使用JavaCard RMI接口 |
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Java Card小应用程序编程的第二个模型是JavaCard RMI ( JCRMI)，严格的说它是J2SE RMI分布对象模型的缩小版。
这是一个以对象为中心的模型，根据这个模型你在上一节看到的APDU通信和句柄将被抽象化；取而代之的是你处理对象。这简化了编程和集成基于Java Card技术的设备。
在RMI模型中，一个服务器应用程序创建并生成可访问的远程对象，并且一个客户应用程序获得到服务器的远程对象的远程引用，然后调用它们的远程方法。在JCRMI中，Java Card小应用程序是服务器，而主应用程序是客户端。
JavaCard RMI简介
两个程序包提供了JavaCard RMI支持：
1、java.rmi定义了Java 2标准版java.rmi程序包的一个子集。它定义了Remote接口和RemoteException类。除此之外，没有包含其他传统的java.rmi类。
2、Javacard.framework.service定义了Java Card小应用程序服务类，包括RMI服务类CardRemoteObject和RMIService。
3、Class CardRemoteObject定义了两个方法启动和禁止卡片外的对象的远程访问。类RMIService处理RMI请求（转化输入的命令APDU为远程方法调用）。
编写一个JCRMI应用程序类似于编写一个典型的基于RMI的应用程序：
1.定义远程类的行为为一个接口。
2.编写远程类的服务器实现，和支持类。
3.编写一个使用远程服务的客户机程序和支持类。
注意JCRMI没有改变小应用程序的基本结构或者生命周期，你不久就会看到。
远程接口
创建一个远程服务中的第一步是定义它的可见行为。远程接口定义你的小应用程序提供的服务。和在标准的J2SE RMI中一样，所有的Java Card RMI远程接口必须扩展java.rmi.Remote接口。为了说明，这里有一个远程接口，揭示一个取得保存在卡片里的余额的方法：
import java.rmi.*;
import javacard.framework.*;
public interface MyRemoteInterface extends Remote {
...
public short getBalance() throws RemoteException;
...
// A complete credit card application would also define other
// methods such as credit() and debit() methods.
...
}
列表1、远程接口
MyRemoteInterface定义这个远程方法，在我们的示例中一个getBalance ()方法，来取得保存在智能卡中的余额。注意，除了Java Card特定的导入之外，这个远程接口看起来完全象一个标准的RMI远程接口。
服务器实现
下一步是实现服务器的行为。服务器实现包含Java Card小应用程序，在所有的你已经定义的远程接口当中的实现，和任何与你的应用程序相关的特定类。
Java Card小应用程序
Java Card小应用程序是JCRMI服务器，并且是主机（客户端）应用程序可用的远程对象的所有者。一个典型的Java Card RMI小应用程序的结构在下面的图表中说明：
Figure 4. 典型的JavaCard RMI应用程序结构
当和明确地处理APDU消息的小应用程序相比，基于JCRMI的小应用程序更像一个对象容器。如图4所示，基于JCRMI的小应用程序有一个或多个远程对象，一个APDU Dispatcher和一个接收APDU并且把它们转化为远程方法调用的RMIService。Java Card远程类可以扩展CardRemoteObject类，自动导出对象，使之可用于远程使用。
JCRMI小应用程序必须扩展javacard.framework.Applet，遵循标准的小应用程序结构，并且定义适当的生命周期方法。它必须安装并且登记本身，并且分配APDU。下面这一代码片断说明一个基于JCRMI的小应用程序的典型结构：
public class MyApplet extends javacard.framework.Applet {
private Dispatcher disp;
private RemoteService serv;
private Remote myRemoteInterface;
/**
* Construct the applet. Here instantiate the remote
* implementation(s), the APDU Dispatcher, and the
* RMIService. Before returning, register the applet.
