【51CTO.com原創(chuàng)稿件】RPC(Remote Procedure Call)：遠(yuǎn)程過程調(diào)用，它是一種通過網(wǎng)絡(luò)從遠(yuǎn)程計算機(jī)程序上請求服務(wù)，而不需要了解底層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的思想。

RPC 是一種技術(shù)思想而非一種規(guī)范或協(xié)議，常見 RPC 技術(shù)和框架有：

• 應(yīng)用級的服務(wù)框架：阿里的 Dubbo/Dubbox、Google gRPC、Spring Boot/Spring Cloud。
• 遠(yuǎn)程通信協(xié)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。

下面重點(diǎn)介紹三種：

• gRPC：是 Google 公布的開源軟件，基于***的 HTTP 2.0 協(xié)議，并支持常見的眾多編程語言。RPC 框架是基于 HTTP 協(xié)議實(shí)現(xiàn)的，底層使用到了 Netty 框架的支持。
• Thrift：是 Facebook 的開源 RPC 框架，主要是一個跨語言的服務(wù)開發(fā)框架。

用戶只要在其之上進(jìn)行二次開發(fā)就行，應(yīng)用對于底層的 RPC 通訊等都是透明的。不過這個對于用戶來說需要學(xué)習(xí)特定領(lǐng)域語言這個特性，還是有一定成本的。

• Dubbo：是阿里集團(tuán)開源的一個極為出名的 RPC 框架，在很多互聯(lián)網(wǎng)公司和企業(yè)應(yīng)用中廣泛使用。協(xié)議和序列化框架都可以插拔是極其鮮明的特色。

完整的 RPC 框架

在一個典型 RPC 的使用場景中，包含了服務(wù)發(fā)現(xiàn)、負(fù)載、容錯、網(wǎng)絡(luò)傳輸、序列化等組件，其中“RPC 協(xié)議”就指明了程序如何進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸和序列化。

 

圖 1：完整 RPC 架構(gòu)圖

如下是 Dubbo 的設(shè)計架構(gòu)圖，分層清晰，功能復(fù)雜：

 

圖 2：Dubbo 架構(gòu)圖

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RPC 核心功能

RPC 的核心功能是指實(shí)現(xiàn)一個 RPC 最重要的功能模塊，就是上圖中的”RPC 協(xié)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(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、服務(wù)端 Stub、服務(wù)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(wù)調(diào)用方。
• 客戶端存根(Client Stub)：存放服務(wù)端地址信息，將客戶端的請求參數(shù)數(shù)據(jù)信息打包成網(wǎng)絡(luò)消息，再通過網(wǎng)絡(luò)傳輸發(fā)送給服務(wù)端。
• 服務(wù)端存根(Server Stub)：接收客戶端發(fā)送過來的請求消息并進(jìn)行解包，然后再調(diào)用本地服務(wù)進(jìn)行處理。
• 服務(wù)端(Server)：服務(wù)的真正提供者。
• Network Service：底層傳輸，可以是 TCP 或 HTTP。

Python 自帶 RPC Demo

Server.py：

from SimpleXMLRPCServer import SimpleXMLRPCServer    
def fun_add(a,b): 
    totle = a + b  
    return totle 
if __name__ == '__main__': 
    s = SimpleXMLRPCServer(('0.0.0.0', 8080))   #開啟xmlrpcserver 
    s.register_function(fun_add)                #注冊函數(shù)fun_add 
    print "server is online..." 
    s.serve_forever()                           #開啟循環(huán)等待 

Client.py：

from xmlrpclib import ServerProxy            #導(dǎo)入xmlrpclib的包 
s = ServerProxy("http://172.171.5.205:8080") #定義xmlrpc客戶端 
print s.fun_add(2,3)         

開啟服務(wù)端：

 

開啟客戶端：

 

