RPC学习心得

IPC和RPC

进程间通信（IPC，Inter-Process Communication），指至少两个进程或线程间传送数据或信号的一些技术或方法。
进程是计算机系统分配资源的最小单位。每个进程都有自己的一部分独立的系统资源，彼此是隔离的。为了能使不同的进程互相访问资源并进行协调工作，才有了进程间通信。这些进程可以运行在同一计算机上或网络连接的不同计算机上。进程间通信技术包括消息传递、同步、共享内存和远程过程调用。 IPC是一种标准的Unix通信机制。

有两种类型的进程间通信(IPC)。

本地过程调用(LPC)LPC用在多任务操作系统中，使得同时运行的任务能互相会话。这些任务共享内存空间使任务同步和互相发送信息。
本地过程调用(LPC)LPC用在多任务操作系统中，使得同时运行的任务能互相会话。这些任务共享内存空间使任务同步和互相发送信息。

为什么RPC呢？就是无法在一个进程内，甚至一个计算机内通过本地调用的方式完成的需求，比如不同的系统间的通讯，甚至不同的组织间的通讯。由于计算能力需要横向扩展，需要在多台机器组成的集群上部署应用。

RPC的通信过程

RPC（Remote Promote Call）一种进程间通信方式。允许像调用本地服务一样调用远程服务。
RPC 这个概念术语在上世纪 80 年代由 Bruce Jay Nelson 提出的，Nelson 的论文中指出实现 RPC 的程序包括 5 个部分：

1. User
2. User-stub
3. RPCRuntime
4. Server-stub
5. Server

这五个部分的关系是：

rpc基本结构.png

这里 user 就是 client 端，当 user 想发起一个远程调用时，它实际是通过本地调用 user-stub。
user-stub 负责将调用的接口、方法和参数通过约定的协议规范进行编码并通过本地的 RPCRuntime 实例传输到远端的实例。
远端 RPCRuntime 实例收到请求后交给 server-stub 进行解码后发起本地端调用，调用结果再返回给 user 端。

RPC结构的实现

Rpc结构图.png

客户端具体的调用过程：

1. RPC 服务方通过 RpcServer 去导出（export）远程接口方法，而客户方通过 RpcClient 去引入（import）远程接口方法。
1. 客户方像调用本地方法一样去调用远程接口方法，RPC 框架提供接口的代理实现，实际的调用将委托给代理RpcProxy 。
1. RpcProxy代理封装调用信息并将调用转交给RpcInvoker 去实际执行。
1. RpcInvoker 通过连接器RpcConnector 去维持与服务端的通道RpcChannel，并使用RpcProtocol 执行协议编码（encode）并将编码后的请求消息通过通道发送给服务方。

服务器端具体的调用过程：

1. RPC 服务端接收器 RpcAcceptor 接收客户端的调用请求，同样使用RpcProtocol 执行协议解码（decode）
1. 解码后的调用信息传递给RpcProcessor 去控制处理调用过程，最后再委托调用给RpcInvoker 去实际执行并返回调用结果。

RPC 组件职责

上面我们进一步拆解了 RPC 实现结构的各个组件组成部分，下面我们详细说明下每个组件的职责划分。

1. RpcServer
   负责导出（export）远程接口
2. RpcClient
   负责导入（import）远程接口的代理实现
3. RpcProxy
   远程接口的代理实现
4. RpcInvoker
   客户方实现：负责编码调用信息和发送调用请求到服务方并等待调用结果返回
   服务方实现：负责调用服务端接口的具体实现并返回调用结果
5. RpcProtocol
   负责协议编/解码
6. RpcConnector
   负责维持客户方和服务方的连接通道和发送数据到服务方
7. RpcAcceptor
   负责接收客户方请求并返回请求结果
8. RpcProcessor
   负责在服务方控制调用过程，包括管理调用线程池、超时时间等
9. RpcChannel
   数据传输通道

协议理解

接口调用通常包含两个部分，序列化和通信协议。常见的序列化协议包括json、xml、hession、protobuf、thrift、text、bytes等；通信比较流行的是http、soap、websockect，RPC通常基于TCP实现，常用框架例如netty。

参考：
RPC简介及框架选择
深入浅出 RPC - 深入篇

深入浅出 RPC - 浅出篇