@author:Davie
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在前面的课程《Go语言微服务理论与实践课程》课程中,我们已经学习了微服务的理论知识,了解了微服务实践中需要解决哪些问题。从本篇技术文档开始,我们进入新的微服务内容的学习。在本系列课程中,我们会着重讲框架的内容,主要包括两个:gRPC框架、go-micro框架。
首先来学习gRPC框架相关的内容。
让我们先来看看正常情况下程序的执行和调用情况。例如有如下go语言代码:
func main() {
var a, b int
a = 1
b = 2
c := Add(a, b)
fmt.Println("计算结果:", c)
}
func Add(a int, b int) int {
return a + b
}
在上述的Go语言代码中,我们定义了一个Add方法用于实现两个数相加的功能,在main方法中通过调用Add方法实现了计算两个变量之和的操作。整个过程涉及到变量值入栈,出栈,赋值等操作,最后将出栈的计算结果返回并赋值给c变量。
总结说来,本地程序调用的过程大致可以分为几个步骤和阶段:
上文我们已经说过,远程过程调用是在两台或者多台不同的物理机器上实现的调用,其间要跨越网络进行调用。因此,我们再想通过前文本地方法调用的形式完成功能调用,就无法实现了,因为编译器无法通过编译的可执行文件来调用远程机器上的程序方法。因此需要采用RPC的方式来实现远端服务器上的程序方法的调用。
RPC技术内部原理是通过两种技术的组合来实现的:本地方法调用 和 网络通信技术。
在上述本地过程调用的例子中,我们是在一台计算机上执行了计算机上的程序,完成调用。随着计算机技术的发展和需求场景的变化,有时就需要从一台计算机上执行另外一台计算机上的程序的需求,因此后来又发展出来了RPC技术。特别是目前随着互联网技术的快速迭代和发展,用户和需求几乎都是以指数式的方式在高速增长,这个时候绝大多数情况下程序都是部署在多台机器上,就需要在调用其他物理机器上的程序的情况。
RPC是Remote Procedure Call Protocol三个单词首字母的缩写,简称为:RPC,翻译成中文叫远程过程调用协议。所谓远程过程调用,通俗的理解就是可以在本地程序中调用运行在另外一台服务器上的程序的功能方法。这种调用的过程跨越了物理服务器的限制,是在网络中完成的,在调用远端服务器上程序的过程中,本地程序等待返回调用结果,直到远端程序执行完毕,将结果进行返回到本地,最终完成一次完整的调用。
需要强调的是:远程过程调用指的是调用远端服务器上的程序的方法整个过程。
RPC技术在架构设计上有四部分组成,分别是:客户端、客户端存根、服务端、服务端存根。
这里提到了客户端和服务端的概念,其属于程序设计架构的一种方式,在现代的计算机软件程序架构设计上,大方向上分为两种方向,分别是:B/S架构、C/S架构。B/S架构指的是浏览器到服务器交互的架构方式,另外一种是在计算机上安装一个单独的应用,称之为客户端,与服务器交互的模式。
由于在服务的调用过程中,有一方是发起调用方,另一方是提供服务方。因此,我们把服务发起方称之为客户端,把服务提供方称之为服务端。以下是对RPC的四种角色的解释和说明:
了解完了RPC技术的组成结构我们来看一下具体是如何实现客户端到服务端的调用的。实际上,如果我们想要在网络中的任意两台计算机上实现远程调用过程,要解决很多问题,比如:
让我们来看看RPC具体是如何解决这些问题的,RPC具体的调用步骤图如下:
在上述图中,通过1-10的步骤图解的形式,说明了RPC每一步的调用过程。具体描述为:
通过上文一系列的文字描述和讲解,我们已经了解了RPC的由来和RPC整个调用过程。我们可以看到RPC是一系列操作的集合,其中涉及到很多对数据的操作,以及网络通信。因此,我们对RPC中涉及到的技术做一个总结和分析:
我们常见的Json,XML等相关框架都可以对数据做序列化和反序列化编解码操作。同时,在之前的《Go语言微服务理论与实践》课程中,我们已经学习过Protobuf协议,这也是一种数据编解码的协议,在RPC框架中使用的更广泛。