手写RPC框架--整体思想及其原理

2023-11-29 23:58:24 浏览数 (1)

1.RPC通信原理

在 RPC 框架中,最关键的就是理解“桩”的实现原理,桩是 RPC 框架在客户端的服务代理,它和远程服务具有相同的方法签名,或者说是实现了相同的接口。客户端在调用 RPC 框架提供的服务时,实际调用的就是“桩”提供的方法,在桩的实现方法中,它会发请求的服务名和参数到服务端,服务端的 RPC 框架收到请求后,解析出服务名和参数后,调用在 RPC 框架中注册的“真正的服务提供者”,然后将结果返回给客户端。

2.通信与序列化

在设计序列化和网络传输这两部分实现的时候,都预先定义了对外提供服务的接口。使用服务的使用方只依赖这个接口,而不依赖这个接口的任何实现。

这样做的好处是,让接口的使用者和接口的调用者充分解耦,使得我们可以安全地替换接口的实现。把接口定义的尽量通用,让接口定义与接口的使用方无关,这个接口的实现就很容易被复用,比如我们这个例子中网络传输和序列化这两部分代码,不仅可以用在这个 RPC 框架中,同样可以不做任何修改就用在其他的系统中。

在设计协议的时候,我们给每个命令都设计了一个固定的头,这样设计的好处是,我们在解析命令的时候可以先把头解析出来,就可以对命令进行版本检查、路由分发等通用的预处理工作,而不必把整个命令都解析出来。那为了应对变化,使协议具有持续升级的能力,命令中需要携带一个协议版本号,我们需要在收到命令后检查这个版本号,确保接收方可以支持这个版本的协议。

在实现异步网络传输的时候,一定要配套实现一个背压的机制,避免客户端请求速度过快,导致大量的请求失败。

3.客户端

在客户端中,最核心的部分就是桩,也就是远程服务的代理类。在桩中,每个方法的逻辑都是一样的,就是把接口名、方法名和请求的参数封装成一个请求发给服务端,由服务端调用真正的业务类获取结果并返回给客户端的桩,桩再把结果返回给调用方。

客户端实现的难点就是,如何来动态地生成桩。像 gRPC 这类多语言的 RPC 框架,都是在编译 IDL 的过程中生成桩的源代码,再和业务代码,使用目标语言的编译器一起编译的。而像 Dubbo 这类没有编译过程的 RPC 框架,都是在运行时,利用一些语言动态特性,动态创建的桩。

RPC 框架的这种“桩”的设计,其实是一种动态代理设计模式。这种设计模式可以在不修改源码,甚至不需要源码的情况下,在调用链中注入一些业务逻辑。这是一种非常有用的高级技巧,可以用在权限验证、风险控制、调用链跟踪等等很多场景中,希望你能掌握它的实现原理。

最后我们介绍的依赖倒置原则,可以非常有效地降低系统各部分之间的耦合度,并且不会过度增加系统的复杂度,建议你在设计软件的时候广泛的采用。其实你想一下,现在这么流行的微服务思想,其实就是依赖倒置原则的实践。只是在微服务中,它更极端地把调用方和实现分离成了不同的软件项目,实现了完全的解耦。

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