远程过程调用协议（RPC）及 Java 实现

远程过程调用协议（RPC）

在 RPC 中，客户端会去调用另一个地址空间（通常是一个远程服务器）里的方法。调用代码看起来就像是调用的是一个本地方法，客户端和服务器交互的具体过程被抽象。

热门的 RPC 框架包括

• Google gRPC
• Facebook Thrift
• Avro
• 阿里的 Dubbo
  • Apache Dubbo (incubating) is a high-performance, java based RPC framework open-sourced by Alibaba.
• Amazon 的 Coral

RPC 是一个“请求-响应”协议：

• 客户端程序 ── 调用客户端存根 Stub 程序。就像调用本地方法一样，参数会被压入栈中。
• 客户端 Stub 程序 ── 将请求过程的 ID 和参数打包进请求信息中。
• 客户端通信模块 ── 将信息从客户端发送至服务端。
• 服务端通信模块 ── 将接受的包传给服务端存根 Stub 程序。
• 服务端 Stub 程序 ── 将结果解包，依据过程 ID 调用服务端方法并将参数传递过去。

RPC

请求消息的结构：

• 接口名称
• 方法名，形式：class_name.method_name
• 参数类型及参数值
• 超时时间
• requestID：由 Client Stub 生成，用于唯一标识一个请求，Client 调用方法后将回调对象 Callback 存放到全局 ConcurrentHashMap 里，形式 。Server 处理完请求后，将 requestID 放到 response 里返回给 Client，Client 通过 requestID 找到对应的 Callback。

通过代理机制实现透明化的 RPC：
怎么封装通信细节才能让用户像以本地调用方式调用远程服务呢？对 Java 来说就是使用代理：

• 字节码生成
• 动态代理 JDK

例如：

TestService ts = (TestService)RPCProxyClient.getProxy(TestService.class);
ts.do();

消息编码&消息解码：

• 消息编码：序列化
• 消息解码：反序列化

消息编码&消息解码常见的工具有：：

• Protobuf：Protocol buffers are Google's language-neutral, platform-neutral, extensible mechanism for serializing structured data. 关于其Java的使用，参见：Protocol Buffer Basics: Java，其使用包括三个步骤：

  • Define message formats in a .proto file.
  • Use the protocol buffer compiler.
  • Use the Java protocol buffer API to write and read messages.

• Thrift

通信：
现在在 linux 平台上，大家基本都使用 epoll 模型。这个是非阻塞的事件驱动模型，能够根据请求事件来触动业务逻辑。所以具有很强的负载能力。现在主流的服务器，比如：nginx、mina、netty等等，都基本采用这种底层模型。

PRC 优缺点

RPC 专注于暴露方法。RPC 通常用于处理内部通讯的性能问题，这样你可以手动处理本地调用以更好的适应你的情况。

遵循 REST 的 HTTP API 往往更适用于公共 API。

RPC缺点：

• RPC 客户端与服务实现捆绑地很紧密。
• 一个新的 API 必须在每一个操作或者用例中定义。
• RPC 很难调试。
• 你可能没办法很方便的去修改现有的技术。

RPC 与 WebService

WebService 主要有两种形式：

• REST：基于 XML 格式，基于 HTTP 协议。
• SOAP：可以基于不同的格式 JSON, XML，基于 HTTP 协议。

可以看出，WebService 都是基于 HTTP 协议。HTTP 接口由于受限于 HTTP 协议，需要带 HTTP 请求头，导致传输起来效率或者说安全性不如 RPC。

RPC：
RPC可以通过 HTTP 来实现,也可以通过 Socket 自己实现一套协议来实现.
RPC框架一般都有注册中心，有:

• 丰富的监控管理
• 发布、下线接口、动态扩展等，对调用方来说是无感知、统一化的操作
• 安全性
• 服务化架构、服务化治理，RPC 框架是一个强力的支撑

RPC 与 RMI

• RPC：

  • 跨语言，不支持对象的概念

• RMI：具体参见 RMI (Remote Method Invocation) 远程方法调用

  • 只支持 Java，支持 Java 对象及基本数据结构