RPC框架分析

一、RPC的介绍

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。简言之，RPC使得程序能够像访问本地系统资源一样，去访问远端系统资源。比较关键的一些方面包括：通讯协议、序列化、资源（接口）描述、服务框架、性能、语言支持等。

简单的说，RPC就是从一台机器(客户端)上通过参数传递的方式调用另一台机器(服务器)上的一个函数或方法(可以统称为服务)并得到返回的结果。

 

二、RPC的架构组建

1、分为4个组建：

1、客户端（Client）:服务调用方（服务消费者）。

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数据信息打包成网络消息，再通过网络传输发送给        服务端。

3、服务端存根（Server Stub）:接收客户端发送过来的请求消息并进行解包，然后再调用本地服务进行处理。

4、服务端（Server）:服务的真正提供者。

组建的调用过程图：

具体的调用过程描述：

具体调用过程：

1、服务消费者（client客户端）通过调用本地服务的方式调用需要消费的服务；

2、客户端存根（client stub）接收到调用请求后负责将方法、入参等信息序列化（组装）成能够进行网络传输的消息体；

3、客户端存根（client stub）找到远程的服务地址，并且将消息通过网络发送给服务端；

4、服务端存根（server stub）收到消息后进行解码（反序列化操作）；

5、服务端存根（server stub）根据解码结果调用本地的服务进行相关处理；

6、本地服务执行具体业务逻辑并将处理结果返回给服务端存根（server stub）；

7、服务端存根（server stub）将返回结果重新打包成消息（序列化）并通过网络发送至消费方；

8、客户端存根（client stub）接收到消息，并进行解码（反序列化）；

9、服务消费方得到最终结果；

2、RPC的实现基础

1、需要有非常高效的网络通信，比如一般选择Netty作为网络通信框架；

2、需要有比较高效的序列化框架，比如谷歌的Protobuf序列化框架；

3、可靠的寻址方式（主要是提供服务的发现），比如可以使用Zookeeper来注册服务等等；

4、如果是带会话（状态）的RPC调用，还需要有会话和状态保持的功能；

3、RPC使用了哪些关键技术

1、动态代理

生成Client Stub（客户端存根）和Server Stub（服务端存根）的时候需要用到Java动态代理技术，可以使用JDK提供的原生的动态代理机制，也可以使用开源的：CGLib代理，Javassist字节码生成技术。


2、序列化和反序列化

在网络中，所有的数据都将会被转化为字节进行传送，所以为了能够使参数对象在网络中进行传输，需要对这些参数进行序列化和反序列化操作。

序列化：把对象转换为字节序列的过程称为对象的序列化，也就是编码的过程。

反序列化：把字节序列恢复为对象的过程称为对象的反序列化，也就是解码的过程。

目前比较高效的开源序列化框架：如Kryo、FastJson和Protobuf等。


3、NIO通信

出于并发性能的考虑，传统的阻塞式 IO 显然不太合适，因此我们需要异步的 IO，即 NIO。Java 提供了 NIO 的解决方案，Java 7 也提供了更优秀的 NIO.2 支持。可以选择Netty或者MINA来解决NIO数据传输的问题。


4、服务注册中心

可选：Redis、Zookeeper、Consul 、Etcd。一般使用ZooKeeper提供服务注册与发现功能，解决单点故障以及分布式部署的问题(注册中心)。

三、RPC的实现原理架构图