七個步驟，帶你快速讀懂 RPC 框架原理
- 2019 年 10 月 29 日
- 筆記
來源：http://t.cn/R1zCimz
- 1. RPC框架的概念
- 2. RPC框架的原理解析
- 2.1 流程縱覽
- 2.2 客戶端調用
- 2.3 動態代理
- 2.4 網路傳輸
- 2.5 服務端數據接受
- 2.6 真實調用
- 2.7 服務端的動態載入
- 3. 總結
1. RPC框架的概念
RPC（Remote Procedure Call）–遠程過程調用，通過網路通訊調用不同的服務，共同支撐一個軟體系統，微服務實現的基石技術。使用RPC可以解耦系統，方便維護，同時增加系統處理請求的能力。
這裡寫圖片描述
上面是一個簡單的軟體系統結構，我們拆分出來用戶系統和訂單系統做為服務存在，讓不同的站點去調用。
只需要引入各個服務的介麵包，在程式碼中調用RPC服務就跟調用本地方法一樣，我剛接觸到這種調用方式的時候頗為驚奇，我明明調用的就是java語言方法啊（已java為例，現在RPC框架一般都支援多語言），怎麼就調用了遠程的服務了呢？？
2. RPC框架的原理解析
最近自己寫了一個簡單的RPC框架KRPC，本文原理分析結合中程式碼，均為該框架源碼
2.1 流程縱覽
這裡寫圖片描述
如上圖所示，我將一個RPC調用流程概括為上圖中5個流程，左邊3個為客戶端流程，右邊兩個為服務端流程。 下面就各流程進行解析
2.2 客戶端調用
服務調用方在調用服務時，一般進行相關初始化，通過配置文件/配置中心 獲取服務端地址 用戶調用：
// 用戶服務介面 public interface UserService { public User genericUser(Integer id,String name,Long phone); } //調用方 //服務初始化 KRPC.init("D:\krpc\service\demo\conf\client.xml"); UserService service = ProxyFactory.create(UserService.class, "demo","demoService"); User user = service.genericUser(1, "yasin", 1888888888L);
一開始接觸RPC調用方法肯定就有疑惑，它不是一個介面嗎，直接調用應該沒啥效果啊，我也沒有引入實現包。
帶著這個疑惑，我們就進入下一個知識點，動態代理
2.3 動態代理
動態代理這東西意如其名，它代理你幫你做事情。 上面我們不說道直接調用一個介面中的方法，並且沒有用該介面的實現類調用，那麼方法是怎麼生效的呢？
可以看到這個用戶服務這個service是由ProxyFactory代理工程創造的，在該ProxyFactory#create()方法中就跟一個代理處理器綁定在一起了
@Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { //構造請求request Request request = new Request(); .... return RequestHandler.request(serviceName, request,returnClass); }
這個類實現了InvocationHandler介面（JDK提供的動態代理技術），每次去調用介面方法，最終都交由該handler進行處理。 這個環節一般會獲取方法的一些資訊，例如方法名，方法參數類型，方法參數值，返回對象類型。
同時這個環節會提供序列化功能，一般的RPC網路傳輸使用TCP（哪怕使用HTTP）傳輸，這裡也要將這些參數進行封裝成我們定義的數據介面進行傳輸。
2.4 網路傳輸
我們通過將方法參數進行處理後，就要使用發起網路請求，使用tcp傳輸的就利用socket通訊進行傳輸，這一塊我開源項目中使用的同步堵塞的方案進行請求，也可以使用一些非堵塞方案進行請求，效率會更高一些。
2.5 服務端數據接受
這一塊使用netty，可以快速一個高性能、高可靠的一個服務端。
public class ServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter { @Override public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception { ByteBuf buf = (ByteBuf)msg; byte[] bytes = new byte[buf.readableBytes()]; buf.readBytes(bytes); byte[] responseBytes = RequestHandler.handler(bytes); ByteBuf resbuf = ctx.alloc().buffer(responseBytes.length); resbuf.writeBytes(responseBytes); ctx.writeAndFlush(resbuf); } @Override public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception { cause.printStackTrace(); ctx.close(); } }
上面程式碼是我項目中使用的服務端程式碼。關於netty網上學習的資料很多，這裡也只是宏觀的講解RPC原理，就不展開。
2.6 真實調用
服務端獲取客戶端請求的數據後， 調用請求中的方法，方法參數值，通過反射調用真實的方法，獲取其返回值，將其序列化封裝，通過netty進行數據返回，客戶端在接受數據並解析，這就完成了一次rpc請求調用的全過程。
method = clazz.getMethod(request.getMethodName(),requestParamTypes); method.setAccessible(true); result = method.invoke(service, requestParmsValues)123
上面程式碼片段為通過反射調用真實方法
2.7 服務端的動態載入
通過2.2到2.6的說明，一次RPC請求過程大致如此，但是一個RPC框架會有很多細節需要處理。
其實在一次請求調用前，服務端肯定要先啟動。
服務端作為一個容器，跟我們熟知的tomcat一樣，它可以動態的載入任何項目。所以在服務端啟動的時候，必須要進行一個動態載入的過程。在KRPC中，我使用了URLClassLoader動態載入一個指定路徑的jar包，任何業務服務的實現所依賴的jar包都可以放入該路徑中。
3. 總結
一個RPC框架大致需要動態代理、序列化、網路請求、網路請求接受(netty實現)、動態載入、反射這些知識點。現在開源及各公司自己造的RPC框架層出不窮，唯有掌握原理是一勞永逸的。掌握原理最好的方法莫不是閱讀源碼，自己動手寫是最快的。
