Golang学习之初识RPC

RPC 简介

RPC（Remote Procedure Call）：远程过程调用，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思想。

 

RPC 是一种技术思想而非一种规范或协议，常见 RPC 技术和框架有：

• 应用级的服务框架：阿里的 Dubbo/Dubbox、Google gRPC、Spring Boot/Spring Cloud。
• 远程通信协议：RMI、Socket、SOAP(HTTP XML)、REST(HTTP JSON)。
• 通信框架：MINA 和 Netty。

 

目前流行的开源 RPC 框架还是比较多的，有阿里巴巴的 Dubbo、Facebook 的 Thrift、Google 的 gRPC、Twitter 的 Finagle 等。

 

完整的 RPC 框架

在一个典型 RPC 的使用场景中，包含了服务发现、负载、容错、网络传输、序列化等组件，其中“RPC 协议”就指明了程序如何进行网络传输和序列化。

图 1：完整 RPC 架构图

 

如下是 Dubbo 的设计架构图，分层清晰，功能复杂：

图 2：Dubbo 架构图

 

 

 

RPC 核心功能

RPC 的核心功能是指实现一个 RPC 最重要的功能模块，就是上图中的”RPC 协议”部分：

图 3：RPC 核心功能

 

一个 RPC 的核心功能主要有 5 个部分组成，分别是：客户端、客户端 Stub、网络传输模块、服务端 Stub、服务端等。

图 4：RPC 核心功能图

 

下面分别介绍核心 RPC 框架的重要组成：

• 客户端(Client)：服务调用方。
• 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。

• 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。
• 服务端(Server)：服务的真正提供者。

• Network Service：底层传输，可以是 TCP 或 HTTP。

 

Golang RPC Demo

JSON-RPC

JSON-RPC是一个轻量级的远程调用协议，简单易用。本章节通过该协议进行演示。

 

请求数据体

{
    "id": 1,  //本次请求的标识码，远程返回时数据的标识码应与本次请求的标识码相同
    "method": "getName",  //远端的方法名
    "params": ["1"]  //远程方法接收的参数列表
}

 

返回数据体

{
    "id": 1,  //调用时所传来的id
    "result": {"id": 1, "name": "name1"}  //远程方法返回值
    "error": null  //错误信息
}

 

 

Go 的 RPC 包

net/rpc 包实现了最基本的rpc调用，它默认通过HTTP协议传输gob数据来实现远程调用。

 

服务端实现了一个HTTP server,接收客户端的请求，在收到调用请求后，会反序列化客户端传来的gob数据，获取要调用的方法名，并通过反射来调用我们自己实现的处理方法，这个处理方法传入固定的两个参数，并返回一个error对象，参数分别为客户端的请求内容以及要返回给客户端的数据体的指针。

 

net/rpc/jsonrpc 包实现了JSON-RPC协议，即实现了net/rpc包的ClientCodec接口与ServerCodec，增加了对json数据的序列化与反序列化。

 

Demo

代码目录结构

 

Demo代码

service.go

package service

import "errors"

// 需要传输的对象
type DemoService struct {
}

// 需要传输的参数
type Args struct {
    A, B int
}

// 普通的数学除法服务 如果被除数是0 则返回错误
func (s DemoService) Div(args Args, result *float64) error {
    if args.B == 0 {
        return errors.New("division by zero")
    }
    *result = float64(args.A) / float64(args.B)
    return nil
}

 

 

server.go

package main

import (
    "RPC/service"
    "log"
    "net"
    "net/rpc"
    "net/rpc/jsonrpc"
)

func main() {
    // 注册一个服务
    err := rpc.Register(service.DemoService{})
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    // 开始监听 使用 1234 端口
    listener, err := net.Listen("tcp", ":1234")
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    // 等待并处理连接
    for {
        conn, err := listener.Accept()
        if err != nil {
            log.Printf("accept error: %v", err)
            continue
        }
        // 使用协程 goroutine 异步处理连接请求
        go jsonrpc.ServeConn(conn)
    }
}

 

 

client.go

package main

import (
    "RPC/service"
    "fmt"
    "net"
    "net/rpc"
    "net/rpc/jsonrpc"
)

func main() {
    // 创建连接
    conn, err := net.Dial("tcp", ":1234")
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    // 建立 json-rpc 协议 客户端 通信管道
    client := jsonrpc.NewClient(conn)

    // 发送请求数据
    SendData(client, service.Args{
        A: 10,
        B: 3,
    })
    SendData(client, service.Args{
        A: 10,
        B: 0,
    })
}

func SendData(client *rpc.Client, args service.Args) {
    var result float64
    err := client.Call("DemoService.Div", args, &result)
    if err != nil {
        fmt.Println(err)
    } else {
        fmt.Println(result)
    }
}

 

 

流程复现

1. 运行 server.go 启动 RPC 服务器

 

2. 通过 window 自带的 telnet 服务 手工发送请求测试

如果连接成功 会出现一片空白

此时键入 Ctrl + ] 进入 Microsoft Telnet 命令行模式 输入

send {"id":1,"method":"DemoService.Div","params":[{"A":10,"B":3}]}

 

发送数据后 再按一下回车键 退出 Microsoft Telnet 命令行模式

由结果可以知道 调用除法服务成功 结果：10 / 3 = 3.3333333333333335

 

再发送一组错误参数

send {"id":1,"method":"DemoService.Div","params":[{"A":10,"B":0}]}

 

得到正确的错误返回 说明我们的Demo服务正确执行了

 

3. 运行 client.go 通过客户端模式 发送请求

得到的结果跟预期一样 Demo演示结束