技术动向 | 反应式编程的通讯协议：RSocket 101

Posted 2021-04-25 脚本之家

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反应式编程的出现已经有好几年的历史了。它是基于反应式编程宣言。但是，它的推广速度确实是比较缓慢。以至于很多人现在还对反应式编程不是很了解。本文将通过介绍一个反应式编程的通讯协议: RSocket，来走进反应式编程。

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RSocket的定义

RSocket 是Reactive Socket的意思，也就是反应式编程的网络协议。

它的官方 文档 的标语是：

 Application protocol providing Reactive Streams semantics

这里有几层意思：

• 首先RSocket确保的是网络通讯的语义是符合反应流的规范。
  

• 第二它是应用层的协议,所以它并不介意传输层的协议。

接着,文档中给出了它的具体定义：

RSocket is a binary protocol for use on byte stream transports such as TCP, WebSockets, and Aeron.

这里强调的是RSocket协议是二进制的编码，与文本编码有很大的不同。

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设计的思想

随着微服务的发展，传统的反应式编程的实现也受到挑战，特别在网络传输的部分，需要把背压作端到端的传输，而不是在一跳以后就丢失了。

另一方面，反应式编程的本身就要求反应式编程是消息驱动的。

这两个方向的方向的合力，就是把反应式编程从CPU和内存延伸到网络，这就是RSocket。这里的网络，是指应用层的，RSocket 努力的方向是让应用的语义可以在网络上传播。而对于传输层，RSocket 的原则是尽量兼容。目前它支持的传输层有WebSockets, TCP, 或者 Aeron。

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RSocket 的四种通讯模式

RSocket 先定义了一套规范，然后才有实现。这套规范定义了数据帧的格式。此外，RSocket 总结了分布式应用的通讯共同特点，定义了四种不同的反应流通讯方式。

• request/response (stream of 1)：就是传统的RPC
  

• request/stream (finite stream of many)：是指单向的流
  

• fire-and-forget (no response)：是指无返回值的RPC
  

• channel (bi-directional streams)：是指双向的流
  
  

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与反应式编程的关系

反应式编程的两个主要方面（非官方解释），就是非阻塞线程管理和背压。RSocket 主要是实现背压的网络部分。有的语言，如Java, 有好几个反应式编程的库，如RxJava, Reactor等。这种情况下，RSocket 就是和这些已有的库整合，不会重新发明轮子。但是，如果有的语言没有这样的库，那么RSocket 就要自己实现这部分的功能。

一个完整的RSocket SDK， 是包括非阻塞线程管理+背压+网络的，应该把它当作是反应式编程的扩展，而不是一个单独的模块。没有了其他的部分，RSocket 是根本没有用的。

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与gRPC的比较

gRPC 也分两部分(非官方版本）：protobuf 和 HTTP/2。与HTTP2的比较下一节讲。Protobuf 要解决的问题，是多语言定义服务的问题。这个和RSocket 要解决的问题不是一个方向的。所以，RSocket 可以支持protobuf 的IDL。在负载编码的问题上，RSocket 很中立，它支持protobuf，Json, 或者是Java interface。

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与HTTP/2的比较

HTTP/2 是1.1的增强版，但它还是HTTP。这个协议有几个比较大的问题：

1. 它是为 web 通讯开发的, 它的主要特点是通信的单向性。对一个链接来说，一定有一个 client， 一个server。而RSocket 是针对应用间的通讯而设计的，通讯像对话一样，是双向的，是流式的。所谓client和server的关系也是比较模糊的。HTTP/2著名的server push是为浏览器开发的。对应用而言，要么是用websocket, 要么是用SSE，即ascii编码。

2. HTTP/2所支持的语义是基于HTTP 方法，GET, PUT, DELETE,等。这些对于应用来说是不够的。而额外操作的定义就要在应用中自行完成。

3. HTTP/2的流控是在字节的层级上，而不是应用的层级（帧）。这样的转化也会增加应用的负担。

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RSocket 自身的特点

我们暂时忘掉反应式编程。不管叫什么名字，它最终要为应用带来好处。我们就RSocket 为应用带来的好处做个介绍：

1. 面向链接。这个特点以后我们会展开讲。简单说就是链接的状态会被保存下来。当然，与kafka等不同，这个状态不落盘。但是只要有一边不重启，链接状态是可以恢复的。

2. 双向传输。就是复用同一个链接，双方没有主次之分。一旦链接建立，双方都可以用背压方式要求数据传输。

3. 端到端的流控。这条以后也会展开说。简单地说，HTTP/2 的流控是一站一站，就是说假设A-B-C，A-B的流控对B-C是无效的。而用了RSocket，A-C的流控是应用程序可控的。比如A说给我8条记录，（这就是背压的实现），C就会知道并传8条记录到A。

这些特点，会让RSocket 在应用间的通讯表现比起HTTP/2有很大的提升。

声明：本文为脚本之家专栏作者 投稿，版权归原作者所有。

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