RPC是什么意思？RPC服务器框架协议原理详解？

RPC是什么意思？RPC服务器框架协议原理详解？

02 RPC概述

2.1 什么是RPC ?

RPC是远程过程调用(Remote Procedure Call)的缩写。 RPC的主要功能目标是让构建分布式计算（应用）更容易，在提供强大的远程调用能力时不损失本地调用的语义简洁性。为实现该目标，RPC框架需提供一种透明调用机制，让使用者不必显式的区分本地调用和远程调用。

2.2 优点

• 1、分布式设计

• 2、部署灵活

• 3、解构服务

• 4、扩展性强

2.3 有哪些RPC框架？

• Dubbo：国内最早开源的 RPC 框架，由阿里巴巴公司开发并于 2011 年末对外开源，仅支持 Java 语言。

• Motan：微博内部使用的 RPC 框架，于 2016 年对外开源，仅支持 Java 语言。

• Tars：腾讯内部使用的 RPC 框架，于 2017 年对外开源，仅支持 C++ 语言。

• Spring Cloud：国外 Pivotal 公司 2014 年对外开源的 RPC 框架，提供了丰富的生态组件。

• gRPC：Google 于 2015 年对外开源的跨语言 RPC 框架，支持多种语言。

• Thrift：最初是由 Facebook 开发的内部系统跨语言的 RPC 框架，2007 年贡献给了 Apache 基金，成为Apache 开源项目之一，支持多种语言。

2.4 特性

• 1、RPC框架一般使用长链接，不必每次通信都要3次握手，减少网络开销。

• 2、RPC框架一般都有注册中心，有丰富的监控管理。发布、下线接口、动态扩展等，对调用方来说是无感知、统一化的操作协议私密，安全性较高

• 3、RPC 协议更简单内容更小，效率更高，服务化架构、服务化治理，RPC框架是一个强力的支撑。

2.5 架构

2.6 调用流程

具体步骤：

1. 服务消费者（client客户端）通过本地调用的方式调用服务。

2. 客户端存根（client stub）接收到请求后负责将方法、入参等信息序列化（组装）成能够进行网络传输的消息体。

3. 客户端存根（client stub）找到远程的服务地址，并且将消息通过网络发送给服务端。

4. 服务端存根（server stub）收到消息后进行解码（反序列化操作）。

5. 服务端存根（server stub）根据解码结果调用本地的服务进行相关处理。

6. 本地服务执行具体业务逻辑并将处理结果返回给服务端存根（server stub）。

7. 服务端存根（server stub）将返回结果重新打包成消息（序列化）并通过网络发送至消费方。

8. 客户端存根（client stub）接收到消息，并进行解码（反序列化）。

9. 服务消费方得到最终结果。

涉及到的技术

1. 动态代理生成Client Stub（客户端存根）和Server Stub（服务端存根）的时候需要用到java动态代理技术。

2. 序列化 在网络中，所有的数据都将会被转化为字节进行传送，需要对这些参数进行序列化和反序列化操作。目前主流高效的开源序列化框架有Kryo、fastjson、Hessian、Protobuf等。

3. NIO通信Java 提供了 NIO 的解决方案，Java 7 也提供了更优秀的 NIO.2 支持。可以采用Netty或者mina框架来解决NIO数据传输的问题。开源的RPC框架Dubbo就是采用NIO通信，集成支持netty、mina、grizzly。

4. 服务注册中心通过注册中心，让客户端连接调用服务端所发布的服务。主流的注册中心组件：Redis、Zookeeper、Consul、Etcd。Dubbo采用的是ZooKeeper提供服务注册与发现功能。

5. 负载均衡在高并发的场景下，需要多个节点或集群来提升整体吞吐能力。

6. 健康检查健康检查包括，客户端心跳和服务端主动探测两种方式。

03 RPC深入解析

3.1 序列化技术

（1）序列化作用

在网络传输中，数据必须采用二进制形式， 所以在RPC调用过程中， 需要采用序列化技术，对入参对象和返回值对象进行序列化与反序列化。

（2）如何序列化？

自定义二进制协议来实现序列化：

（3）序列化的处理要素

序列化的处理要素

1. 解析效率：序列化协议应该首要考虑的因素，像xml/json解析起来比较耗时，需要解析doom树，二进制自定义协议解析起来效率要快很多。

2. 压缩率：同样一个对象，xml/json传输起来有大量的标签冗余信息，信息有效性低，二进制自定义协议占用的空间相对来说会小很多。

3. 扩展性与兼容性：是否能够利于信息的扩展，并且增加字段后旧版客户端是否需要强制升级，这都是需要考虑的问题，在自定义二进制协议时候，要做好充分考虑设计。

4. 可读性与可调试性：xml/json的可读性会比二进制协议好很多，并且通过网络抓包是可以直接读取，二进制则需要反序列化才能查看其内容。

5. 跨语言：有些序列化协议是与开发语言紧密相关的，例如dubbo的Hessian序列化协议就只能支持Java的RPC调用。

6. 通用性：xml/json非常通用，都有很好的第三方解析库，各个语言解析起来都十分方便，二进制数据的处理方面也有Protobuf和Hessian等插件，在做设计的时候尽量做到较好的通用性。

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