java 远程调用 RPC

2024-05-23 02:56:09 209

本文内容纲要：

-1.概念

-1.1框架

-1.1.1RMI

-1.1.2THrift

-1.1.3Dubbo(Dubbox)

-1.1.4gRPC

-2.RPC的实现

-2.1实现技术方案

-2.2RPC框架架构

-2.3Demo

-2.3.1服务提供者接口定义

-2.3.2服务提供者接口实现

-2.3.3RPC框架服务中心

-2.3.4服务提供者

-2.3.5服务消费者

-运行结果

1.概念

RPC，全称为RemoteProcedureCall，即远程过程调用，它是一个计算机通信协议。它允许像调用本地服务一样调用远程服务。它可以有不同的实现方式。如RMI(远程方法调用)、Hessian、Httpinvoker等。RPC是与语言无关的。直观说法就是A通过网络调用B的过程方法。也就是说两台服务器A，B，一个应用部署在A服务器上，想要调用B服务器上应用提供的函数/方法，由于不在一个内存空间，不能直接调用，需要通过网络来表达调用的语义和传达调用的数据。

1、首先要解决寻址的问题，也就是说，A服务器上的应用怎么告诉底层的RPC框架，B服务器的IP，以及应用绑定的端口，还有方法的名称，这样才能完成调用

2、方法的参数需要通过底层的网络协议如TCP传递到B服务器，由于网络协议是基于二进制的，内存中的参数的值要序列化成二进制的形式

3、在B服务器上完成寻址后，需要对参数进行反序列化，恢复为内存中的表达方式，然后找到对应的方法进行本地调用，然后得到返回值，

4、返回值还要发送回服务器A上的应用，也要经过序列化的方式发送，服务器A接到后，再反序列化，恢复为内存中的表达方式，交给应用

1.1框架

1.1.1RMI

java自带远程调用框架

1.1.2THrift

thrift是一个软件框架，用来进行可扩展且跨语言的服务的开发。它结合了功能强大的软件堆栈和代码生成引擎，以构建在C++,Java,Go,Python,PHP,Ruby,Erlang,Perl,Haskell,C#,Cocoa,JavaScript,Node.js,Smalltalk,andOCaml这些编程语言间无缝结合的、高效的服务。

1.1.3Dubbo(Dubbox)

服务治理，也可以做微服务

1.1.4gRPC

gRPC是一个高性能、开源和通用的RPC框架，面向移动和HTTP/2设计。目前提供C、Java和Go语言版本，分别是：grpc,grpc-java,grpc-go.其中C版本支持C,C++,Node.js,Python,Ruby,Objective-C,PHP和C#支持.

开源中国组织翻译的《gRPC官方文档中文版》：http://doc.oschina.net/grpc

gRPC基于HTTP/2标准设计，带来诸如双向流、流控、头部压缩、单TCP连接上的多复用请求等特。这些特性使得其在移动设备上表现更好，更省电和节省空间占用。

2.RPC的实现

RPC能够让本地应用简单、高效地调用服务器中的过程（服务）。它主要应用在分布式系统。如Hadoop中的IPC组件。但怎样实现一个RPC框架呢？

从下面几个方面思考，仅供参考：

1.通信模型：假设通信的为A机器与B机器，A与B之间有通信模型，在Java中一般基于BIO或NIO；。

2.过程（服务）定位：使用给定的通信方式，与确定IP与端口及方法名称确定具体的过程或方法；

3.远程代理对象：本地调用的方法(服务)其实是远程方法的本地代理，因此可能需要一个远程代理对象，对于Java而言，远程代理对象可以使用Java的动态对象实现，封装了调用远程方法调用；

4.序列化，将对象名称、方法名称、参数等对象信息进行网络传输需要转换成二进制传输，这里可能需要不同的序列化技术方案。如:protobuf，Arvo等。

2.1实现技术方案

下面使用比较原始的方案实现RPC框架，采用Socket通信、动态代理与反射与Java原生的序列化。

2.2RPC框架架构

RPC架构分为三部分：

1）服务提供者，运行在服务器端，提供服务接口定义与服务实现类。

2）服务中心，运行在服务器端，负责将本地服务发布成远程服务，管理远程服务，提供给服务消费者使用。

3）服务消费者，运行在客户端，通过远程代理对象调用远程服务。

2.3Demo

2.3.1服务提供者接口定义

HelloService.java

1packagecom.loveincode.rpc;
2
3publicinterfaceHelloService{
4
5Stringhello(Stringname);
6
7}

2.3.2服务提供者接口实现

HelloServiceImpl.java

1packagecom.loveincode.rpc;
2
3//HelloServices接口实现类：
4publicclassHelloServiceImplimplementsHelloService{
5
6publicStringhello(Stringname){
7return"hello,"+name;
8}
9
10}

