手寫RPC從零開始

  前言：現在隨着微服務、分布式的流行,基本大點的項目必用RPC框架,比如阿里的dubbo,Thrift等,現在我將一步步來手寫rpc,我們來慢慢熟悉這個過程,也便於看dubbo的源碼,不過在這之間肯定也會遇到很多問題,希望可以和大家一起共同解決。

 一：rpc的基本組成

 二：rpc的工作原理

 2.1、注冊客戶端服務

2.2、開啟rpc服務端

2.3、客戶端以本地的方式來調用服務端

2.4、客戶端代理找到服務端地址,連接服務端,然后將參數、方法等通過發送給服務端

2.5、服務端接收請求后將數據進行解碼,然后根據解碼的信息來執行本地程序,並將執行的結果返回給客戶端

2.6、客戶端進行解碼獲取返回的結果

三：編碼

3.1、服務端

 /**
     * 啟動rpc服務
     * @throws IOException
     */
    void start() throws IOException;

    /**
     * 服務注冊
     * @param serviceInterface 服務接口
     * @param impl 服務實現類
     */
    void register(Class serviceInterface, Class impl);

@Override
    public void start() throws IOException {
        ServerSocket server = new ServerSocket();
        server.bind(new InetSocketAddress(port));
        System.out.println("Bio rpc 服務啟動開始###端口###" + port);
        try {
            while (true) {
                System.out.println("等待客戶端接入");
                executor.execute(new ServersTask(server.accept()));
            }
        } catch (Exception e) {
            if (server != null) {
                server.close();
            }
        }
    }

    @Override
    public void register(Class serviceInterface, Class impl) {
        serviceRegistry.put(serviceInterface.getName(), impl);
    }

    static class ServersTask implements Runnable {
        Socket client = null;

        public ServersTask(Socket socket) {
            this.client = socket;
        }

        ObjectInputStream input = null;//輸入流
        ObjectOutputStream output = null;//輸出流

        @Override
        public void run() {
            //接收客戶端發送來的字節流,並轉化成對象,反射調用服務實現者,獲取執行結果
            try {
                input = new ObjectInputStream(this.client.getInputStream());
                String interfaceName = input.readUTF();
                String methodName = input.readUTF();
                Class<?>[] parameterType = (Class<?>[]) input.readObject();
                Object[] args = (Object[]) input.readObject();
                Class serverClass = serviceRegistry.get(interfaceName);
                if (serverClass == null) {
                    throw new ClassNotFoundException(interfaceName + " not found");
                }
                Method method = serverClass.getMethod(methodName, parameterType);
                Object result = method.invoke(serverClass.newInstance(), args);
                //執行結果反序列化返回給客戶端
                output = new ObjectOutputStream(this.client.getOutputStream());
                output.writeObject(result);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                if (output != null) {
                    try {
                        output.close();
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                if (input != null) {
                    try {
                        input.close();
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                if (this.client != null) {
                    try {
                        this.client.close();
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }

        }

 3.2、客戶端代理

 我們需要一個代理類來生成需要的接口

 public static <T> T create(final Class<?> serviceInterface, final String ip, final int port) {
        //將本地的接口調用轉換成JDK的動態代理，在動態代理中實現接口的遠程調用
        return (T) Proxy.newProxyInstance(serviceInterface.getClassLoader(), new Class<?>[]{serviceInterface}, new ProxyHandler(ip, port, serviceInterface));
    }

    static class ProxyHandler implements InvocationHandler {
        private String ip;
        private int port;
        private Class<?> serviceInterface;

        public ProxyHandler(String ip, int port, Class<?> serviceInterface) {
            this.ip = ip;
            this.port = port;
            this.serviceInterface = serviceInterface;
        }

在invoke中我們需要將參數,方法名等傳入到服務端,然后等待返回服務端的結果

public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
            Socket socket = null;
            ObjectOutputStream output = null;
            ObjectInputStream input = null;
            try {
                // 創建Socket客戶端，根據指定地址連接遠程服務提供者
                socket = new Socket(ip, port);
                // 將遠程服務調用所需的接口類、方法名、參數列表等編碼后發送給服務提供者
                output = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
                output.writeUTF(serviceInterface.getName());
                output.writeUTF(method.getName());
                output.writeObject(method.getParameterTypes());
                output.writeObject(args);
                // 同步阻塞等待服務器返回應答，獲取應答后返回
                input = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
                return input.readObject();
            } finally {
                if (socket != null) {
                    socket.close();
                }
                if (output != null) {
                    output.close();
                }
                if (input != null) {
                    input.close();
                }
            }

上面就是服務端的相關代碼,現在我們來看下寫下客戶端的調用

long start =System.currentTimeMillis();
        for (int i=0;i<200;i++){
            try {
                IOrderService orderService= ProxyFactory.create(IOrderService.class,"127.0.0.1",8088);
                System.out.println(orderService.getOrderDtoByUserId(i));
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
        long end=System.currentTimeMillis();
        System.out.println("總耗時："+(end-start));

運行結果

四：總結

我們采用的是BIO的傳輸方式,必須需要執行完畢一個請求后才可以執行下一個請求,這樣就會導致效率很低,采用線程池可以解決這個問題,但是如果請求非常多,依然會出現堵塞,隨意下一篇主要寫采用netty的方式來實現rpc

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