Wireshark 抓包分析過程

客戶端去往服務(wù)端：

• 客戶端 IP：172.171.4.176
• 服務(wù)端 IP：172.171.5.95

通信使用 HTTP 協(xié)議，XML 文件傳輸格式。傳輸?shù)淖侄伟ǎ悍椒?methodName，兩個參數(shù) 2，3。

 

圖 5：Request 抓包

服務(wù)端返回結(jié)果，字段返回值 Value，結(jié)果是 5：

 

圖 6：Response 抓包

在這兩次網(wǎng)絡(luò)傳輸中使用了 HTTP 協(xié)議，建立 HTTP 協(xié)議之間有 TCP 三次握手，斷開 HTTP 協(xié)議時有 TCP 四次揮手。

 

圖 7：基于 HTTP 協(xié)議的 RPC 連接過程

詳細(xì)調(diào)用過程

Python 自帶 RPC 的 Demo 小程序的實(shí)現(xiàn)過程，流程和分工角色可以用下圖來表示：

 

圖 8：RPC 調(diào)用詳細(xì)流程圖

一次 RPC 調(diào)用流程如下：

• 服務(wù)消費(fèi)者(Client 客戶端)通過本地調(diào)用的方式調(diào)用服務(wù)。
• 客戶端存根(Client Stub)接收到調(diào)用請求后負(fù)責(zé)將方法、入?yún)⒌刃畔⑿蛄谢?組裝)成能夠進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)南Ⅲw。
• 客戶端存根(Client Stub)找到遠(yuǎn)程的服務(wù)地址，并且將消息通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給服務(wù)端。
• 服務(wù)端存根(Server Stub)收到消息后進(jìn)行解碼(反序列化操作)。
• 服務(wù)端存根(Server Stub)根據(jù)解碼結(jié)果調(diào)用本地的服務(wù)進(jìn)行相關(guān)處理
• 服務(wù)端(Server)本地服務(wù)業(yè)務(wù)處理。
• 處理結(jié)果返回給服務(wù)端存根(Server Stub)。
• 服務(wù)端存根(Server Stub)序列化結(jié)果。
• 服務(wù)端存根(Server Stub)將結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至消費(fèi)方。
• 客戶端存根(Client Stub)接收到消息，并進(jìn)行解碼(反序列化)。
• 服務(wù)消費(fèi)方得到最終結(jié)果。

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RPC 核心之功能實(shí)現(xiàn)

RPC 的核心功能主要由 5 個模塊組成，如果想要自己實(shí)現(xiàn)一個 RPC，最簡單的方式要實(shí)現(xiàn)三個技術(shù)點(diǎn)，分別是：

• 服務(wù)尋址
• 數(shù)據(jù)流的序列化和反序列化
• 網(wǎng)絡(luò)傳輸

服務(wù)尋址

服務(wù)尋址可以使用 Call ID 映射。在本地調(diào)用中，函數(shù)體是直接通過函數(shù)指針來指定的，但是在遠(yuǎn)程調(diào)用中，函數(shù)指針是不行的，因?yàn)閮蓚€進(jìn)程的地址空間是完全不一樣的。

所以在 RPC 中，所有的函數(shù)都必須有自己的一個 ID。這個 ID 在所有進(jìn)程中都是唯一確定的。

客戶端在做遠(yuǎn)程過程調(diào)用時，必須附上這個 ID。然后我們還需要在客戶端和服務(wù)端分別維護(hù)一個函數(shù)和Call ID的對應(yīng)表。

當(dāng)客戶端需要進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)用時，它就查一下這個表，找出相應(yīng)的 Call ID，然后把它傳給服務(wù)端，服務(wù)端也通過查表，來確定客戶端需要調(diào)用的函數(shù)，然后執(zhí)行相應(yīng)函數(shù)的代碼。

