RPC原理解析

原创
2019/12/03 14:22
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1.RPC原理解析

1.1 什么是RPC RPC(Remote Procedure Call Protocol)——远程过程调用协议,它是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务,而不需要了解底层网络技术的协议。RPC协议假定某些传输协议的存在,如TCP/IP或UDP,为通信程序之间携带信息数据。RPC将原来的本地调用转变为调用远端的服务器上的方法,给系统的处理能力和吞吐量带来了近似于无限制提升的可能。在OSI网络通信模型中,RPC跨域了传输层和应用层。RPC使得开发包括网络分布式多程序在内的应用程序更加容易。

1.2 RPC架构 一个完整的RPC架构里面包含了四个核心的组件,分别是Client,Client Stub,Server以及Server Stub,这个Stub可以理解为存根。

  • 客户端(Client),服务的调用方。

  • 客户端存根(Client Stub),存放服务端的地址消息,再将客户端的请求参数打包成网络消息,然后通过网络远程发送给服务方。

  • 服务端(Server),真正的服务提供者。

  • 服务端存根(Server Stub),接收客户端发送过来的消息,将消息解包,并调用本地的方法。

 

1.3 RPC调用过程

(1) 客户端(client)以本地调用方式(即以接口的方式)调用服务; (2) 客户端存根(client stub)接收到调用后,负责将方法、参数等组装成能够进行网络传输的消息体(将消息体对象序列化为二进制); (3) 客户端通过sockets将消息发送到服务端; (4) 服务端存根( server stub)收到消息后进行解码(将消息对象反序列化); (5) 服务端存根( server stub)根据解码结果调用本地的服务; (6) 本地服务执行并将结果返回给服务端存根( server stub); (7) 服务端存根( server stub)将返回结果打包成消息(将结果消息对象序列化); (8) 服务端(server)通过sockets将消息发送到客户端; (9) 客户端存根(client stub)接收到结果消息,并进行解码(将结果消息发序列化); (10) 客户端(client)得到最终结果。 RPC的目标是要把2、3、4、7、8、9这些步骤都封装起来。 注意:无论是何种类型的数据,最终都需要转换成二进制流在网络上进行传输,数据的发送方需要将对象转换为二进制流,而数据的接收方则需要把二进制流再恢复为对象。

 

2. 自定义RPC框架范例

设计框架视图如下:

与1.3架构图相比较,rpc-sample-client相当于client-functions,通过接口方法发起请求;而rpc-client相当于client-stub,负责把方法和参数序列化并发送给查找到的服务器。

rpc-server相当于server stub,负责把客户端发送过来的消息反序列化,并通过反射调用本地服务,再把本地服务返回的结果序列化发送给客户端;

rpc-sample-server则相当于server-functions,提供本地服务并返回得出的结果给rpc-server。

rpc-client等待接收rpc-server返回的结果,并将结果反序列化,再把反序列化最终得到的结果返回给rpc-sample-client。

rpc-common提供基于netty的序列化与反序列化方法,并封装rpc请求和rpc响应,序列化和反序列的对象就是封装好的RpcRequest和RpcResponse。

rpc-registry则是基于zookeeper设计的分布式服务器动态上下线通知的应用程序,通过rpc-registry可以查找服务器或者注册服务器,用于均衡负载。

rpc-client与rpc-server之间的通信是基于netty的,netty底层也是sockets设计,但是效率比sockets高。

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