在工作队列一章中,我们学会了如何使用工作队列来处理多个工作进程间分发任务,但如果我们想要运行远程计算机上的函数来获得结果呢?这就是本章要处理的问题RPC。
本节我们会使用RabbitMQ构建一个RPC系统:一个客户端和一个可扩展的RPC服务器。因为我们没有任何耗时的任务值得分发下去,我们构建一个虚拟的服务来返回斐波纳契数列。
客户端接口
我们创建一个客户端类来说明如何使用RPC服务,暴露一个call方法来发送RPC请求和数据获取结果。
FibonacciRpcClient fibonacciRpc = new FibonacciRpcClient(); String result = fibonacciRpc.call("4"); System.out.println( "fib(4) is " + result);
尽管RPC是编程中一种常见的模式,但其也常常饱受批评。因为程序员常常不知道调用的方法是本地方法还是一个RPC方法,这在调试中常常增加一些不必要的复杂性。我们应该简化代码,而不是滥用RPC导致代码变的臃肿。
回调队列
一般来说,通过RabbitMQ实现RPC非常简单,客户端发送一个请求消息,服务端响应消息就完成了。为了接收到响应内容,我们在请求中发送”callback“队列地址,也可以使用默认的队列。
callbackQueueName = channel.queueDeclare().getQueue(); BasicProperties props = new BasicProperties .Builder().replyTo(callbackQueueName) .build(); channel.basicPublish("", "rpc_queue", props, message.getBytes());
AMQP协议中预定了14个消息属性,除了下面几个,其它的都很少使用:
deliveryMode : 标识消息是持久化还是瞬态的。
contentType : 描述 mime-type的编码类型,如JSON编码为”application/json“。
replyTo : 通常在回调队列中使用。
correlationId : 在请求中关联RPC响应时使用。
关联Id(Correlation Id)
在前面的方法中,要求在每个RPC请求创建回调队列,这可真是一件繁琐的事情,但幸运的是我们有个好方法-在每个客户端创建一个简单的回调队列。
这样问题又来了,队列如何知道这些响应来自哪个请求呢?这时候correlationId就出场了。我们在每个请求中都设置一个唯一的值,这样我们在回调队列中接收消息的时候就能知道是哪个请求发送的。如果收到未知的correlationId,就废弃该消息,因为它不是我们发出的请求。
你可能会问,为什么抛弃未知消息而不是抛出错误呢?这是由服务器竞争资源所导致的。尽管这不太可能,试想一下,如果RPC服务器在发送完响应后而在发送应答消息前死掉了,重启RPC服务器会重新发送请求。这就是我们在客户机上优雅地处理重复的反应,RPC应该是等同的。
(1)客户端启动,创建一个匿名且唯一的回调队列。
(2)对每个RPC请求,客户端发送一个包含replyTo和correlationId两个属性的消息。
(3)请求发送到rpc_queue队列。
(4)RPC服务在队列中等待请求,当请求出现时,根据replyTo字段使用队列将结果发送到客户端。
(5)客户端在回调队列中等待数据。当消息出现时,它会检查correlationId属性,如果该值匹配的话,就会返回响应结果给应用。
示例代码
RPCServer.java
package com.favccxx.favrabbit; import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory; import com.rabbitmq.client.Connection; import com.rabbitmq.client.Channel; import com.rabbitmq.client.QueueingConsumer; import com.rabbitmq.client.AMQP.BasicProperties; public class RPCServer { private static final String RPC_QUEUE_NAME = "rpc_queue"; private static int fib(int n) { if (n == 0) return 0; if (n == 1) return 1; return fib(n - 1) + fib(n - 2); } public static void main(String[] argv) { Connection connection = null; Channel channel = null; try { ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory(); factory.setHost("localhost"); connection = factory.newConnection(); channel = connection.createChannel(); channel.queueDeclare(RPC_QUEUE_NAME, false, false, false, null); channel.basicQos(1); QueueingConsumer consumer = new QueueingConsumer(channel); channel.basicConsume(RPC_QUEUE_NAME, false, consumer); System.out.println(" [x] Awaiting RPC requests"); while (true) { String response = null; QueueingConsumer.Delivery delivery = consumer.nextDelivery(); BasicProperties props = delivery.getProperties(); BasicProperties replyProps = new BasicProperties.Builder().correlationId(props.getCorrelationId()) .build(); try { String message = new String(delivery.getBody(), "UTF-8"); int n = Integer.parseInt(message); System.out.println(" [.] fib(" + message + ")"); response = "" + fib(n); } catch (Exception e) { System.out.println(" [.] " + e.toString()); response = ""; } finally { channel.basicPublish("", props.getReplyTo(), replyProps, response.getBytes("UTF-8")); channel.basicAck(delivery.getEnvelope().getDeliveryTag(), false); } } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { if (connection != null) { try { connection.close(); } catch (Exception ignore) { } } } } }
RPCClient.java
package com.favccxx.favrabbit; import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory; import com.rabbitmq.client.Connection; import com.rabbitmq.client.Channel; import com.rabbitmq.client.QueueingConsumer; import com.rabbitmq.client.AMQP.BasicProperties; import java.util.UUID; public class RPCClient { private Connection connection; private Channel channel; private String requestQueueName = "rpc_queue"; private String replyQueueName; private QueueingConsumer consumer; public RPCClient() throws Exception { ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory(); factory.setHost("localhost"); connection = factory.newConnection(); channel = connection.createChannel(); replyQueueName = channel.queueDeclare().getQueue(); consumer = new QueueingConsumer(channel); channel.basicConsume(replyQueueName, true, consumer); } public String call(String message) throws Exception { String response = null; String corrId = UUID.randomUUID().toString(); BasicProperties props = new BasicProperties.Builder().correlationId(corrId).replyTo(replyQueueName).build(); channel.basicPublish("", requestQueueName, props, message.getBytes("UTF-8")); while (true) { QueueingConsumer.Delivery delivery = consumer.nextDelivery(); if (delivery.getProperties().getCorrelationId().equals(corrId)) { response = new String(delivery.getBody(), "UTF-8"); break; } } return response; } public void close() throws Exception { connection.close(); } public static void main(String[] argv) { RPCClient fibonacciRpc = null; String response = null; try { fibonacciRpc = new RPCClient(); System.out.println(" [x] Requesting fib(30)"); response = fibonacciRpc.call("30"); System.out.println(" [.] Got '" + response + "'"); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { if (fibonacciRpc != null) { try { fibonacciRpc.close(); } catch (Exception ignore) { } } } } }
先启动RPCServer,然后运行RPCClient,控制台输出如下内容
RPCClient[x] Requesting fib(30) RPCClient[.] Got '832040' RPCServer[x] Awaiting RPC requests RPCServer[.] fib(30) |