11.1 RPC 基本介绍
RPC(Remote Procedure Call)
—远程过程调用,是一个计算机通信协议。该协议允许运行于一台计算机的程序调用另一台计算机的子程序,而程序员无需额外地为这个交互作用编程- 两个或多个应用程序都分布在不同的服务器上,它们之间的调用都像是本地方法调用一样(如图)
- 常见的
RPC
框架有:比较知名的如阿里的Dubbo
、Google
的gRPC
、Go
语言的rpcx
、Apache
的thrift
,Spring
旗下的SpringCloud
。
11.2 RPC 调用流程图
11.3 PRC 调用流程说明
- 服务消费方(
client
)以本地调用方式调用服务 client stub
接收到调用后负责将方法、参数等封装成能够进行网络传输的消息体client stub
将消息进行编码并发送到服务端server stub
收到消息后进行解码server stub
根据解码结果调用本地的服务- 本地服务执行并将结果返回给
server stub
server stub
将返回导入结果进行编码并发送至消费方client stub
接收到消息并进行解码- 服务消费方(
client
)得到结果
小结:RPC
的目标就是将 2 - 8
这些步骤都封装起来,用户无需关心这些细节,可以像调用本地方法一样即可完成远程服务调用
11.4 自己实现 Dubbo RPC(基于 Netty)
11.4.1 需求说明
Dubbo
底层使用了Netty
作为网络通讯框架,要求用Netty
实现一个简单的RPC
框架- 模仿
Dubbo
,消费者和提供者约定接口和协议,消费者远程调用提供者的服务,提供者返回一个字符串,消费者打印提供者返回的数据。底层网络通信使用Netty 4.1.20
11.4.2 设计说明
- 创建一个接口,定义抽象方法。用于消费者和提供者之间的约定。
- 创建一个提供者,该类需要监听消费者的请求,并按照约定返回数据。
- 创建一个消费者,该类需要透明的调用自己不存在的方法,内部需要使用
Netty
请求提供者返回数据 - 开发的分析图
11.4.3 代码实现
package com.atguigu.netty.dubborpc.publicinterface; //这个是接口,是服务提供方和 服务消费方都需要 public interface HelloService { String hello(String mes); } package com.atguigu.netty.dubborpc.provider; import com.atguigu.netty.dubborpc.publicinterface.HelloService; public class HelloServiceImpl implements HelloService { private static int count = 0; //当有消费方调用该方法时, 就返回一个结果 @Override public String hello(String mes) { System.out.println("收到客户端消息=" + mes); //根据mes 返回不同的结果 if (mes != null) { return "你好客户端, 我已经收到你的消息 [" + mes + "] 第" + (++count) + " 次"; } else { return "你好客户端, 我已经收到你的消息 "; } } } package com.atguigu.netty.dubborpc.provider; import com.atguigu.netty.dubborpc.netty.NettyServer; //ServerBootstrap 会启动一个服务提供者,就是 NettyServer public class ServerBootstrap { public static void main(String[] args) { //代码代填.. NettyServer.startServer("127.0.0.1", 7000); } } package com.atguigu.netty.dubborpc.netty; import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap; import io.netty.channel.ChannelFuture; import io.netty.channel.ChannelInitializer; import io.netty.channel.ChannelPipeline; import io.netty.channel.EventLoopGroup; import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup; import io.netty.channel.socket.SocketChannel; import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel; import io.netty.handler.codec.string.StringDecoder; import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder; public class NettyServer { public static void startServer(String hostName, int port) { startServer0(hostName, port); } //编写一个方法,完成对NettyServer的初始化和启动 private static void startServer0(String hostname, int port) { EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1); EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); try { ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap(); serverBootstrap.group(bossGroup, workerGroup) .channel(NioServerSocketChannel.class) .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() { @Override protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception { ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline(); pipeline.addLast(new StringDecoder()); pipeline.addLast(new StringEncoder()); pipeline.addLast(new NettyServerHandler()); //业务处理器 } } ); ChannelFuture channelFuture = serverBootstrap.bind(hostname, port).sync(); System.out.println("服务提供方开始提供服务~~"); channelFuture.channel().closeFuture().sync(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { bossGroup.shutdownGracefully(); workerGroup.shutdownGracefully(); } } } package com.atguigu.netty.dubborpc.netty; import com.atguigu.netty.dubborpc.customer.ClientBootstrap; import com.atguigu.netty.dubborpc.provider.HelloServiceImpl; import io.netty.channel.ChannelHandlerContext; import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter; //服务器这边handler比较简单 public class NettyServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter { @Override public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception { //获取客户端发送的消息,并调用服务 System.out.println("msg=" + msg); //客户端在调用服务器的api 时,我们需要定义一个协议 //比如我们要求 每次发消息是都必须以某个字符串开头 "HelloService#hello#你好" if (msg.toString().startsWith(ClientBootstrap.providerName)) { String result = new HelloServiceImpl().hello(msg.toString().substring(msg.toString().lastIndexOf("#") + 