實(shí)現(xiàn)方式：服務(wù)注冊中心。

要調(diào)用服務(wù)，首先你需要一個服務(wù)注冊中心去查詢對方服務(wù)都有哪些實(shí)例。Dubbo 的服務(wù)注冊中心是可以配置的，官方推薦使用 Zookeeper。

實(shí)現(xiàn)案例：RMI(Remote Method Invocation，遠(yuǎn)程方法調(diào)用)也就是 RPC 本身的實(shí)現(xiàn)方式。

 

圖 9：RMI 架構(gòu)圖

Registry(服務(wù)發(fā)現(xiàn))：借助 JNDI 發(fā)布并調(diào)用了 RMI 服務(wù)。實(shí)際上，JNDI 就是一個注冊表，服務(wù)端將服務(wù)對象放入到注冊表中，客戶端從注冊表中獲取服務(wù)對象。

RMI 服務(wù)在服務(wù)端實(shí)現(xiàn)之后需要注冊到 RMI Server 上，然后客戶端從指定的 RMI 地址上 Lookup 服務(wù)，調(diào)用該服務(wù)對應(yīng)的方法即可完成遠(yuǎn)程方法調(diào)用。

Registry 是個很重要的功能，當(dāng)服務(wù)端開發(fā)完服務(wù)之后，要對外暴露，如果沒有服務(wù)注冊，則客戶端是無從調(diào)用的，即使服務(wù)端的服務(wù)就在那里。

序列化和反序列化

客戶端怎么把參數(shù)值傳給遠(yuǎn)程的函數(shù)呢?在本地調(diào)用中，我們只需要把參數(shù)壓到棧里，然后讓函數(shù)自己去棧里讀就行。

但是在遠(yuǎn)程過程調(diào)用時，客戶端跟服務(wù)端是不同的進(jìn)程，不能通過內(nèi)存來傳遞參數(shù)。

這時候就需要客戶端把參數(shù)先轉(zhuǎn)成一個字節(jié)流，傳給服務(wù)端后，再把字節(jié)流轉(zhuǎn)成自己能讀取的格式。

只有二進(jìn)制數(shù)據(jù)才能在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，序列化和反序列化的定義是：

• 將對象轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制流的過程叫做序列化
• 將二進(jìn)制流轉(zhuǎn)換成對象的過程叫做反序列化

這個過程叫序列化和反序列化。同理，從服務(wù)端返回的值也需要序列化反序列化的過程。

網(wǎng)絡(luò)傳輸

網(wǎng)絡(luò)傳輸：遠(yuǎn)程調(diào)用往往用在網(wǎng)絡(luò)上，客戶端和服務(wù)端是通過網(wǎng)絡(luò)連接的。

所有的數(shù)據(jù)都需要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，因此就需要有一個網(wǎng)絡(luò)傳輸層。網(wǎng)絡(luò)傳輸層需要把 Call ID 和序列化后的參數(shù)字節(jié)流傳給服務(wù)端，然后再把序列化后的調(diào)用結(jié)果傳回客戶端。

只要能完成這兩者的，都可以作為傳輸層使用。因此，它所使用的協(xié)議其實(shí)是不限的，能完成傳輸就行。

盡管大部分 RPC 框架都使用 TCP 協(xié)議，但其實(shí) UDP 也可以，而 gRPC 干脆就用了 HTTP2。

TCP 的連接是最常見的，簡要分析基于 TCP 的連接：通常 TCP 連接可以是按需連接(需要調(diào)用的時候就先建立連接，調(diào)用結(jié)束后就立馬斷掉)，也可以是長連接(客戶端和服務(wù)器建立起連接之后保持長期持有，不管此時有無數(shù)據(jù)包的發(fā)送，可以配合心跳檢測機(jī)制定期檢測建立的連接是否存活有效)，多個遠(yuǎn)程過程調(diào)用共享同一個連接。

所以，要實(shí)現(xiàn)一個 RPC 框架，只需要把以下三點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了就基本完成了：

