分布式服务架构-RPC

 

目录

 

1 架构演变

2 RPC（Remote Procedure Call Protocol，远程过程调用）：分布式服务架构的核心

2.1 RPC同步调用

2.2 RPC异步调用

2.2.1 MOM（Message-oriented middleware）

2.2.2 JMS(Java Message Service)

2.2.3 常用的消息队列

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1 架构演变

• 单一应用架构
  • 当网站流量很小时，只需一个应用，将所有功能都部署在一起，以减少部署节点和成本。
  • 此时，用于简化增删改查工作量的 数据访问框架(ORM) 是关键。
• 垂直应用架构
  • 当访问量逐渐增大，单一应用增加机器带来的加速度越来越小，将应用拆成互不相干的几个应用，以提升效率。
  • 此时，用于加速前端页面开发的 Web框架(MVC) 是关键。
• 分布式服务架构
  • 当垂直应用越来越多，应用之间交互不可避免，将核心业务抽取出来，作为独立的服务，逐渐形成稳定的服务中心，使前端应用能更快速的响应多变的市场需求。
  • 此时，用于提高业务复用及整合的 分布式服务框架(RPC) 是关键。
• 流动计算架构
  • 当服务越来越多，容量的评估，小服务资源的浪费等问题逐渐显现，此时需增加一个调度中心基于访问压力实时管理集群容量，提高集群利用率。
  • 此时，用于提高机器利用率的 资源调度和治理中心(SOA) 是关键。

2 RPC（Remote Procedure Call Protocol，远程过程调用）：分布式服务架构的核心

同步调用：客户端调用服务方方法，等待直到服务方返回结果或者超时，再继续自己的操作

异步调用：客户端把消息发送给中间件，不再等待服务端返回，直接继续自己的操作。

同步调用的实现方式有WebService和RMI。Web Service提供的服务是基于web容器的，底层使用http协议，因而适合不同语言异构系统间的调用。RMI实际上是Java语言的RPC实现，允许方法返回 Java 对象以及基本数据类型，适合用于JAVA语言构建的不同系统间的调用。

异步调用的JAVA实现版就是JMS(Java Message Service)，目前开源的的JMS中间件有Apache社区的ActiveMQ和Kafka，另外有阿里的RocketMQ，昨天（2016年11月28日）看到的新闻阿里已经将此组件捐献给Apache社区基金组织。

2.1 RPC同步调用

简单来说一个RPC架构里包含如下4个组件:

1、 客户端(Client)：服务调用方

2、 客户端存根(Client Stub)：存放服务端地址信息，将客户端的请求参数打包成网络消息，再通过网络发送给服务方

3、 服务端存根(Server Stub)：接受客户端发送过来的消息并解包，再调用本地服务

4、 服务端(Server)：真正的服务提供者。

这4个组件调用时序图如下：

1、 服务调用方（client）调用以本地调用方式调用服务；

2、 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；在Java里就是序列化的过程

3、 client stub找到服务地址，并将消息通过网络发送到服务端；

4、 server stub收到消息后进行解码,在Java里就是反序列化的过程；

5、 server stub根据解码结果调用本地的服务；

6、 本地服务执行处理逻辑；

7、 本地服务将结果返回给server stub；

8、 server stub将返回结果打包成消息，Java里的序列化；

9、 server stub将打包后的消息通过网络并发送至消费方

10、 client stub接收到消息，并进行解码, Java里的反序列化；

11、 服务调用方（client）得到最终结果。

RPC框架的目标就是把2-10步封装起来，把调用、编码/解码的过程封装起来，让用户像调用本地服务一样的调用远程服务。要做到对客户端（调用方）透明化服务， RPC框架需要考虑解决如下问题：

1、 服务端提供的服务如何发布，客户端如何发现服务；

2、 如何对请求对象和返回结果进行序列化和反序列化；

3、 如何更高效进行网络通信。

以上问题在一些开源的RPC框架里都有比较好的解决，如阿里的Dubbo，Facebook的Thrift。有兴趣的同学可以对这两个框架进行深入学习研究。

2.2 RPC异步调用

2.2.1 MOM（Message-oriented middleware）

MOM 就是面向消息中间件（Message-oriented middleware），是用于以分布式应用或系统中的异步、松耦合、可靠、可扩展和安全通信的一类软件。MOM 的总体思想是它作为消息发送器和消息接收器之间的消息中介,这种中介提供了一个全新水平的松耦合，解决应用之间的消息传递、解耦、异步的问题。”

2.2.2 JMS(Java Message Service)

JMS 叫做 Java 消息服务（Java Message Service）,是 Java 平台上有关面向 MOM 的技术规范，旨在通过提供标准的产生、发送、接收和处理消息的 API 简化企业应用的开发，类似于 JDBC 和关系型数据库通信方式的抽象。”

• JMS编码接口 
  ConnectionFactory 用于创建连接到消息中间件的连接工厂 
  Connection 代表了应用程序和消息服务器之间的通信链路 
  Destination 指消息发布和接收的地点，包括队列（点对点P2P）或主题（发布/订阅 Pub/Sub） 
  Session 表示一个单线程的上下文，用于发送和接收消息 
  MessageConsumer 由会话创建，用于接收发送到目标的消息 
  MessageProducer 由会话创建，用于发送消息到目标 
  Message 是在消费者和生产者之间传送的对象，消息头，一组消息属性，一个消息体 

2.2.3 常用的消息队列

• ActiveMQ 是Apache出品，最流行的，能力强劲的开源消息总线。ActiveMQ 是一个完全支持JMS1.1和J2EE 1.4规范的 JMS Provider实现。

• ActiveMQ基础篇：https://www.cnblogs.com/cyfonly/p/6380860.html

  Java消息队列--ActiveMq 初体验： https://www.cnblogs.com/jaycekon/p/6225058.html

  Java消息中间件---基础篇：https://blog.csdn.net/u013123635/article/details/78362360/

参考文章列表：

            分布式架构核心RPC原理：https://blog.csdn.net/dongnaosenlu/article/details/76998419