1)); ctx.writeAndFlush(result); } } @Override public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception { ctx.close(); } } package com.atguigu.netty.dubborpc.netty; import io.netty.channel.ChannelHandlerContext; import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter; import java.util.concurrent.Callable; public class NettyClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter implements Callable { private ChannelHandlerContext context;//上下文 private String result; //返回的结果 private String para; //客户端调用方法时,传入的参数 //与服务器的连接创建后,就会被调用, 这个方法是第一个被调用(1) @Override public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { System.out.println(" channelActive 被调用 "); context = ctx; //因为我们在其它方法会使用到 ctx } //收到服务器的数据后,调用方法 (4) // @Override public synchronized void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception { System.out.println(" channelRead 被调用 "); result = msg.toString(); notify(); //唤醒等待的线程 } @Override public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception { ctx.close(); } //被代理对象调用, 发送数据给服务器,-> wait -> 等待被唤醒(channelRead) -> 返回结果 (3)-》5 @Override public synchronized Object call() throws Exception { System.out.println(" call1 被调用 "); context.writeAndFlush(para); //进行wait wait(); //等待channelRead 方法获取到服务器的结果后,唤醒 System.out.println(" call2 被调用 "); return result; //服务方返回的结果 } //(2) void setPara(String para) { System.out.println(" setPara "); this.para = para; } } package com.atguigu.netty.dubborpc.netty; import io.netty.bootstrap.Bootstrap; import io.netty.channel.ChannelInitializer; import io.netty.channel.ChannelOption; import io.netty.channel.ChannelPipeline; import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup; import io.netty.channel.socket.SocketChannel; import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel; import io.netty.handler.codec.string.StringDecoder; import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder; import java.lang.reflect.Proxy; import java.util.concurrent.Executor; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; public class NettyClient { //创建线程池 private static ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(Runtime.getRuntime().availableProcessors()); private static NettyClientHandler client; private int count = 0; //编写方法使用代理模式,获取一个代理对象 public Object getBean(final Class<?> serivceClass, final String providerName) { return Proxy.newProxyInstance(Thread.currentThread().getContextClassLoader(), new Class<?>[]{serivceClass}, (proxy, method, args) -> { System.out.println("(proxy, method, args) 进入...." + (++count) + " 次"); //{} 部分的代码,客户端每调用一次 hello, 就会进入到该代码 if (client == null) { initClient(); } //设置要发给服务器端的信息 //providerName 协议头 args[0] 就是客户端调用api hello(???), 参数 client.setPara(providerName + args[0]); // return executor.submit(client).get(); }); } //初始化客户端 private static void initClient() { client = new NettyClientHandler(); //创建EventLoopGroup NioEventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup(); Bootstrap bootstrap = new Bootstrap(); bootstrap.group(group) .channel(NioSocketChannel.class) .option(ChannelOption.TCP_NODELAY, true) .handler( new ChannelInitializer<SocketChannel>() { @Override protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception { ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline(); pipeline.addLast(new StringDecoder()); pipeline.addLast(new StringEncoder()); pipeline.addLast(client); } } ); try { bootstrap.connect("127.0.0.1", 7000).sync(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } package com.atguigu.netty.dubborpc.customer; import com.atguigu.netty.dubborpc.netty.NettyClient; import com.atguigu.netty.dubborpc.publicinterface.HelloService; public class ClientBootstrap { //这里定义协议头 public static final String providerName = "HelloService#hello#"; public static void main(String[] args) throws Exception { //创建一个消费者 NettyClient customer = new NettyClient(); //创建代理对象 HelloService service = (HelloService) customer.getBean(HelloService.class, providerName); for (; ; ) { Thread.sleep(2 * 1000); //通过代理对象调用服务提供者的方法(服务) String res = service.hello("你好 dubbo~"); System.out.println("调用的结果 res= " + res); } } }