• Call ID 映射：可以直接使用函數(shù)字符串，也可以使用整數(shù) ID。映射表一般就是一個哈希表。
• 序列化反序列化：可以自己寫，也可以使用 Protobuf 或者 FlatBuffers 之類的。
• 網(wǎng)絡(luò)傳輸庫：可以自己寫 Socket，或者用 Asio，ZeroMQ，Netty 之類。

RPC 核心之網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議

在第三節(jié)中說明了要實(shí)現(xiàn)一個 RPC，需要選擇網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆绞健?/p>

 

圖 10：網(wǎng)絡(luò)傳輸

在 RPC 中可選的網(wǎng)絡(luò)傳輸方式有多種，可以選擇 TCP 協(xié)議、UDP 協(xié)議、HTTP 協(xié)議。

每一種協(xié)議對整體的性能和效率都有不同的影響，如何選擇一個正確的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議呢?首先要搞明白各種傳輸協(xié)議在 RPC 中的工作方式。

基于 TCP 協(xié)議的 RPC 調(diào)用

由服務(wù)的調(diào)用方與服務(wù)的提供方建立 Socket 連接，并由服務(wù)的調(diào)用方通過 Socket 將需要調(diào)用的接口名稱、方法名稱和參數(shù)序列化后傳遞給服務(wù)的提供方，服務(wù)的提供方反序列化后再利用反射調(diào)用相關(guān)的方法。

***將結(jié)果返回給服務(wù)的調(diào)用方，整個基于 TCP 協(xié)議的 RPC 調(diào)用大致如此。

但是在實(shí)例應(yīng)用中則會進(jìn)行一系列的封裝，如 RMI 便是在 TCP 協(xié)議上傳遞可序列化的 Java 對象。

基于 HTTP 協(xié)議的 RPC 調(diào)用

該方法更像是訪問網(wǎng)頁一樣，只是它的返回結(jié)果更加單一簡單。

其大致流程為：由服務(wù)的調(diào)用者向服務(wù)的提供者發(fā)送請求，這種請求的方式可能是 GET、POST、PUT、DELETE 等中的一種，服務(wù)的提供者可能會根據(jù)不同的請求方式做出不同的處理，或者某個方法只允許某種請求方式。

而調(diào)用的具體方法則是根據(jù) URL 進(jìn)行方法調(diào)用，而方法所需要的參數(shù)可能是對服務(wù)調(diào)用方傳輸過去的 XML 數(shù)據(jù)或者 JSON 數(shù)據(jù)解析后的結(jié)果，***返回 JOSN 或者 XML 的數(shù)據(jù)結(jié)果。

由于目前有很多開源的 Web 服務(wù)器，如 Tomcat，所以其實(shí)現(xiàn)起來更加容易，就像做 Web 項(xiàng)目一樣。

兩種方式對比

基于 TCP 的協(xié)議實(shí)現(xiàn)的 RPC 調(diào)用，由于 TCP 協(xié)議處于協(xié)議棧的下層，能夠更加靈活地對協(xié)議字段進(jìn)行定制，減少網(wǎng)絡(luò)開銷，提高性能，實(shí)現(xiàn)更大的吞吐量和并發(fā)數(shù)。

但是需要更多關(guān)注底層復(fù)雜的細(xì)節(jié)，實(shí)現(xiàn)的代價更高。同時對不同平臺，如安卓，iOS 等，需要重新開發(fā)出不同的工具包來進(jìn)行請求發(fā)送和相應(yīng)解析，工作量大，難以快速響應(yīng)和滿足用戶需求。

基于 HTTP 協(xié)議實(shí)現(xiàn)的 RPC 則可以使用 JSON 和 XML 格式的請求或響應(yīng)數(shù)據(jù)。

而 JSON 和 XML 作為通用的格式標(biāo)準(zhǔn)(使用 HTTP 協(xié)議也需要序列化和反序列化，不過這不是該協(xié)議下關(guān)心的內(nèi)容，成熟的 Web 程序已經(jīng)做好了序列化內(nèi)容)，開源的解析工具已經(jīng)相當(dāng)成熟，在其上進(jìn)行二次開發(fā)會非常便捷和簡單。

