基于Netty的RPC框架

概述

RPC（Remote Procedure Call），远程过程调用，是一个计算机通信协议，该协议允许运行一个进程调用另一个进程，而程序员无需额外为这个交互作用编程。

两个或者多个应用程序分布在不同的服务器上，他们之间的调用在客户端看来，就跟调用本地方法一样。

场景的RPC框架用阿里的dubbo、Google的gRPC，Apache的thrift、spring 的SpringCloud等。

调用流程：

clientsub是客户端本地调用的代理，ServerSub是服务端的代理。
流程解释：

1. 服务消费端本地调用方式来调用远程服务。
2. ClientSub接收到调用后，负责将方法，参数等，封装成能够进行网络传输的消息体。
3. ClientSub将消息进行编码后发送到服务端。
4. 服务端的ServerSub接收到消息后对消息进行解码。
5. 找到服务器本地的对应服务进行调用，并把返回值返回给ServerSub。
6. ServerSub对返回值进行编码并发送回消费端。
7. clientSub对返回进行解码。
8. 服务消费端得到调用结果。

RPC就是把2-7封装起来，然后消费端只需编码1的代码，和8的代码。

实战

这个demo仅仅使用了String类型的编解码器，也就是说只能进行String类型的数据传输。但也麻雀虽小，五脏俱全了。完成了基本的RPC通信。

代码量有点多，这里就直接上GitHub了，然后下面说说逻辑。

有三个包模块：

rpc-api：公共接口。
rpc-client：消费端。
rpc-provider：提供端。

使用方式：

服务端

1. 服务端配置文件配置服务提供者。
   目录固定是类路径下的providerconfig目录下的配置文件，不包括子目录。
   
   
   服务端的配置文件只有2个项，分别是提供者的id，提供者的类全限定名称。

 public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, IOException, InterruptedException {
     
        //参数1位端口，参数2为业务线程池的大小。
        RpcServer rpcServer = new RpcServer(5858,100);
        //启动
        rpcServer.start();
    }

结果：

启动消费者：

1. 配置消费者配置文件：固定下面目录下的配置文件。
   
   
   启动：

public class Testst {
     
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, IOException {
     
        ClientBootStrap clientBootStrap = new ClientBootStrap();
        clientBootStrap.initClient();
        HelloService helloServiceConsumer = (HelloService) clientBootStrap.getConsumer("HelloServiceConsumer");
        System.out.println(helloServiceConsumer.sayHallo("Yehaocong"));

        HelloService helloService = (HelloService) clientBootStrap.getConsumer("HelloServiceConsumer1");
        System.out.println(helloService.sayHallo("Yehaoxian"));

    }
}

为了测试同一个客户端可以调用不同服务（ip/port不一样）提供者，我们启动两个服务端提供者，一个用5959端口，一个用5858端口。

然后测试：

远程调用成功。

大致原理

提供端：

1. 服务启动时，解析配置文件，生成服务提供者，用一个map维护。这个代码在server.RpcServer#initProvider方法中。
2. 当有消费端调用时，提供方NettyIO线程接收到数据后，转发给业务线程池调用。
   
3. 业务线程池解析url，找到对应的提供者对象和对应的方法，执行调用，并返回结果给消费端。
   runable.ServiceRunnable#run方法。

消费端

1. ClientBootStrap启动时，解析配置文件，生成消费者对象，用client维护，实际上生成的是用动态代理代理过的stub对象。bootstrap.ClientBootStrap#initClient方法。
2. 想要用某个消费者调用远程，就使用ClientBootStrap.getConsumer方法并传入消费者id，获取消费者调用。
   
3. 消费者调用实际上是执行stub.ClientStub#invoke方法。拼接url，进行url发送到服务端。阻塞等待结果返回，阻塞方式使用线程的wait和notify机制。
4. 执行使用业务线程来执行，使用NettyIO线程专注IO。

消费端和服务端采用一个自定义编码器和Netty自带的LengthFieldBasedFrameDecoder解码器来解决粘包拆包问题。

测试代码：

结果：

GitHub地址：

https://github.com/YeHaocong1/rpc-demo