HSF:阿里RPC框架

简介: HSF:阿里RPC框架

简介

HSF(High-speed Service Framework)是一种广泛应用于阿里巴巴内部的分布式RPC服务框架。

作为阿里巴巴的基础中间件,HSF连接了不同的业务系统,解耦了系统间的实现依赖。HSF从分布式应用的角度统一了服务的发布和调用方式,从而帮助用户方便快速地开发分布式应用,并提供或使用公共功能模块。它屏蔽了分布式领域中的各种复杂技术细节,如远程通信、序列化实现、性能损耗以及同步/异步调用方式的实现等。

名称 是否必须 功能描述
服务消费方 消费服务提供方提供的服务,服务消费者通过地址注册中心订阅服务,根据订阅到的地址信息发起调用,地址注册中心作为旁路不参与调用
服务提供方 服务提供方会绑定一个端口(一般是12200),接受请求并提供服务,同时将地址信息发布到地址注册中心
地址注册中心 接受服务提供方发布的地址,当服务消费方根据服务进行订阅时,会将地址信息推送给服务消费方,提供服务发现的能力
持久化配置中心 持久化的配置中心用于存储 HSF 服务的各种治理规则,HSF 客户端在启动过程中会向持久化配置中心订阅各种服务治理规则,如路由规则、归组规则、权重规则等,从而根据规则对调用过程的选址逻辑进行干预
元数据存储中心 元数据是指 HSF 服务对应的方法列表以及参数结构等信息,元数据不会对 HSF 的调用过程产生影响,因此元数据存储中心也并不是必须的。但考虑到服务运维的便捷性,HSF客户端在启动时会将元数据上报到元数据存储中心,以便提供给服务运维使用
HSF运维平台 HSF 控制台通过打通地址注册中心 ConfigServer、持久化配置中心 Diamond、元数据存储中心 Redis,为用户提供了一系列服务运维功能,包括服务查询、服务治理规则管理、服务测试、服务 Mock、单机运维等,旨在提高 HSF 服务研发的效率、运维的便捷性

HSF架构

HSF功能结构上分为6个部分,分别是:服务消费方、服务提供方、地址注册中心、持久化配置中心、元数据存储中心和HSF运维平台(HSF 控制台),它们组合在一起可以提供全功能的分布式服务,其中必须的是服务消费方、服务提供方和地址注册中心。

调用过程

HSF一次调用过程会从服务消费方发起,经过网络抵达服务提供方,再将服务提供方的结果通过网络携带回来,最终返回给用户。这个过程会涉及到多个线程交互,也会涉及到HSF中的不同领域对象。

HSF一次调用过程如下图所示:

作为服务消费方,在客户端线程(例如:Tomcat线程)中,首先将用户的参数、即请求对象进行序列化,并将序列化后的内容放置到请求通信对象中。请求通信对象使用HSF协议,包含与请求对象无关的内容,如请求ID等。然后,将请求通信对象提交给I/O线程,在I/O线程中完成编码,并最终发送到服务提供方。此时,客户端线程进入等待状态,等待结果返回。

服务提供方的I/O线程接收到二进制内容,解码后生成通信请求对象,并将其交给HSF服务端线程。在HSF服务端线程中,完成反序列化还原为请求对象,然后发起反射调用,获得结果,即响应对象。HSF服务端线程会将响应对象序列化,并放置到通信响应对象中。然后,将通信响应对象提交给I/O线程,在I/O线程中完成编码,并最终发送回服务消费方。

服务消费方接收到二进制内容后,在I/O线程中完成解码,生成响应通信对象,并唤醒客户端线程。客户端线程根据响应通信对象的内容,完成反序列化,最终获取到响应对象,从而结束一次远程调用。

高级特性

请求拦截

流量控制

优雅上下线

调用方式

同步调用

异步调用

HSF发起调用后,用户可以在上下文中获取跟返回结果关联的HSFFuture对象,然后用户可以在任意时刻调用HSFFuture.getResponse(timeout)获取服务端的返回结果。Future异步调用的时序图如下所示:

Callback异步调用

客户端配置为callback方式调用时,需要配置一个实现了HSFResponseCallback接口的listener,结果返回之后,HSF会调用HSFResponseCallback中的方法。时序图如下所示:

泛化调用

相对于需要依赖业务客户端Jar包的正常调用,泛化调用,不要不依赖二方包,使用其特定的GenericService接口,传入需要调用的方法名,方法签名和参数值进行调用服务。 泛化调用适用于一些网关应用(没办法依赖所有服务的二方包),其中hsfops服务测试也是依赖泛化调用功能

注意

  1. 泛化调用,如果客户端没有接口类,路由规则默认不生效
  2. 泛化调用性能会比正常调用差

和其他RPC框架对比

发现从服务服务发现、服务治理和服务间调用这些功能上看三者基本都具备,只有Dubbo在服务治理方面稍弱。但其实Dubbo也可以和Spring Cloud Netflix Hystrix整合。而HSF和Dubbo使用RPC进行服务间调用,效率上比Spring Cloud使用的Http调用要好得多

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