但是由于 HTTP 協(xié)議是上層協(xié)議，發(fā)送包含同等內(nèi)容的信息，使用 HTTP 協(xié)議傳輸所占用的字節(jié)數(shù)會比使用 TCP 協(xié)議傳輸所占用的字節(jié)數(shù)更高。

因此在同等網(wǎng)絡(luò)下，通過 HTTP 協(xié)議傳輸相同內(nèi)容，效率會比基于 TCP 協(xié)議的數(shù)據(jù)效率要低，信息傳輸所占用的時間也會更長，當(dāng)然壓縮數(shù)據(jù)，能夠縮小這一差距。

使用 RabbitMQ 的 RPC 架構(gòu)

在 OpenStack 中服務(wù)與服務(wù)之間使用 RESTful API 調(diào)用，而在服務(wù)內(nèi)部則使用 RPC 調(diào)用各個功能模塊。

正是由于使用了 RPC 來解耦服務(wù)內(nèi)部功能模塊，使得 OpenStack 的服務(wù)擁有擴(kuò)展性強(qiáng)，耦合性低等優(yōu)點(diǎn)。

OpenStack 的 RPC 架構(gòu)中，加入了消息隊(duì)列 RabbitMQ，這樣做的目的是為了保證 RPC 在消息傳遞過程中的安全性和穩(wěn)定性。

下面分析 OpenStack 中使用 RabbitMQ 如何實(shí)現(xiàn) RPC 的調(diào)用。

RabbitMQ 簡介

以下摘錄自知乎：

對于初學(xué)者，舉一個飯店的例子來解釋這三個分別是什么吧。不是***恰當(dāng)，但是應(yīng)該足以解釋這三者的區(qū)別。

RPC：假設(shè)你是一個飯店里的服務(wù)員，顧客向你點(diǎn)菜，但是你不會做菜，所以你采集了顧客要點(diǎn)什么之后告訴后廚去做顧客點(diǎn)的菜，這叫 RPC(remote procedure call)，因?yàn)閺N房的廚師相對于服務(wù)員而言是另外一個人(在計算機(jī)的世界里就是 Remote 的機(jī)器上的一個進(jìn)程)。廚師做好了的菜就是RPC的返回值。

任務(wù)隊(duì)列和消息隊(duì)列：本質(zhì)都是隊(duì)列，所以就只舉一個任務(wù)隊(duì)列的例子。假設(shè)這個飯店在高峰期顧客很多，而廚師只有很少的幾個，所以服務(wù)員們不得不把單子按下單順序放在廚房的桌子上，供廚師們一個一個做，這一堆單子就是任務(wù)隊(duì)列，廚師們每做完一個菜，就從桌子上的訂單里再取出一個單子繼續(xù)做菜。

角色分擔(dān)如下圖：

 

圖 11：RabbitMQ 在 RPC 中角色

使用 RabbitMQ 的好處：

• 同步變異步：可以使用線程池將同步變成異步，但是缺點(diǎn)是要自己實(shí)現(xiàn)線程池，并且強(qiáng)耦合。使用消息隊(duì)列可以輕松將同步請求變成異步請求。
• 低內(nèi)聚高耦合：解耦，減少強(qiáng)依賴。
• 流量削峰：通過消息隊(duì)列設(shè)置請求***值，超過閥值的拋棄或者轉(zhuǎn)到錯誤界面。
• 網(wǎng)絡(luò)通信性能提高：TCP 的創(chuàng)建和銷毀開銷大，創(chuàng)建 3 次握手，銷毀 4 次分手，高峰時成千上萬條的鏈接會造成資源的巨大浪費(fèi)，而且操作系統(tǒng)每秒處理 TCP 的數(shù)量也是有數(shù)量限制的，必定造成性能瓶頸。