2.3.3RPC框架服务中心

RpcFramework.java

1packagecom.loveincode.rpc;
2
3importjava.io.ObjectInputStream;
4importjava.io.ObjectOutputStream;
5importjava.lang.reflect.InvocationHandler;
6importjava.lang.reflect.Method;
7importjava.lang.reflect.Proxy;
8importjava.net.ServerSocket;
9importjava.net.Socket;
10
11publicclassRpcFramework{
12/**
13*暴露服务
14*
15*@paramservice
16*服务实现
17*@paramport
18*服务端口
19*@throwsException
20*/
21publicstaticvoidexport(finalObjectservice,intport)throwsException{
22if(service==null)
23thrownewIllegalArgumentException("serviceinstance==null");
24if(port<=0||port>65535)
25thrownewIllegalArgumentException("Invalidport"+port);
26System.out.println("Exportservice"+service.getClass().getName()+"onport"+port);
27ServerSocketserver=newServerSocket(port);//前面都是验证调用是否符合规则，这里在被调用端开一个服务。下面就是死循环运行。
28for(;;){
29try{
30finalSocketsocket=server.accept();
31newThread(newRunnable(){//对每一个请求new一个线程，匿名类
32@Override
33publicvoidrun(){
34try{
35try{
36ObjectInputStreaminput=newObjectInputStream(socket.getInputStream());
37try{
38StringmethodName=input.readUTF();
39Class<?>[]parameterTypes=(Class<?>[])input.readObject();
40Object[]arguments=(Object[])input.readObject();
41ObjectOutputStreamoutput=newObjectOutputStream(socket.getOutputStream());//接收客户端传来的方法名、参数类型、参数
42try{
43Methodmethod=service.getClass().getMethod(methodName,parameterTypes);//在本地生成对应的方法，
44Objectresult=method.invoke(service,arguments);//调用
45output.writeObject(result);//返回结果
46}catch(Throwablet){
47output.writeObject(t);
48}finally{
49output.close();
50}
51}finally{
52input.close();
53}
54}finally{
55socket.close();
56}
57}catch(Exceptione){
58e.printStackTrace();
59}
60}
61}).start();
62}catch(Exceptione){
63e.printStackTrace();
64}
65}
66}
67
68/**
69*引用服务
70*
71*@param<T>
72*接口泛型
73*@paraminterfaceClass
74*接口类型
75*@paramhost
76*服务器主机名
77*@paramport
78*服务器端口
79*@return远程服务
80*@throwsException
81*/
82@SuppressWarnings("unchecked")
83publicstatic<T>Trefer(finalClass<T>interfaceClass,finalStringhost,finalintport)throwsException{
84if(interfaceClass==null)
85thrownewIllegalArgumentException("Interfaceclass==null");
86if(!interfaceClass.isInterface())
87thrownewIllegalArgumentException("The"+interfaceClass.getName()+"mustbeinterfaceclass!");
88if(host==null||host.length()==0)
89thrownewIllegalArgumentException("Host==null!");
90if(port<=0||port>65535)
91thrownewIllegalArgumentException("Invalidport"+port);
92System.out.println("Getremoteservice"+interfaceClass.getName()+"fromserver"+host+":"+port);
93return(T)Proxy.newProxyInstance(interfaceClass.getClassLoader(),newClass<?>[]{interfaceClass},
94newInvocationHandler(){//用动态代理的方法进行包装，看起来是在调用一个方法，其实在内部通过socket通信传到服务器，并接收运行结果
95publicObjectinvoke(Objectproxy,Methodmethod,Object[]arguments)throwsThrowable{
96Socketsocket=newSocket(host,port);
97try{
98ObjectOutputStreamoutput=newObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
99try{
100output.writeUTF(method.getName());
101output.writeObject(method.getParameterTypes());
102output.writeObject(arguments);
103ObjectInputStreaminput=newObjectInputStream(socket.getInputStream());
104try{
105Objectresult=input.readObject();
106if(resultinstanceofThrowable){
107throw(Throwable)result;
108}
109returnresult;//返回结果
110}finally{
111input.close();
112}
113}finally{
114output.close();
115}
116}finally{
117socket.close();
118}
119}
120});
121}
122}

2.3.4服务提供者

RpcProvider.java

1packagecom.loveincode.rpc;
2
3publicclassRpcProvider{
4publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{
5HelloServiceservice=newHelloServiceImpl();
6RpcFramework.export(service,1234);
7}
8}

2.3.5服务消费者

RpcConsumer.java

packagecom.loveincode.rpc;

publicclassRpcConsumer{
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{
HelloServiceservice=RpcFramework.refer(HelloService.class,"127.0.0.1",1234);
for(inti=0;i<Integer.MAX_VALUE;i++){
Stringhello=service.hello("World"+i);
System.out.println(hello);
Thread.sleep(1000);
}
}
}

运行结果

执行RpcProvider结果：

Exportservicecom.loveincode.rpc.HelloServiceImplonport1234

执行RpcConsumer结果：

Getremoteservicecom.loveincode.rpc.HelloServicefromserver127.0.0.1:1234
hello,World0
hello,World1
hello,World2
hello,World3
hello,World4
hello,World5
hello,World6
hello,World7
hello,World8
hello,World9
...

本文内容总结：1.概念，1.1框架，1.1.1RMI，1.1.2THrift，1.1.3Dubbo(Dubbox)，1.1.4gRPC，2.RPC的实现，2.1实现技术方案，2.2RPC框架架构，2.3Demo，2.3.1服务提供者接口定义，2.3.2服务提供者接口实现，2.3.3RPC框架服务中心，2.3.4服务提供者，2.3.5服务消费者，运行结果，

原文链接：https://www.cnblogs.com/loveincode/p/7348177.html