利用rpcgen构建分布式程序的8个步骤---学习笔记

构建分布式程序的8个步骤（rpcgen）

一、构建常规应用程序

要构建这个字典应用例子的分布式版本，第一步要求程序员构造解决问题的常规程序。

最初这个字典应用的过程组织情况

二、将程序划分为两个部分。

在考虑哪一个过程可以转移到远程机器上时，程序员必须考虑每一个过程所需要的设施，比如过程nextin在每一次被调用时要读取下一输入行，并对它进行分析，因为它要访问程序的标准输入文件，所以nextin必须放在主程序中。程序员还必须考虑每个过程所要访问的数据所处的位置。

     执行I/0或者访问文件描述符的过程不能轻易地转移到远程机器中。

     执行过程的机器应当与放置过程所要访问数据的机器是同一台。将巨大的数据结构传递给远程过程的效率很低。（可是是远程机器，也可是客户主机器）

     在考虑了最初的字典应用程序以及每个过程要访问的数据之后，很明显应当把过程insertw，deletew，initw，lookupw和字典本身放在同一台机器中。下图表示了应用程序的划分。

在这个划分的基础上，将程序分解为本地和远程两个构建。

Dict1.c含有主程序和过程nextin

Dict2.c包含了来自最初的应用程序的一些过程，他们将成为远程程序的一部分。另外，它还包含对各个过程要共享的全局数据的声明。

分别编译这两个文件，产生两个构件的目标文件，这些构件必须连接到一起以产生可执行的程序。

三、创建rpcgen规约

程序员一旦为某个分布式程序选择了一种结构，就可以准备rpc规约了，从本质上说，rpcgen规约文件包含了对远程程序的声明以及它所使用的数据结构。

规约文件包含：

声明在客户或者服务器中共享使用的常量

声明客户和服务器之间要共享使用的数据类型

声明远程程序，每个程序中所包含的过程以及它们的参数类型

Rpc使用一些数字来标识远程程序以及在这些程序中的远程过程。在规约文件中的程序声明定义了诸如程序的RPC号、版本号以及分配给程序中的过程的编号。

所有这些声明必须要用RPC编程语言给出，而不是用c语言。

文件rdict.x说明了一个rpcgen规约，它包含了对字典程序之rpc版的声明。

按照约定，规约文件使用大写的名字来定义过程和程序。这些名字成为可以在C程序中使用的符号常量，大写有助于避免冲突。

四、运行rpcgen

程序员运行rpcgen程序来检查语法上的错误。Rpcgen rdict.x

Rpcgen在生成四个输出文件时，使用了输入文件的名字。例如，因为输入文件由rdict开始，所以输出文件将被命名为：rdict.h，rdict_clnt.c，rdict_sve.c和rdict_xdr.c。

①　Rpcgen产生的.h文件

Rdict.h包含了在规约文件中所声明的所有常量和数据类型的C的合法声明。另外，rpcgen还增加了对远程过程的定义。

Rdict.h中有外部声明，这个被声明的过程构成了客户端的stub的接口部分。过程名称不变， 只是将它们映射为小写，并附加上一个下划线和程序的版本号。（例如远程过程DELETEW，于是rdict.h含有对过程deletew_1的外部声明。）

                           这里是ridct.h的部分代码。

②　Rpcgen产生的xdr转换文件

Rpcgen产生了含有对一些例程的调用的文件，这些例程执行XDR转换。这种调用是针对远程程序中所声明的所有数据类型的。

③　Rpcgen产生的客户代码

        对于字典应用程序，rpcgen产生了文件rdict_clnt.c，这是源程序，它将成为本程序分布式版中客户端的通信stub。该文件为远程程序中的每一个过程准备好了通信stub过程。

④　Rpcgen产生的服务器代码

Rpc跟产生的第四个文件是rdict_svc.c，它包含服务器所需要的代码。该文件包含服务器在开始时要执行的主程序。它包括获得协议端口号，向端口映射器注册RPC程序，接着便等待接收RPC调用。它将每个调用分派给合适的服务器端口stub接口，当被调用的过程响应时，服务器创建rpc应答并将它发回客户。