RabbitMQ 采用信道通信，不采用 TCP 直接通信。一條線程一條信道，多條線程多條信道，公用一個 TCP 連接。

一條 TCP 連接可以容納***條信道(硬盤容量足夠的話)，不會造成性能瓶頸。

RabbitMQ 的三種類型的交換器

RabbitMQ 使用 Exchange(交換機(jī))和 Queue(隊(duì)列)來實(shí)現(xiàn)消息隊(duì)列。

在 RabbitMQ 中一共有三種交換機(jī)類型，每一種交換機(jī)類型都有很鮮明的特征。

基于這三種交換機(jī)類型，OpenStack 完成兩種 RPC 的調(diào)用方式。首先簡單介紹三種交換機(jī)。

 

圖 12：RabbitMQ 架構(gòu)圖

①廣播式交換器類型(Fanout)

該類交換器不分析所接收到消息中的 Routing Key，默認(rèn)將消息轉(zhuǎn)發(fā)到所有與該交換器綁定的隊(duì)列中去。

 

圖 13：廣播式交換機(jī)

②直接式交換器類型(Direct)

該類交換器需要精確匹配 Routing Key 與 Binding Key，如消息的 Routing Key = Cloud，那么該條消息只能被轉(zhuǎn)發(fā)至 Binding Key = Cloud 的消息隊(duì)列中去。

 

圖 14：直接式交換機(jī)

③主題式交換器(Topic Exchange)

該類交換器通過消息的 Routing Key 與 Binding Key 的模式匹配，將消息轉(zhuǎn)發(fā)至所有符合綁定規(guī)則的隊(duì)列中。

Binding Key 支持通配符，其中“*”匹配一個詞組，“#”匹配多個詞組(包括零個)。

 

圖 15：主題式交換機(jī)

注：以上四張圖片來自博客園，如有侵權(quán)，請聯(lián)系作者：https://www.cnblogs.com/dwlsxj/p/RabbitMQ.html。

當(dāng)生產(chǎn)者發(fā)送消息 Routing Key=F.C.E 的時候，這時候只滿足 Queue1，所以會被路由到 Queue 中。

如果 Routing Key=A.C.E 這時候會被同時路由到 Queue1 和 Queue2 中，如果 Routing Key=A.F.B 時，這里只會發(fā)送一條消息到 Queue2 中。

Nova 基于 RabbitMQ 實(shí)現(xiàn)兩種 RPC 調(diào)用：

• RPC.CALL(調(diào)用)
• RPC.CAST(通知)

其中 RPC.CALL 基于請求與響應(yīng)方式，RPC.CAST 只是提供單向請求，兩種 RPC 調(diào)用方式在 Nova 中均有典型的應(yīng)用場景。

RPC.CALL

RPC.CALL 是一種雙向通信流程，即 RabbitMQ 接收消息生產(chǎn)者生成的系統(tǒng)請求消息，消息消費(fèi)者經(jīng)過處理之后將系統(tǒng)相應(yīng)結(jié)果反饋給調(diào)用程序。

 

圖 16：RPC.CALL 原理圖

一個用戶通過 Dashboard 創(chuàng)建一個虛擬機(jī)，界面經(jīng)過消息封裝后發(fā)送給 NOVA-API。

NOVA-API 作為消息生產(chǎn)者，將該消息以 RPC.CALL 方式通過 Topic 交換器轉(zhuǎn)發(fā)至消息隊(duì)列。

此時，Nova-Compute 作為消息消費(fèi)者，接收該信息并通過底層虛擬化軟件執(zhí)行相應(yīng)虛擬機(jī)的啟動進(jìn)程。

待用戶虛擬機(jī)成功啟動之后，Nova-Compute 作為消息生產(chǎn)者通過 Direct 交換器和響應(yīng)的消息隊(duì)列將虛擬機(jī)啟動成功響應(yīng)消息反饋給 Nova-API。

