这篇文章，聊一聊对RPC的理解

Posted 2021-04-11 有理想的菜鸡

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什么是RPC？

RPC，全称 Remote Procedure Call ，翻译为中文即为“远程过程调用”。它比较完整的定义如下所示：

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为什么需要RPC？

为什么需要 RPC？

一方面，由于分布式架构的发展和微服务化的深入，原本部署在单台机器上的一个大型单体服务，被拆分成若干个微服务，微服务之间通过互相调用来实现既定的功能。此时，就需要解决跨进程通信的问题，而且，值得一提的是，这种跨进程的通信，大多数情况下是跨机器的。

另一方面，即便是在原有的单体架构下，部署于不同机器上的服务之间相互调用也是难以避免的。

因此，需要有这样一种方案能够实现如下功能：一台机器上的程序，能够调用另外一台机器上的程序。这种方案就是 RPC。

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如何实现RPC？

如何实现 RPC？听起来一头雾水。其实，我们真正需要考虑的是，如何使一台机器上的程序，能够调用另外一台机器上的程序。

不同于本地方法调用，远程过程调用需要解决如下三个基本问题：

• 如何确定要调用的方法？

• 如何传输必要的数据（包括方法参数和返回值等）？

• 如何进行网络传输？

只要解决了上述三个问题，远程过程调用在逻辑上，就近似于本地方法调用了。而本地方法调用，是我们最常见也是最拿手的，问题也就得到了相应的解决。

接下来，我们一一来看：

• 如何确定要调用的方法？

  对于这一问题，最粗糙的想法便是维护一份方法列表，其中每个方法都有一个唯一标识。这样就能保证客户端在进行远程方法调用的时候，能够命中正确的方法。然而，在实际情况下，还要考虑，客户端和服务器可能是由不同的语言实现的，而不同语言的方法签名是有一定出入的。这时候，一个比较自然的想法是找一个中介，这里的中介就是接口描述语言 (Interface Description Language，简称 IDL)。借助 IDL，我们可以很好地屏蔽不同语言之间的差异，从而解决这个问题。

• 如何传输方法参数和返回值等必要的数据？

  对于这一问题，出于对传输性能以及客户端与服务端的兼容性等考虑，需要对传输的数据进行编码和解码工作，这也就是我们常说的序列化和反序列化。数据发送端将待传输数据序列化成字节流，通过网络进行传输至数据接收端，数据接收端将接收到的数据进行反序列化，得到自己能够读取和处理的格式。这同样很好地屏蔽了不同语言之间的差异，从而解决这个问题。

• 如何进行网络传输？

  对于这一问题，其实只需要选择一个适合的网络协议就够了，对于应用层的协议，有我们非常熟悉的 HTTP，但对于目前应用最广的 HTTP1.1 版本，其因为性能太差而被普遍诟病，因此大多数 RPC 框架，比如 Facebook 开源的 Thrift，都选择了直接使用传输层协议 TCP (当然，单从原理上来说，UDP也是可以的)，而像谷歌开源的 gRPC，则选择了 HTTP2。

到这里，我们已经解决了 RPC 的三个基本问题。根据上述三点，我们可以搭建出一个基本的 RPC 框架。但在实际生产中，我们对于 RPC 框架的优劣判断有更加严苛的标准，多见于考察某个 RPC 框架在性能、易用性以及通用性等方面的表现，从而判定其是否合适。

为了更加直观地理解以上内容，我们用一张图来总结一下，一个 RPC 框架是如何解决上述三点问题的。

其中比较容易理解的是，Client 是服务调用方，Service 是服务提供方。二者实现了具体的业务逻辑。而 Client Stub 和 Service Stub 则负责解决上述三个问题。

我们可以通过下面六个步骤大致模拟一次RPC请求和返回的过程：

• Client 发起请求

• Service Stub 接收到请求字节流之后，进行反序列化，并调用本地 Service 的对应方法

• Service 返回结果

• Service Stub 将结果序列化，然后通过网络返回

• Client Stub 接收到返回字节流之后，进行反序列化，并将返回值传递给 Client

至此，关于 RPC 的相关知识就总结完毕了，在实际使用某个 RPC 框架的时候，结合上述总结，相信会有更加清晰的认识。

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