如何科學的解釋RPC
說起RPC,就不能不提到分布式,這個促使RPC誕生的領域。
假設你有一個計算器接口,Calculator,以及它的實現類CalculatorImpl,那么在系統還是單體應用時,你要調用Calculator的add方法來執行一個加運算,直接new一個CalculatorImpl,然后調用add方法就行了,這其實就是非常普通的本地函數調用,因為在同一個地址空間,或者說在同一塊內存,所以通過方法棧和參數棧就可以實現。

現在,基於高性能和高可靠等因素的考慮,你決定將系統改造為分布式應用,將很多可以共享的功能都單獨拎出來,比如上面說到的計算器,你單獨把它放到一個服務里頭,讓別的服務去調用它。

這下問題來了,服務A里頭並沒有CalculatorImpl這個類,那它要怎樣調用服務B的CalculatorImpl的add方法呢?
有同學會說,可以模仿B/S架構的調用方式呀,在B服務暴露一個Restful接口,然后A服務通過調用這個Restful接口來間接調用CalculatorImpl的add方法。
很好,這已經很接近RPC了,不過如果是這樣,那每次調用時,是不是都需要寫一串發起http請求的代碼呢?比如httpClient.sendRequest...之類的,能不能像本地調用一樣,去發起遠程調用,讓使用者感知不到遠程調用的過程呢,像這樣:
@Reference private Calculator calculator; ... calculator.add(1,2); ...
這時候,有同學就會說,用代理模式呀!而且最好是結合Spring IoC一起使用,通過Spring注入calculator對象,注入時,如果掃描到對象加了@Reference注解,那么就給它生成一個代理對象,將這個代理對象放進容器中。而這個代理對象的內部,就是通過httpClient來實現RPC遠程過程調用的。
可能上面這段描述比較抽象,不過這就是很多RPC框架要解決的問題和解決的思路,比如阿里的Dubbo。
總結一下,RPC要解決的兩個問題:
- 解決分布式系統中,服務之間的調用問題。
- 遠程調用時,要能夠像本地調用一樣方便,讓調用者感知不到遠程調用的邏輯。
如何實現一個RPC
實際情況下,RPC很少用到http協議來進行數據傳輸,畢竟我只是想傳輸一下數據而已,何必動用到一個文本傳輸的應用層協議呢,我為什么不直接使用二進制傳輸?比如直接用Java的Socket協議進行傳輸?
不管你用何種協議進行數據傳輸,一個完整的RPC過程,都可以用下面這張圖來描述:

以左邊的Client端為例,Application就是rpc的調用方,Client Stub就是我們上面說到的代理對象,也就是那個看起來像是Calculator的實現類,其實內部是通過rpc方式來進行遠程調用的代理對象,至於Client Run-time Library,則是實現遠程調用的工具包,比如jdk的Socket,最后通過底層網絡實現實現數據的傳輸。
這個過程中最重要的就是序列化和反序列化了,因為數據傳輸的數據包必須是二進制的,你直接丟一個Java對象過去,人家可不認識,你必須把Java對象序列化為二進制格式,傳給Server端,Server端接收到之后,再反序列化為Java對象。
下一次我也將通過代碼,給大家演示一下,如何實現一個簡單的RPC。
RPC vs Restful
其實這兩者並不是一個維度的概念,總得來說RPC涉及的維度更廣。
如果硬要比較,那么可以從RPC風格的url和Restful風格的url上進行比較。
比如你提供一個查詢訂單的接口,用RPC風格,你可能會這樣寫:
/queryOrder?orderId=123
用Restful風格呢?
Get
/order?orderId=123
RPC是面向過程,Restful是面向資源,並且使用了Http動詞。從這個維度上看,Restful風格的url在表述的精簡性、可讀性上都要更好。
RPC vs RMI
嚴格來說這兩者也不是一個維度的。
RMI是Java提供的一種訪問遠程對象的協議,是已經實現好了的,可以直接用了。
而RPC呢?人家只是一種編程模型,並沒有規定你具體要怎樣實現,你甚至都可以在你的RPC框架里面使用RMI來實現數據的傳輸,比如Dubbo:Dubbo - rmi協議
RPC沒那么簡單
要實現一個RPC不算難,難的是實現一個高性能高可靠的RPC框架。
比如,既然是分布式了,那么一個服務可能有多個實例,你在調用時,要如何獲取這些實例的地址呢?
這時候就需要一個服務注冊中心,比如在Dubbo里頭,就可以使用Zookeeper作為注冊中心,在調用時,從Zookeeper獲取服務的實例列表,再從中選擇一個進行調用。
那么選哪個調用好呢?這時候就需要負載均衡了,於是你又得考慮如何實現復雜均衡,比如Dubbo就提供了好幾種負載均衡策略。
這還沒完,總不能每次調用時都去注冊中心查詢實例列表吧,這樣效率多低呀,於是又有了緩存,有了緩存,就要考慮緩存的更新問題,blablabla......
你以為就這樣結束了,沒呢,還有這些:
- 客戶端總不能每次調用完都干等着服務端返回數據吧,於是就要支持異步調用;
- 服務端的接口修改了,老的接口還有人在用,怎么辦?總不能讓他們都改了吧?這就需要版本控制了;
- 服務端總不能每次接到請求都馬上啟動一個線程去處理吧?於是就需要線程池;
- 服務端關閉時,還沒處理完的請求怎么辦?是直接結束呢,還是等全部請求處理完再關閉呢?
- ......
如此種種,都是一個優秀的RPC框架需要考慮的問題。
當然,接下來我們還是先實現一個簡單的RPC,再在上面一步步優化!
作者:柳樹之
鏈接:https://www.jianshu.com/p/2accc2840a1b
來源:簡書
著作權歸作者所有。商業轉載請聯系作者獲得授權,非商業轉載請注明出處。