趁热打铁,我们今天来手写一个RPC框架……

Posted 云中志

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了趁热打铁,我们今天来手写一个RPC框架……相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

前言

昨天大概理了下思路,觉得目前最合适的事,就是手写一个rpc框架,因为只有创造、创作,才让我觉得生活更有激情,而且做具体的事,也会让生活更充实、更真实,会让你不那么迷茫。

如果有同样感受的小伙伴,可以试着找一些具体的事来做一做,这样你也就不再那么浮躁了。

好了,废话少说,我们直接正文。

手写RPC

在开始正文前,我们先看下什么是rpc

关于RPC

rpc的英文全称是Remote Procedure Call,翻译过来就是远程调用,顾名思义,rpc就是一套接口的调用方式,一种调用协议。

关于rpc的调用原理,这里放上百度百科的一张图片,供大家参考:

趁热打铁,我们今天来手写一个RPC框架……

正如上图所示,因为是远程调用,所以接口的调用方和被调用方是通过网络实现调用和通信的,今天我们是基于socket来实现远程调用的。

rpc广义的定义角度来说,restful也属于远程调用,只是遵循的通信协议不一样。

好了,基础知识就到这里,下面我们看下具体如何实现。

具体实现

开始之前,我想先说下思路。在此之前,我们已经手写过springboot的一个简易框架,通过那个框架,我们了解了服务器的工作流程,和调用过程,当然更重要的是也为我们今天的实现提供思路。简单来说,今天的实现是这样的:

分别创建socket服务端和客户端,他们分别代表服务提供者和服务消费者,服务提供者先启动(服务端),消费者向服务端发送访问请求(包括类名、方法名、参数等),服务提供者收到接口访问请求时,解析请求参数(拿出类名、方法名、参数列表),通过反射调用方法,并将执行结果返回,然后调用完成。

这里是简单的流程图:

趁热打铁,我们今天来手写一个RPC框架……

下面我们看下具体实现过程。

服务提供者

就是一个socket服务端,这里最核心的问题是,你需要提前确定消费者和提供者要传输哪些数据,因为客户端也是我们自己写,所以具体数据传输就比较灵活。

这里我通过objectInputStreamobjectOutputStream进行数据操作,因为我们操作的都是javaobject,所以用这个就比较方便,当然网上绝大多示例也都是这么实现的。

你直接用InputStream/OutputStream也是可以的,重要的是要理解原理。

这里需要注意的是,服务端读取的顺序,必须和客户端发送的一致,否则在反序列化的时候会报错,会强转失败:

  1. 读取类名
  2. 读取方法名
  3. 读取参数
  4. 读取参数类型
public static void main(String[] args) {
        try {
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
            while (true) {
                Socket accept = serverSocket.accept();
                ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(accept.getInputStream());
                // 读取类名
                String classFullName = objectInputStream.readUTF();
                // 读取方法名
                String methodName = objectInputStream.readUTF();
                // 读取方法调用入参
                Object[] parameters = (Object[])objectInputStream.readObject();
                // 读取方法入参类型
                Class<?>[] parameterTypes = (Class<?>[])objectInputStream.readObject();
                System.out.println(String.format("收到消费者远程调用请求:类名 = {%s},方法名 = {%s},调用入参 = %s,方法入参列表 = %s",
                        classFullName, methodName, Arrays.toString(parameters), Arrays.toString(parameterTypes)));
                Class<?> aClass = Class.forName(classFullName);
                Method method = aClass.getMethod(methodName, parameterTypes);
                Object invoke = method.invoke(aClass.newInstance(), parameters);
                // 回写返回值
                ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(accept.getOutputStream());
                System.out.println("方法调用结果:" + invoke);
                objectOutputStream.writeObject(invoke);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
接口实现

这里的接口实现就是我们提供给消费者的服务。

public class HelloSercieImpl implements HelloService {
    @Override
    public String sayHello(String name) {
        return "hello, " + name;
    }
}
服务消费者

前面说了,服务消费者发送消息的顺序必须和服务提供者读取的顺序一致,所以消费者发送的顺序也必须如下:

  1. 写类名
  2. 写方法名
  3. 写参数
  4. 写参数类型
public static void main(String[] args) {
        try {
            String classFullName = "io.github.syske.rpc.service.HelloSercieImpl";
            String methodName = "sayHello";
            String[] parameters = {"syske"};
            Class<?>[] parameterTypes = {String.class};
            Socket socket = new Socket("127.0.0.1"8888);
            ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
            objectOutputStream.writeUTF(classFullName);
            objectOutputStream.writeUTF(methodName);
            objectOutputStream.writeObject(parameters);
            objectOutputStream.writeObject(parameterTypes);
            // 读取返回值
            ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
            Object o = objectInputStream.readObject();
            System.out.println("消费者远程调用返回结果:" + o);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

这里的方法名和参数列表主要是为了确认方法的唯一性,便于获取方法,后期如果引入facade层,方法名和参数可以直接从接口获取。

测试

我们来测试一下,先启动服务提供者,然后启动服务消费者,这时候会看到服务提供者控制台输出如下信息:

趁热打铁,我们今天来手写一个RPC框架……

同时,消费者控制台也返回了远程调用结果:

到这里,我们简易的rpc服务框架就基本完成了。怎么样,是不是很简单呢?

总结

所以这时候我们就应该明白了,为什么rpc框架需要注册中心,以及注册中心的作用?是的,它就是用来注册管理我们的服务的,让我们可以更方便地找到服务的提供者以及接口的信息。

我现在对很多框架了组件有了更深刻的了解和认知,任何组件的出现都是为了解决具体的问题,比如zookeeperredis、配置中心等,但这些组件并非必须的,所以我们在使用具体组件的时候,已经要有知其然,知其所以然的思维,不能仅仅停留在会用的层面,而应该去思考为什么用,为什么不用,只有在这样的思维指导下,你才可能在这个行业走的更远,至少作为一名技术人员,我觉得是这样的。

技术本身只是器,只是工具,脱离技术的思维才是yyds,当然行动也是很重要的,我们也需要不断地实践和探索。

web服务器一样,我以前对rpc的认知也比较浅显,总觉得这些东西很牛逼,但是当我真正理解了原理,然后自己动手做的时候,我觉得也没有那么难,还是那句话,知易行难,还是要自己动手,才能真正了解其中意。

好了,今天就到这里吧!

https://github.com/Syske/syske-rpc-server
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