RPC的实现原理
正如上一讲所说,RPC主要是为了解决的两个问题:
- 解决分布式系统中,服务之间的调用问题。
- 远程调用时,要能够像本地调用一样方便,让调用者感知不到远程调用的逻辑。
还是以计算器Calculator为例,如果实现类CalculatorImpl是放在本地的,那么直接调用即可:
现在系统变成分布式了,CalculatorImpl和调用方不在同一个地址空间,那么就必须要进行远程过程调用:
那么如何实现远程过程调用,也就是RPC呢,一个完整的RPC流程,可以用下面这张图来描述:
其中左边的Client,对应的就是前面的Service A,而右边的Server,对应的则是Service B。
下面一步一步详细解释一下。
- Service A的应用层代码中,调用了Calculator的一个实现类的add方法,希望执行一个加法运算;
- 这个Calculator实现类,内部并不是直接实现计算器的加减乘除逻辑,而是通过远程调用Service B的RPC接口,来获取运算结果,因此称之为Stub;
- Stub怎么和Service B建立远程通讯呢?这时候就要用到远程通讯工具了,也就是图中的Run-time Library,这个工具将帮你实现远程通讯的功能,比如Java的Socket,就是这样一个库,当然,你也可以用基于Http协议的HttpClient,或者其他通讯工具类,都可以,RPC并没有规定说你要用何种协议进行通讯;
- Stub通过调用通讯工具提供的方法,和Service B建立起了通讯,然后将请求数据发给Service B。需要注意的是,由于底层的网络通讯是基于二进制格式的,因此这里Stub传给通讯工具类的数据也必须是二进制,比如calculator.add(1,2),你必须把参数值1和2放到一个Request对象里头(这个Request对象当然不只这些信息,还包括要调用哪个服务的哪个RPC接口等其他信息),然后序列化为二进制,再传给通讯工具类,这一点也将在下面的代码实现中体现;
- 二进制的数据传到Service B这一边了,Service B当然也有自己的通讯工具,通过这个通讯工具接收二进制的请求;
- 既然数据是二进制的,那么自然要进行反序列化了,将二进制的数据反序列化为请求对象,然后将这个请求对象交给Service B的Stub处理;
- 和之前的Service A的Stub一样,这里的Stub也同样是个“假玩意”,它所负责的,只是去解析请求对象,知道调用方要调的是哪个RPC接口,传进来的参数又是什么,然后再把这些参数传给对应的RPC接口,也就是Calculator的实际实现类去执行。很明显,如果是Java,那这里肯定用到了反射。
- RPC接口执行完毕,返回执行结果,现在轮到Service B要把数据发给Service A了,怎么发?一样的道理,一样的流程,只是现在Service B变成了Client,Service A变成了Server而已:Service B反序列化执行结果->传输给Service A->Service A反序列化执行结果 -> 将结果返回给Application,完毕。
理论的讲完了,是时候把理论变成实践了。
把理论变成实践
本文的示例代码,可到Github下载。