此時 Nova-API 作為消息消費(fèi)者接收該消息并通知用戶虛擬機(jī)啟動成功。

 

RPC.CALL 工作原理如下圖：

 

圖 17：RPC.CALL 具體實(shí)現(xiàn)圖

工作流程：

• 客戶端創(chuàng)建 Message 時指定 reply_to 隊(duì)列名、correlation_id 標(biāo)記調(diào)用者。
• 通過隊(duì)列，服務(wù)端收到消息。調(diào)用函數(shù)處理，然后返回。
• 返回的隊(duì)列是 reply_to 指定的隊(duì)列，并攜帶 correlation_id。
• 返回消息到達(dá)客戶端，客戶端根據(jù) correlation_id 判斷是哪一個函數(shù)的調(diào)用返回。

如果有多個線程同時進(jìn)行遠(yuǎn)程方法調(diào)用，這時建立在 Client Server 之間的 Socket 連接上會有很多雙方發(fā)送的消息傳遞，前后順序也可能是隨機(jī)的。

Server 處理完結(jié)果后，將結(jié)果消息發(fā)送給 Client，Client 收到很多消息，怎么知道哪個消息結(jié)果是原先哪個線程調(diào)用的?

Client 線程每次通過 Socket 調(diào)用一次遠(yuǎn)程接口前，生成一個唯一的 ID，即 Request ID(Request ID必需保證在一個 Socket 連接里面是唯一的)，一般常常使用 AtomicLong 從 0 開始累計數(shù)字生成唯一 ID。

RPC.CAST

RPC.CAST 的遠(yuǎn)程調(diào)用流程與 RPC.CALL 類似，只是缺少了系統(tǒng)消息響應(yīng)流程。

一個 Topic 消息生產(chǎn)者發(fā)送系統(tǒng)請求消息到 Topic 交換器，Topic 交換器根據(jù)消息的 Routing Key 將消息轉(zhuǎn)發(fā)至共享消息隊(duì)列。

與共享消息隊(duì)列相連的所有 Topic 消費(fèi)者接收該系統(tǒng)請求消息，并把它傳遞給響應(yīng)的服務(wù)端進(jìn)行處理。

其調(diào)用流程如圖所示：

 

圖 18：RPC.CAST 原理圖

連接設(shè)計

RabbitMQ 實(shí)現(xiàn)的 RPC 對網(wǎng)絡(luò)的一般設(shè)計思路：消費(fèi)者是長連接，發(fā)送者是短連接。但可以自由控制長連接和短連接。

一般消費(fèi)者是長連接，隨時準(zhǔn)備接收處理消息;而且涉及到 RabbitMQ Queues、Exchange 的 auto-deleted 等沒特殊需求沒必要做短連接。發(fā)送者可以使用短連接，不會長期占住端口號，節(jié)省端口資源。

Nova 中 RPC 代碼設(shè)計：

 

簡單對比 RPC 和 Restful API

RESTful API 架構(gòu)

REST ***的幾個特點(diǎn)為：資源、統(tǒng)一接口、URI 和無狀態(tài)。

①資源

所謂"資源"，就是網(wǎng)絡(luò)上的一個實(shí)體，或者說是網(wǎng)絡(luò)上的一個具體信息。它可以是一段文本、一張圖片、一首歌曲、一種服務(wù)，就是一個具體的實(shí)在。

②統(tǒng)一接口

RESTful 架構(gòu)風(fēng)格規(guī)定，數(shù)據(jù)的元操作，即 CRUD(Create，Read，Update 和 Delete，即數(shù)據(jù)的增刪查改)操作，分別對應(yīng)于 HTTP 方法：GET 用來獲取資源，POST 用來新建資源(也可以用于更新資源)，PUT 用來更新資源，DELETE 用來刪除資源，這樣就統(tǒng)一了數(shù)據(jù)操作的接口，僅通過 HTTP 方法，就可以完成對數(shù)據(jù)的所有增刪查改工作。

