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如何给老婆解释什么是RPC

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柳树之 595a1b60 08f6 4beb 998f 2bf55e230555
2018.05.07 08:11* 字数 2378

一个阳光明媚的早晨,老婆又在翻看我订阅的技术杂志。

“老公,什么是RPC呀,为什么你们程序员那么多黑话!”,老婆还是一如既往的好奇。
“RPC,就是Remote Procedure Call的简称呀,翻译成中文就是远程过程调用嘛”,我一边看着书,一边漫不经心的回答着。
“啥?你在说啥?谁不知道翻译成中文是什么意思?你个废柴,快给我滚去洗碗!”
“我去。。。”,我如梦初醒,我对面坐着的可不是一个程序员,为了不去洗碗,我瞬间调动起全部脑细胞,星辰大海在我脑中汇聚,灵感涌现......

"是这样,远程过程调用,自然是相对于本地过程调用来说的嘛。"
“嗯哼,那先给老娘讲讲,本地过程调用是啥子?”
“本地过程调用,就好比你现在在家里,你要想洗碗,那你直接把碗放进洗碗机,打开洗碗机开关就可以洗了。这就叫本地过程调用。”

“哎呦,我可不干,那啥是远程过程调用?”
“远程嘛,那就是你现在不在家,跟姐妹们浪去了,突然发现碗还没洗,打了个电话过来,叫我去洗碗,这就是远程过程调用啦”,多么通俗易懂的解释,我真是天才!

“哦!我明白了”,说着,老婆开始收拾包包。
“你这是干啥去哦”
“我?我要出门浪去呀,待会记得接收我的远程调用哦,哦不,咱们要专业点,应该说,待会记得接收我的RPC哦!”
......

非程序员请就此止步,程序员请继续往前走......

如何科学的解释RPC

说起RPC,就不能不提到分布式,这个促使RPC诞生的领域。

假设你有一个计算器接口,Calculator,以及它的实现类CalculatorImpl,那么在系统还是单体应用时,你要调用Calculator的add方法来执行一个加运算,直接new一个CalculatorImpl,然后调用add方法就行了,这其实就是非常普通的本地函数调用,因为在同一个地址空间,或者说在同一块内存,所以通过方法栈和参数栈就可以实现。

现在,基于高性能和高可靠等因素的考虑,你决定将系统改造为分布式应用,将很多可以共享的功能都单独拎出来,比如上面说到的计算器,你单独把它放到一个服务里头,让别的服务去调用它。

这下问题来了,服务A里头并没有CalculatorImpl这个类,那它要怎样调用服务B的CalculatorImpl的add方法呢?

有同学会说,可以模仿B/S架构的调用方式呀,在B服务暴露一个Restful接口,然后A服务通过调用这个Restful接口来间接调用CalculatorImpl的add方法。

很好,这已经很接近RPC了,不过如果是这样,那每次调用时,是不是都需要写一串发起http请求的代码呢?比如httpClient.sendRequest...之类的,能不能像本地调用一样,去发起远程调用,让使用者感知不到远程调用的过程呢,像这样:

@Reference
private Calculator calculator;

...

calculator.add(1,2);

...

这时候,有同学就会说,用代理模式呀!而且最好是结合Spring IoC一起使用,通过Spring注入calculator对象,注入时,如果扫描到对象加了@Reference注解,那么就给它生成一个代理对象,将这个代理对象放进容器中。而这个代理对象的内部,就是通过httpClient来实现RPC远程过程调用的。

可能上面这段描述比较抽象,不过这就是很多RPC框架要解决的问题和解决的思路,比如阿里的Dubbo。

总结一下,RPC要解决的两个问题:

  1. 解决分布式系统中,服务之间的调用问题。
  2. 远程调用时,要能够像本地调用一样方便,让调用者感知不到远程调用的逻辑。

如何实现一个RPC

实际情况下,RPC很少用到http协议来进行数据传输,毕竟我只是想传输一下数据而已,何必动用到一个文本传输的应用层协议呢,我为什么不直接使用二进制传输?比如直接用Java的Socket协议进行传输?

不管你用何种协议进行数据传输,一个完整的RPC过程,都可以用下面这张图来描述

以左边的Client端为例,Application就是rpc的调用方,Client Stub就是我们上面说到的代理对象,也就是那个看起来像是Calculator的实现类,其实内部是通过rpc方式来进行远程调用的代理对象,至于Client Run-time Library,则是实现远程调用的工具包,比如jdk的Socket,最后通过底层网络实现实现数据的传输。

这个过程中最重要的就是序列化反序列化了,因为数据传输的数据包必须是二进制的,你直接丢一个Java对象过去,人家可不认识,你必须把Java对象序列化为二进制格式,传给Server端,Server端接收到之后,再反序列化为Java对象。

下一次我也将通过代码,给大家演示一下,如何实现一个简单的RPC。

RPC vs Restful

其实这两者并不是一个维度的概念,总得来说RPC涉及的维度更广。

如果硬要比较,那么可以从RPC风格的url和Restful风格的url上进行比较。

比如你提供一个查询订单的接口,用RPC风格,你可能会这样写:

/queryOrder?orderId=123

用Restful风格呢?

Get  
/order?orderId=123

RPC是面向过程,Restful是面向资源,并且使用了Http动词。从这个维度上看,Restful风格的url在表述的精简性、可读性上都要更好。

RPC vs RMI

严格来说这两者也不是一个维度的。

RMI是Java提供的一种访问远程对象的协议,是已经实现好了的,可以直接用了。

而RPC呢?人家只是一种编程模型,并没有规定你具体要怎样实现,你甚至都可以在你的RPC框架里面使用RMI来实现数据的传输,比如Dubbo:Dubbo - rmi协议

RPC没那么简单

要实现一个RPC不算难,难的是实现一个高性能高可靠的RPC框架。

比如,既然是分布式了,那么一个服务可能有多个实例,你在调用时,要如何获取这些实例的地址呢?

这时候就需要一个服务注册中心,比如在Dubbo里头,就可以使用Zookeeper作为注册中心,在调用时,从Zookeeper获取服务的实例列表,再从中选择一个进行调用。

那么选哪个调用好呢?这时候就需要负载均衡了,于是你又得考虑如何实现复杂均衡,比如Dubbo就提供了好几种负载均衡策略。

这还没完,总不能每次调用时都去注册中心查询实例列表吧,这样效率多低呀,于是又有了缓存,有了缓存,就要考虑缓存的更新问题,blablabla......

你以为就这样结束了,没呢,还有这些:

  • 客户端总不能每次调用完都干等着服务端返回数据吧,于是就要支持异步调用;
  • 服务端的接口修改了,老的接口还有人在用,怎么办?总不能让他们都改了吧?这就需要版本控制了;
  • 服务端总不能每次接到请求都马上启动一个线程去处理吧?于是就需要线程池;
  • 服务端关闭时,还没处理完的请求怎么办?是直接结束呢,还是等全部请求处理完再关闭呢?
  • ......

如此种种,都是一个优秀的RPC框架需要考虑的问题。

当然,接下来我们还是先实现一个简单的RPC,再在上面一步步优化!

传送门: 如何实现一个简单的RPC

参考

技术之路
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