该文件一旦生成，就可以被编译成为目标代码的形式。

五、编写stub接口过程

Rpcgen产生的文件并没有构成完成的程序，它要求程序员必须编写客户端和服务器端的接口例程，在远程程序中的每一个过程都必须要存在一个接口过程。

这便是在客户端stub接口过程inserw(char *word)。

在服务器端，接口例程接收来自rpcgen所产生的通信stub的调用，并将控制权传递给实现这个指定调用的过程。如同客户端那样，服务器接口例程必须把参数由rpcgen所选择的类型转变为被调用过程中所使用的类型。

六、编译和连接客户程序

    对接口例程进行编译，所输出的是.o为后缀的文件。

    程序员需要在最初的主程序中加入一点新的细节，因为使用了rpc，程序需要有针对rpc声明的c的include文件，还需要包含rdict.h文件，因为它包含了客户和服务器都要使用的常量的定义。还需要声明并初始化一个句柄（handle），rpc通信例程用该句柄和服务器通信。

在编译完修改之后的主程序代码rdict.c生成rdict.o文件之后，将客户端的所有文件链接到一起，并将最终的可执行客户程序放到文件rdict中。

cc -o rdict rdict.o rdict_clnt.o rdict_xdr.o rdict_cif.o

其中，rdict.o是我们修改之后主程序代码编译之后的.o文件，rdict_clnt.o是rpcgen产生的客户代码编译生成的.o文件，rdict_cif.o是我们自己编写的接口例程编译之后生成的.o文件。 

七、编译和链接服务器程序

 构成服务器的这些目标程序就可以用如下命令连接成可执行的文件，可执行文件放在rdictd中：

八、启动服务器和执行客户

     在客户端程序运行之前，必须先开启服务器程序，不然无法联系远程程序。一定要用命令./rdictd先执行服务器程序。

注：个人理解：到目前为止，把rpc的主要工作原理都理解了，现在做一个个人的理解分析，加深对rpc的印象。

首先，建立常规程序，然后划分程序，在此基础上编写rpc规约。rpc规约是针对远程服务器上的程序和过程制定的以（.x）为后缀的文件。Rpc规约中包含了客户端和服务器共享使用的常量，数据结构和远程程序和过程的声明，它是以数字来标识远程程序和过程的。之后输入命令行（rpcgen 规约文件名.x），运行rpcgen，将生产四个文件，分别为（规约文件名.h,规约文件名_clnt.c,规约文件名_svc.c,规约文件名_xdr.c)，其中.h的头文件，是将源规约文件中的变量，数据结构和过程转化为c语言的形式，规约文件名_clnt.c,规约文件名_svc.c是符合rpc规范的客户端，服务器端的源码，对远程程序的每一个过程都有相应的处理。之后，我们要编写客户端和服务器端的接口过程，这里以常规程序中的一个函数做例子。比如insertw(char *word){}函数：在客户端，客户跟在常规程序中一样还是使用void insertw(char *word){}，但是这个函数已经到远程服务器上了，无法直接调用。这时候我们就需要一个客户端接口，能够与rpc运行生成的客户端程序进行通信。Rpc的客户端程序参数是间接的，形如char **word，所以必须在我们编写的客户端接口对参数进行转化，然后相应调用rpc客户端程序中的void insertw_1(char **word){}函数。这一过程相当于对服务器发出了请求，rpc的服务器端接收到了相应的请求，调用相应函数void insertw_1_svc(char **word){}，在函数中应该把参数还原成char *word，然后调用放在服务器上的void insertw(char *word){}函数，处理完成后，对客户端的请求最返回处理。

整个过程中，程序员需要编写的代码主要有三块：①rpc规约文件②客户端接口过程③服务器端接口过程