++RPC远程调用介绍_张鑫【黑马java培训】

更新时间:2019年07月26日 11时15分20秒 来源:黑马程序员论坛

一、什么是RPC？ RPC是与传统方法截然不同的通信手段：不同机器上的进程是允许相与调用的，当机器A上的进程调用机器B上的进程时，A上的调用进程被挂起，而B上的被调用进程开始执行。调用方可以通过使用参数将信息传送给被调用方，然后可以通过传回的结果得到信息。编程人员看不到任何消息传递过程。这个方法就被程为远程过程调用RPC.     RPC (Remote Procedure Call)即远程过程调用，是分布式系统常见的一种通信方法：当两个物理分离的子系统需要建立逻辑上的关联时，RPC 是牵线搭桥的常见技术手段之一。除 RPC 之外，常见的多系统数据交互方案还有分布式消息队列、HTTP 请求调用、数据库和分布式缓存等。 1.jpg (38.93 KB, 下载次数: 0) 下载附件  保存到相册 2019-6-25 15:14 上传           其中 RPC 和 HTTP 调用是没有经过中间件的，它们是端到端系统的直接数据交互。HTTP 调用其实也可以看成是一种特殊的 RPC，只不过传统意义上的 RPC 是指长连接数据交互，而 HTTP 一般是指即用即走的短链接。      RPC 在我们熟知的各种中间件中都有它的身影。Nginx/Redis/MySQL/Dubbo/Hadoop/Spark/Tensorflow 等重量级开源产品都是在 RPC 技术的基础上构建出来的，我们这里说的 RPC 指的是广义的 RPC，也就是分布式系统的通信技术。RPC 在技术中的地位好比我们身边的空气，它无处不在，但是又有很多人根本不知道它的存在。 二、本地调用的过程    首先我们聊一下本地调用的过程是什么：      RPC就是要像调用本地的函数一样去调远程函数。在研究RPC前，我们先看看本地调用是怎么调的。假设我们要调用函数Multiply来计算lvalue * rvalue的结果:     [Java] 纯文本查看 复制代码 int Multiply(int l, int r) { int y = l * r; return y; } int lvalue = 10; int rvalue = 20; int l_times_r = Multiply(lvalue, rvalue); 那么在第8行时，我们实际上执行了以下操作：    (1)将 lvalue 和 rvalue 的值压栈    (2)进入Multiply函数，取出栈中的值10 和 20，将其赋予 l 和 r    (3)执行第2行代码，计算 l * r ，并将结果存在 y    (4)将 y 的值压栈，然后从Multiply返回    (5)第8行，从栈中取出返回值 200 ，并赋值给 l_times_r    以上5步就是执行本地调用的过程。 三、远程调用所带来的问题：      在远程调用时，我们需要执行的函数体是在远程的机器上的，也就是说，Multiply是在另一个进程中执行的。这就带来了几个新问题：    (1)Call ID映射:       我们怎么告诉远程机器我们要调用Multiply，而不是Add或者FooBar呢？       在本地调用中，函数体是直接通过函数指针来指定的，我们调用Multiply，编译器就自动帮我们调用它相应的函数指针。但是在远程调用中，函数指针是不行的，因为两个进程的地址空间是完全不一样的。所以，在RPC中，所有的函数都必须有自己的一个ID。这个ID在所有进程中都是唯一确定的。客户端在做远程过程调用时，必须附上这个ID。然后我们还需要在客户端和服务端分别维护一个 {函数 <--> Call ID} 的对应表。两者的表不一定需要完全相同，但相同的函数对应的Call ID必须相同。当客户端需要进行远程调用时，它就查一下这个表，找出相应的Call ID，然后把它传给服务端，服务端也通过查表，来确定客户端需要调用的函数，然后执行相应函数的代码。    (2)序列化和反序列化:      客户端怎么把参数值传给远程的函数呢？      在本地调用中，我们只需要把参数压到栈里，然后让函数自己去栈里读就行。但是在远程过程调用时，客户端跟服务端是不同的进程，不能通过内存来传递参数。甚至有时候客户端和服务端使用的都不是同一种语言（比如服务端用C++，客户端用Java或者Python）。这时候就需要客户端把参数先转成一个字节流，传给服务端后，再把字节流转成自己能读取的格式。这个过程叫序列化和反序列化。同理，从服务端返回的值也需要序列化反序列化的过程。     (3)网络传输:     远程调用往往用在网络上，客户端和服务端是通过网络连接的。所有的数据都需要通过网络传输，因此就需要有一个网络传输层。网络传输层需要把Call ID和序列化后的参数字节流传给服务端，然后再把序列化后的调用结果传回客户端。只要能完成这两者的，都可以作为传输层使用。因此，它所使用的协议其实是不限的，能完成传输就行。尽管大部分RPC框架都使用TCP协议，但其实UDP也可以，而gRPC干脆就用了HTTP2。Java的Netty也属于这层的东西。 所以，要实现一个RPC框架，其实只需要把以上三点实现了就基本完成了。     (1)Call ID映射可以直接使用函数字符串，也可以使用整数ID。映射表一般就是一个哈希表。     (2)序列化反序列化可以自己写，也可以使用Protobuf或者FlatBuffers之类的。     (3)网络传输库可以自己写socket，或者用asio，ZeroMQ，Netty之类。 四、RPC 结构拆解 2.jpg (51.4 KB, 下载次数: 0) 下载附件  保存到相册 2019-6-25 16:47 上传     RPC 服务方通过 RpcServer 去导出（export）远程接口方法，而客户方通过 RpcClient 去引入（import）远程接口方法。      客户方像调用本地方法一样去调用远程接口方法，RPC 框架提供接口的代理实现，实际的调用将委托给代理 RpcProxy 。 代理封装调用信息并将调用转交给 RpcInvoker 去实际执行。 在客户端的 RpcInvoker 通过连接器 RpcConnector 去维持与服务端的通道 RpcChannel， 并使用 RpcProtocol 执行协议编码（encode）并将编码后的请求消息通过通道发送给服务方。     RPC 服务端接收器 RpcAcceptor 接收客户端的调用请求，同样使用 RpcProtocol 执行协议解码（decode）。 解码后的调用信息传递给 RpcProcessor 去控制处理调用过程，最后再委托调用给 RpcInvoker 去实际执行并返回调用结果。 五、RPC 组件职责 上面我们进一步拆解了 RPC 实现结构的各个组件组成部分，下面我们详细说明下每个组件的职责划分。 RpcServer 负责导出（export）远程接口 RpcClient 负责导入（import）远程接口的代理实现 RpcProxy 远程接口的代理实现 RpcInvoker 客户方实现：负责编码调用信息和发送调用请求到服务方并等待调用结果返回         服务方实现：负责调用服务端接口的具体实现并返回调用结果 RpcProtocol 负责协议编/解码 RpcConnector 负责维持客户方和服务方的连接通道和发送数据到服务方 RpcAcceptor 负责接收客户方请求并返回请求结果 RpcProcessor 负责在服务方控制调用过程，包括管理调用线程池、超时时间等 RpcChannel 数据传输通道 如果你对RPC感兴趣，可以关注我的博客，关于dubbo源码分析之dubbo-rpc远程调用模块 链接如下：https://www.cnblogs.com/markcd/p/8453260.html

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