Golang學習之初識RPC

RPC 簡介

RPC（Remote Procedure Call）：遠程過程調用，它是一種通過網絡從遠程計算機程序上請求服務，而不需要了解底層網絡技術的思想。

 

RPC 是一種技術思想而非一種規范或協議，常見 RPC 技術和框架有：

• 應用級的服務框架：阿里的 Dubbo/Dubbox、Google gRPC、Spring Boot/Spring Cloud。
• 遠程通信協議：RMI、Socket、SOAP(HTTP XML)、REST(HTTP JSON)。
• 通信框架：MINA 和 Netty。

 

目前流行的開源 RPC 框架還是比較多的，有阿里巴巴的 Dubbo、Facebook 的 Thrift、Google 的 gRPC、Twitter 的 Finagle 等。

 

完整的 RPC 框架

在一個典型 RPC 的使用場景中，包含了服務發現、負載、容錯、網絡傳輸、序列化等組件，其中“RPC 協議”就指明了程序如何進行網絡傳輸和序列化。

圖 1：完整 RPC 架構圖

 

如下是 Dubbo 的設計架構圖，分層清晰，功能復雜：

圖 2：Dubbo 架構圖

 

 

 

RPC 核心功能

RPC 的核心功能是指實現一個 RPC 最重要的功能模塊，就是上圖中的”RPC 協議”部分：

圖 3：RPC 核心功能

 

一個 RPC 的核心功能主要有 5 個部分組成，分別是：客戶端、客戶端 Stub、網絡傳輸模塊、服務端 Stub、服務端等。

圖 4：RPC 核心功能圖

 

下面分別介紹核心 RPC 框架的重要組成：

• 客戶端(Client)：服務調用方。
• 客戶端存根(Client Stub)：存放服務端地址信息，將客戶端的請求參數數據信息打包成網絡消息，再通過網絡傳輸發送給服務端。

• 服務端存根(Server Stub)：接收客戶端發送過來的請求消息並進行解包，然后再調用本地服務進行處理。
• 服務端(Server)：服務的真正提供者。

• Network Service：底層傳輸，可以是 TCP 或 HTTP。

 

Golang RPC Demo

JSON-RPC

JSON-RPC是一個輕量級的遠程調用協議，簡單易用。本章節通過該協議進行演示。

 

請求數據體

{
    "id": 1,  //本次請求的標識碼，遠程返回時數據的標識碼應與本次請求的標識碼相同
    "method": "getName",  //遠端的方法名
    "params": ["1"]  //遠程方法接收的參數列表
}

 

返回數據體

{
    "id": 1,  //調用時所傳來的id
    "result": {"id": 1, "name": "name1"}  //遠程方法返回值
    "error": null  //錯誤信息
}

 

 

Go 的 RPC 包

net/rpc 包實現了最基本的rpc調用，它默認通過HTTP協議傳輸gob數據來實現遠程調用。

 

服務端實現了一個HTTP server,接收客戶端的請求，在收到調用請求后，會反序列化客戶端傳來的gob數據，獲取要調用的方法名，並通過反射來調用我們自己實現的處理方法，這個處理方法傳入固定的兩個參數，並返回一個error對象，參數分別為客戶端的請求內容以及要返回給客戶端的數據體的指針。

 

net/rpc/jsonrpc 包實現了JSON-RPC協議，即實現了net/rpc包的ClientCodec接口與ServerCodec，增加了對json數據的序列化與反序列化。

 

Demo

代碼目錄結構

 

Demo代碼

service.go

package service

import "errors"

// 需要傳輸的對象
type DemoService struct {
}

// 需要傳輸的參數
type Args struct {
    A, B int
}

// 普通的數學除法服務 如果被除數是0 則返回錯誤
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() {
    // 注冊一個服務
    err := rpc.Register(service.DemoService{})
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    // 開始監聽 使用 1234 端口
    listener, err := net.Listen("tcp", ":1234")
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    // 等待並處理連接
    for {
        conn, err := listener.Accept()
        if err != nil {
            log.Printf("accept error: %v", err)
            continue
        }
        // 使用協程 goroutine 異步處理連接請求
        go jsonrpc.ServeConn(conn)
    }
}

 

 

client.go

package main

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

func main() {
    // 創建連接
    conn, err := net.Dial("tcp", ":1234")
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    // 建立 json-rpc 協議 客戶端 通信管道
    client := jsonrpc.NewClient(conn)

    // 發送請求數據
    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)
    }
}

 

 

流程復現

1. 運行 server.go 啟動 RPC 服務器

 

2. 通過 window 自帶的 telnet 服務 手工發送請求測試

如果連接成功 會出現一片空白

此時鍵入 Ctrl + ] 進入 Microsoft Telnet 命令行模式 輸入

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

 

發送數據后 再按一下回車鍵 退出 Microsoft Telnet 命令行模式

由結果可以知道 調用除法服務成功 結果：10 / 3 = 3.3333333333333335

 

再發送一組錯誤參數

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

 

得到正確的錯誤返回 說明我們的Demo服務正確執行了

 

3. 運行 client.go 通過客戶端模式 發送請求

得到的結果跟預期一樣 Demo演示結束