Dubbo系列dubbo的核心技术--RPC调用

Posted 2021-11-23 aoshicangqiong

dubbo的核心技术--RPC调用：分为俩部分RPC协议Protocol和方法调用Invoke；

一、RPC协议Protocol（Remote Procedure Call）远程过程调用协议

1、我们平时使用最多的http协议其实也属于RPC协议，下图分别是普通的传输层TCP和应用层http与dubbo优化后的TCP和dubbo协议进行对比。

总结：

原生的传输层协议（TCP）需要网络三次握手和四次挥手，客户端与服务端的建立链接成本过高，dubbo对TCP进行优化，实现单一长连接，降低网络链接成本；

原生的应用层协议（http）通用性高、拓展性强，同时协议复杂解析成本高，dubbo消费者调用服务者时只需要传输很少字节，并且结构简单，便与解析；

 2、dubbo远程同步调用原理分析：

Dubbo默认协议采用单一长连接和NIO异步通讯，适合于小数据量大并发的服务调用，以及服务消费者机器数远大于服务提供者机器数的情况。Dubbo缺省协议不适合传送大数据量的服务，比如传文件，传视频等，除非请求量很低。

dubbo缺省协议，使用基于mina1.1.7+hessian3.2.1的tbremoting交互。

• 连接个数：单连接
• 连接方式：长连接
• 传输协议：TCP
• 传输方式：NIO异步传输
• 序列化：Hessian二进制序列化
• 适用范围：传入传出参数数据包较小（建议小于100K），消费者比提供者个数多，单一消费者无法压满提供者，尽量不要用dubbo协议传输大文件或超大字符串
• 适用场景：常规远程服务方法调用

为什么采用异步单一长连接：因为服务的现状大都是服务提供者少，而服务的消费者多，通过单一长连接，保证单一消费者不会压死提供者，长连接减少连接握手验证，并使用异步IO，复用线程池，降低网络链接成本。

为什么要消费者比提供者个数多：因为dubbo协议采用单一长连接，假设网络为千兆网卡(1024Mbit=128MByte),根据测试经验数据每条连接最多只能压满7MByte(不同的网络环境可能不一样，仅供参考)，理论上1个服务提供者需要20个服务消费者才能压满网卡。

为什么不能传大包：如果每次请求的数据包大小为500KByte，则单个服务提供者的TPS(每秒处理事务数)最大为:128Mbyte/500KByte=262. 单个消费者调用单个服务提供者的TPS(每秒处理事务数)最大为: 7MByte/500KByte = 14。可看出网络将成为瓶颈。

通常，一个典型的同步远程调用应该是这样的：

1、客户端线程调用远程接口，向服务端发送请求，同时当前线程应该处于“暂停“状态，即线程不能向后执行了，必需要拿到服务端给自己的结果后才能向后执行；
2、服务端接到客户端请求后，处理请求，将结果给客户端；
3、客户端收到结果，然后当前线程继续往后执行；

Dubbo底层使用Socket发送消息的形式进行数据传递，结合了mina框架，使用iosession.write()方法，这个方法调用后对于整个远程调用(从发出请求到接收到结果)来说是一个异步的，即对于当前线程来说，将请求发送出来，线程就可以往后执行了，至于服务端的结果，是服务端处理完成后，再以消息的形式发送给客户端的。----红字部分我没有搞明白！！

于是这里出现了2个问题：

• 当前线程怎么让它“暂停”，等结果回来后，再向后执行？
• 正如前面所说，Socket通信是一个全双工的方式，如果有多个线程同时进行远程方法调用，这时建立在client server之间的socket连接上会有很多双方发送的消息传递，前后顺序也可能是乱七八糟的，server处理完结果后，将结果消息发送给client，client收到很多消息，怎么知道哪个消息结果是原先哪个线程调用的？

基本原理如下：

1.client一个线程调用远程接口，生成一个唯一的ID（比如一段随机字符串，UUID等），Dubbo是使用AtomicLong从0开始累计数字的。

2.将打包的方法调用信息(如调用的接口名称，方法名称，参数值列表等)，和处理结果的回调对象callback，全部封装在一起，组成一个对象object。

3.向专门存放调用信息的全局ConcurrentHashMap中put(Id,Object)。

4.将ID和打包的方法调用信息封装成以对象connRequest，使用IoSession.write(connRequest)异步发送出去。

5.当前线程再使用callback的get()方法视图获取远程方法返回的结果，在get()内部，则使用synchronized获取回调对象callback的锁，再先检测是否已经获取到结果，如果没有，就调用callback的wait()方法，释放callback上的锁，让当前线程处于等待状态。

6.服务端接收到请求并处理后，将结果(此结果中包含了签名的ID，即回传)发送给客户端，客户端socket连接上专门监听消息的线程收到消息，分析结果，取到ID，再从前面的ConcurrentHashMap中get(Id)，从而找到callback，将方法调用结果设置到callback对象里。

7.监听线程接着使用synchronized获取回调对象callback的锁(因为前面调用过wait(),那个线程已经释放callback的锁了)，再notifyAll(),唤醒前面处于等待状态的线程继续执行(callback的get()方法继续执行就能拿到调用结果了)，至此，整个过程结束。

需要注意的是，这里的callback对象是每次调用产生一个新的，不能共享，否则会有问题；另外ID必需至少保证在一个Socket连接里面是唯一的。

 

现在，前面两个问题已经有答案了：

• 当前线程怎么让它“暂停”，等结果回来后，再向后执行？

     答：先生成一个对象obj，在一个全局map里put(ID,obj)存放起来，再用synchronized获取obj锁，再调用obj.wait()让当前线程处于等待状态，然后另一消息监听线程等到服务端结果来了后，再map.get(ID)找到obj，再用synchronized获取obj锁，再调用obj.notifyAll()唤醒前面处于等待状态的线程。

• 正如前面所说，Socket通信是一个全双工的方式，如果有多个线程同时进行远程方法调用，这时建立在client server之间的socket连接上会有很多双方发送的消息传递，前后顺序也可能是乱七八糟的，server处理完结果后，将结果消息发送给client，client收到很多消息，怎么知道哪个消息结果是原先哪个线程调用的？

     答：使用一个ID，让其唯一，然后传递给服务端，再服务端又回传回来，这样就知道结果是原先哪个线程的了。