RPC原理与FastRPC实现

Posted 2021-04-11 TensorBoy

0. 起因

最近看文档，发现一些组件是通过FastRPC来进行沟通的，并且偶尔看到某些场景下在FastRPC上的时间消耗好像也蛮可观，恰好FastRPC是开源的，因此决定看看FastRPC具体的实现。

1. RPC简介

Fig 1 RPC internal

情况就是这么个情况，但是由于RPC只是一种实现方法，并没有形成标准，因此有着很多不同的实现，比如gRPC、Dubbo、Thrift和FastRPC等。对于如何进行序列化和反序列化、如何通信，不同的框架有着不同的实现。

2. FastRPC简介

FastRPC是一个XML-RPC协议的实现，它的特点是有多种数据序列化方式可选：二进制、JSON、XML以及Base64，因为它使用HTTP协议作为载体，通过HTTP的头的数据格式协商字段很容易知道数据的格式。

FastRPC相对与其他框架来说非常简单，代码主要就三部分：客户端实现、服务端实现以及数据序列化与反序列化的实现。也是因为它太简单了，它并没有涉及到鉴权等方面的内容，这些需要自己去考虑。但是对于了解一个RPC框架的具体实现已经足够了。

3. FastRPC调用流程

3.1. FastRPC Server调用流程

FastRPC Server的实现如图2所示，其工作流程如下：

2. 例程注册完成后，开始启动对特定的端口的监听；

3. 当有请求到达后，通过HTTP的头确定内容的序列化格式，调用对应的反序列化方法对数据进行解析。

5. 函数返回后通过将数据返回请求者。

整个过程非常简单。

Fig 2 FastRPC Server（点击查看原文获取高清图片）

3.2. FastRPC Client的调用流程

FastRPC Client的实现如图3所示，其工作流程如下：

2. 配置完成后等待客户调用，客户调用特定方法，传入了参数。客户端调用选定的序列化例程对数据进行序列化，并且根据数据填充HTTP头信息；

3. 客户端发起HTTP请求，将数据发送个服务器，等待服务器应答；

4. 获取到服务器返回的数据后，对数据进行解析，返回给调用者。

Fig 3 FastRPC Client（点击查看原文获取高清图片）

整个请求的核心就是下面的几行代码，位于frpcserverproxy.cc中，首先将方法名和参数都序列化到本地的缓存，然后通过flush方法写到HTTP输出流：

// fastrpcsrcfrpcserverproxy.cc ... try { marshaller->packMethodCall(methodName);
 // marshall all passed values until null pointer while (const Value_t *value = va_arg(args, Value_t*)) feeder.feedValue(*value);
 marshaller->flush(); } catch (const ResponseError_t &e) {} ...

// fastrpcsrcfrpctreefeeder.cc
template <typename Marshaller_t>void feedValueImpl(Marshaller_t &marshaller, const Value_t &value) { switch(value.getType()) { case Int_t::TYPE: marshaller.packInt(Int(value).getValue()); break;
 case Bool_t::TYPE: marshaller.packBool(Bool(value).getValue()); break;
 case Null_t::TYPE: packNull(marshaller, value); break; ...

// fastrpcsrcfrpcbinmarshaller.cc
void BinMarshaller_t::packInt(Int_t::value_type value) { if (protocolVersion.versionMajor > 2) { // pack via zigzag encoding. uint64_t zig = zigzagEncode(value); unsigned int numType = getNumberType( static_cast<Int_t::value_type>(zig)); //pack type char type = FRPC_DATA_TYPE(INT, numType); //pack number value Number_t number(zig);
 //write type writer.write(&type, 1); writer.write(number.data, getNumberSize(numType));
 } else if (protocolVersion.versionMajor > 1) { ...

// fastrpcsrcfrpchttpclient.cc
void HTTPClient_t::write(const char* data, unsigned int size) { contentLenght += size;
 if (size > (BUFFER_SIZE - queryStorage.back().size())) { if (useChunks) { sendRequest(); queryStorage.back().append(data, size); } else { if (size > BUFFER_SIZE) { queryStorage.push_back(std::string(data, size)); } else { queryStorage.back().append(data, size); } } } else { queryStorage.back().append(data, size); }}

// fastrpcsrcfrpchttpclient.cc
void HTTPClient_t::sendRequest(bool last) { SocketCloser_t closer(httpIO.socket()); std::string headerData; if (!headersSent) { HTTPHeader_t header; StreamHolder_t os; //create header os.os << POST << ' ' << (url.isUnix() ? "/" : url.path) << ' ' << (useHTTP10 ? HTTP10 : HTTP11) << "
"; if (!useHTTP10) { os.os << HOST << ": "; if (!url.isUnix()) { os.os << url.host << ':' << url.port; } os.os << "
"; } ...

4. 总结

说白了，RPC最终就是一个服务器和客户端。那么RPC和REST（Representational State Transfer，表示层状态转移）有什么区别呢？两者的区别就是在于对服务器请求的目的不同：REST需要服务器给出资源，例如一张图片一段数据，并且通过GET, PUT, UPDATE, DELETE等特定方法表述希望对这个资源进行的操作；而RPC客户端需要RPC服务器提供计算服务，你用我希望的任何方式对我提供的数据进行计算并告诉我结果。

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有一起玩耍的么？

5. References

[1] https://github.com/seznam/fastrpc