn)程對象的生命周期，如果不指定，則為Remoting默認(rèn)的設(shè)定。要讓所有的遠(yuǎn)程對象永久有效，可以通過配置文件或租用管理器將初始有效時(shí)間設(shè)為0。

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