③URL

可以用一個 URI(統(tǒng)一資源定位符)指向資源，即每個 URI 都對應(yīng)一個特定的資源。

要獲取這個資源，訪問它的 URI 就可以，因此 URI 就成了每一個資源的地址或識別符。

④無狀態(tài)

所謂無狀態(tài)的，即所有的資源，都可以通過 URI 定位，而且這個定位與其他資源無關(guān)，也不會因?yàn)槠渌Y源的變化而改變。有狀態(tài)和無狀態(tài)的區(qū)別，舉個簡單的例子說明一下。

如查詢員工的工資，如果查詢工資是需要登錄系統(tǒng)，進(jìn)入查詢工資的頁面，執(zhí)行相關(guān)操作后，獲取工資的多少，則這種情況是有狀態(tài)的。

因?yàn)椴樵児べY的每一步操作都依賴于前一步操作，只要前置操作不成功，后續(xù)操作就無法執(zhí)行。

如果輸入一個 URI 即可得到指定員工的工資，則這種情況是無狀態(tài)的，因?yàn)楂@取工資不依賴于其他資源或狀態(tài)。

且這種情況下，員工工資是一個資源，由一個 URI 與之對應(yīng)，可以通過 HTTP 中的 GET 方法得到資源，這是典型的 RESTful 風(fēng)格。

RPC 和 Restful API 對比

面對對象不同：

• RPC 更側(cè)重于動作。
• REST 的主體是資源。

RESTful 是面向資源的設(shè)計架構(gòu)，但在系統(tǒng)中有很多對象不能抽象成資源，比如登錄，修改密碼等而 RPC 可以通過動作去操作資源。所以在操作的全面性上 RPC 大于 RESTful。

傳輸效率：

• RPC 效率更高。RPC，使用自定義的 TCP 協(xié)議，可以讓請求報文體積更小，或者使用 HTTP2 協(xié)議，也可以很好的減少報文的體積，提高傳輸效率。

復(fù)雜度：

• RPC 實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，流程繁瑣。
• REST 調(diào)用及測試都很方便。

RPC 實(shí)現(xiàn)(參見***節(jié))需要實(shí)現(xiàn)編碼，序列化，網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)取６?RESTful 不要關(guān)注這些，RESTful 實(shí)現(xiàn)更簡單。

靈活性：

• HTTP 相對更規(guī)范，更標(biāo)準(zhǔn)，更通用，無論哪種語言都支持 HTTP 協(xié)議。
• RPC 可以實(shí)現(xiàn)跨語言調(diào)用，但整體靈活性不如 RESTful。

總結(jié)

RPC 主要用于公司內(nèi)部的服務(wù)調(diào)用，性能消耗低，傳輸效率高，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜。

HTTP 主要用于對外的異構(gòu)環(huán)境，瀏覽器接口調(diào)用，App 接口調(diào)用，第三方接口調(diào)用等。

RPC 使用場景(大型的網(wǎng)站，內(nèi)部子系統(tǒng)較多、接口非常多的情況下適合使用 RPC)：

• 長鏈接。不必每次通信都要像 HTTP 一樣去 3 次握手，減少了網(wǎng)絡(luò)開銷。
• 注冊發(fā)布機(jī)制。RPC 框架一般都有注冊中心，有豐富的監(jiān)控管理;發(fā)布、下線接口、動態(tài)擴(kuò)展等，對調(diào)用方來說是無感知、統(tǒng)一化的操作。
• 安全性，沒有暴露資源操作。
• 微服務(wù)支持。就是最近流行的服務(wù)化架構(gòu)、服務(wù)化治理，RPC 框架是一個強(qiáng)力的支撐。

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