*/
public MyApplet () {
// Create the implementation for my applet.
myRemoteInterface = new MyRemoteInterfaceImpl();
// Create a new Dispatcher that can hold a maximum of 1
// service, the RMIService.
disp = new Dispatcher((short)1);
// Create the RMIService
serv = new RMIService(myRemoteInterface);
disp.addService(serv, Dispatcher.PROCESS_COMMAND);
// Complete the registration process
register();
}
...
小应用程序创建一个Dispatcher和一个处理输入的JCRMI APDU的RMIService。
...
/**
* Installs the Applet. Creates an instance of MyApplet.
* The JCRE calls this static method during applet
* installation.
* @param bArray install parameter array.
* @param bOffset where install data begins.
* @param bLength install parameter data length.
*/
public static void install(byte[] aid, short s, byte b) {
new MyApplet();
}
在JavaCard环境中，JVM的生命周期是物理卡片的生命周期，而不是提供垃圾收集器的所有的Java Card实现的，所以你需要最小化内存分配。在安装时间创建对象，这样内存只被分配给它们一次。
/**
* Called by the JCRE to process an incoming APDU command. An
* applet is expected to perform the action requested and
* return response data, if any.
*
* This JCRMI version of the applet dispatches remote
* invocation APDUs by invoking the Dispatcher.
*
* Upon normal return from this method the JCRE sends the ISO-
* 7816-4-defined success status (90 00) in the APDU response.
* If this method throws an ISOException, the JCRE sends the
* associated reason code as the response status instead.
* @param apdu is the incoming APDU.
* @throw ISOException if the install method fails.
*/
public void process(APDU apdu) throws ISOException {
// Dispatch the incoming command APDU to the RMIService.
disp.process(apdu);
}
代码列表13.Java Card RMI小应用程序
小应用程序的process()方法接收一个APDU命令并且把它发送到RMIService，RMIService通过把它转化为一个RMI调用和后续响应处理这条命令。
实现远程对象
实现一个JCRMI远程对象类似于实现标准的J2SE RMI远程对象。主要区别是在JCRMI中你的远程对象有扩展CardRemoteObject的选择（除了实现你的远程接口之外）。
CardRemoteObject定义两个方法export()和unexport()，分别允许或者禁止从卡外到对象的访问。通过扩展CardRemoteObject，你自动地导出你的远程对象所有的方法。如果你决定不扩展CardRemoteObject，你将要负责通过调用CardRemoteObject.export()导出它们。
import java.rmi.RemoteException;
import javacard.framework.service.CardRemoteObject;
import javacard.framework.Util;
import javacard.framework.UserException;
/**
* Provides the implementation for MyRemoteInterface.
*/
public class MyRemoteImpl extends CardRemoteObject implements MyRemoteInterface {
/** The balance. */
private short balance = 0;
/**
* The Constructor invokes the superclass constructor,
* which exports this remote implementation.
*/
public MyRemoteImpl() {
super(); // make this remote object visible
}
/**
* This method returns the balance.
* @return the stored balance.
* @throws RemoteException if a JCRMI exception is
* encountered
*/
public short getBalance() throws RemoteException {
return balance;
}
// Other methods
...
}
列表⒕远程对象实现
一个完整的Java Card RMI应用程序的流程
让我们概述一个JCRMI应用程序的流程。客户端（主机）应用程序通过传递RMI APDU到卡上的JCRE来产生RMI调用，依次转送这些APDU到相应的JCRMI小应用程序。这个小应用程序分配接收的APDU到RMIService，依次处理APDU并且转化它为一个RMI调用。一个JCRMI小应用程序的典型流程在下面说明：
Figure 5. 基于JavaCard RMI模型的应用程序流程
简言之，JCRMI提供一个基于APDU的消息传递模型的分布式对象模型机制。JCRMI消息被封装到传送到RMIService的APDU消息中，负责解码APDU命令，并且转化这些命名到方法调用和响应。这允许服务器和客户端通信，来回传送方法信息、参数和返回值。
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