RPC

简介

rpc

• 远程过程调用（Remote Procedure Call，RPC）是一个计算机通信协议
• 该协议允许运行于一台计算机的程序调用另一台计算机的子程序，而程序员无需额外地为这个交互作用编程
• 如果涉及的软件采用面向对象编程，那么远程过程调用亦可称作远程调用或远程方法调用

golang 中实现rpc

• golang中实现RPC非常简单，官方提供了封装好的库，还有一些第三方的库
• golang官方的net/rpc库使用encoding/gob进行编解码，支持tcp和http数据传输方式，由于其他语言不支持gob编解码方式，所以golang的RPC只支持golang开发的服务器与客户端之间的交互
• 官方还提供了net/rpc/jsonrpc库实现RPC方法，jsonrpc采用JSON进行数据编解码，因而支持跨语言调用，目前jsonrpc库是基于tcp协议实现的，暂不支持http传输方式
• 例题：golang实现RPC程序，实现求矩形面积和周长

server:

注意

• 结构体字段首字母要大写，可以别人调用
• 函数名必须首字母大写
• 函数第一参数是接收参数，第二个参数是返回给客户端的参数，必须是指针类型
• 函数还必须有一个返回值error

type Param struct {
	High, Width int
}

type Rect struct{}

func (rect *Rect) Area(param Param, ret *int) error {
	*ret = param.High * param.Width
	return nil
}

func (rect *Rect) Parimeter(param Param, ret *int) error {
	*ret = 2 * (param.High + param.Width)
	return nil
}

func main() {
	// 1. 注册rpc服务
	rect := new(Rect)
	rpc.Register(rect)
	// 2. 通过rpc协议在指定端口进行监听
	rpc.HandleHTTP()
	// 3. 监听端口
	err := http.ListenAndServe(":18000", nil)
	if err != nil {
		log.Panicln(err)
	}
}

client:

type Param struct {
	High, Width int
}

func main() {
	// 1. 连接rpc服务
	client, err := rpc.DialHTTP("tcp", ":18000")
	if err != nil {
		log.Panicln(err)
	}
	// 2. 调用远程方法
	param := &Param{50, 100}
	var ret int
	err = client.Call("Rect.Area", param, &ret)
	if err != nil {
		log.Panicln(err)
	}
	log.Println("Area:", ret)
	err = client.Call("Rect.Parimeter", param, &ret)
	if err != nil {
		log.Panicln(err)
	}
	log.Println("Parimeter:", ret)

}

另外，net/rpc/jsonrpc库通过json格式编解码，支持跨语言调用

rpc 的调用流程

• 微服务架构下数据交互一般是对内 RPC，对外 REST
• 将业务按功能模块拆分到各个微服务，具有提高项目协作效率、降低模块耦合度、提高系统可用性等优点，但是开发门槛比较高，比如 RPC 框架的使用、后期的服务监控等工作
• 一般情况下，我们会将功能代码在本地直接调用，微服务架构下，我们需要将这个函数作为单独的服务运行，客户端通过网络调用

网络传输数据格式

两端需要约定好数据包的格式，成熟的rpc 框架会有自定义的传输协议，这里网络传输格式如下，前面是固定的长度消息头，后面是变长消息体

package rpc

import (
    "encoding/binary"
    "io"
    "net"
)

// 测试网络中读写数据的情况

// 会话连接的结构体
type Session struct {
    conn net.Conn
}

// 构造方法
func NewSession(conn net.Conn) *Session {
    return &Session{conn: conn}
}

// 向连接中去写数据
func (s *Session) Write(data []byte) error {
    // 定义写数据的格式
    // 4字节头部 + 可变体的长度
    buf := make([]byte, 4+len(data))
    // 写入头部，记录数据长度
    binary.BigEndian.PutUint32(buf[:4], uint32(len(data)))
    // 将整个数据，放到4后边
    copy(buf[4:], data)
    _, err := s.conn.Write(buf)
    if err != nil {
        return err
    }
    return nil
}

// 从连接读数据
func (s *Session) Read() ([]byte, error) {
    // 读取头部记录的长度
    header := make([]byte, 4)
    // 按长度读取消息
    _, err := io.ReadFull(s.conn, header)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    // 读取数据
    dataLen := binary.BigEndian.Uint32(header)
    data := make([]byte, dataLen)
    _, err = io.ReadFull(s.conn, data)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    return data, nil
}

编写rpc 服务端

• 服务端接收到的数据需要包括什么？
  • 调用的函数名、参数列表，还有一个返回值error类型
• 服务端需要解决的问题是什么？
  • Map维护客户端传来调用函数，服务端知道去调谁
• 服务端的核心功能有哪些？
  • 维护函数map
  • 客户端传来的东西进行解析
  • 函数的返回值打包，传给客户端