后端必备——数据通信知识(RPC、消息队列)一站式总结

简介: RPC(Remote Procedure Call)—远程过程调用 ,它是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务,而不需要了解底层网络技术的协议。RPC协议假定某些传输协议的存在,如TCP或UDP,为通信程序之间携带信息数据。

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RPC

RPC(Remote Procedure Call)—远程过程调用 ,它是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务,而不需要了解底层网络技术的协议。RPC协议假定某些传输协议的存在,如TCP或UDP,为通信程序之间携带信息数据。在OSI网络通信模型中,RPC跨越了传输层和应用层。RPC使得开发分布式程序就像开发本地程序一样简单。

RPC采用客户端(服务调用方)/服务器端(服务提供方)模式, 都运行在自己的JVM中。客户端只需要引入要使用的接口,接口的实现和运行都在服务器端。RPC主要依赖的技术包括序列化、反序列化和数据传输协议,这是一种定义与实现相分离的设计。

目前Java使用比较多的RPC方案主要有RMI(JDK自带)、Hessian、Dubbo以及Thrift等。

注意: RPC主要指内部服务之间的调用,RESTful也可以用于内部服务之间的调用,但其主要用途还在于外部系统提供服务,因此没有将其包含在本知识点内。

常见RPC框架:

  • RMI(JDK自带): JDK自带的RPC

详细内容可以参考:从懵逼到恍然大悟之Java中RMI的使用

  • Dubbo: Dubbo是 阿里巴巴公司开源的一个高性能优秀的服务框架,使得应用可通过高性能的 RPC 实现服务的输出和输入功能,可以和 Spring框架无缝集成。

详细内容可以参考:

  • Hessian: Hessian是一个轻量级的remotingonhttp工具,使用简单的方法提供了RMI的功能。 相比WebService,Hessian更简单、快捷。采用的是二进制RPC协议,因为采用的是二进制协议,所以它很适合于发送二进制数据。

详细内容可以参考: Hessian的使用以及理解

  • Thrift: Apache Thrift是Facebook开源的跨语言的RPC通信框架,目前已经捐献给Apache基金会管理,由于其跨语言特性和出色的性能,在很多互联网公司得到应用,有能力的公司甚至会基于thrift研发一套分布式服务框架,增加诸如服务注册、服务发现等功能。
详细内容可以参考: [【Java】分布式RPC通信框架Apache Thrift 使用总结](https://www.cnblogs.com/zeze/p/8628585.html)

如何进行选择:

  • 是否允许代码侵入: 即需要依赖相应的代码生成器生成代码,比如Thrift。
  • 是否需要长连接获取高性能: 如果对于性能需求较高的haul,那么可以果断选择基于TCP的Thrift、Dubbo。
  • 是否需要跨越网段、跨越防火墙: 这种情况一般选择基于HTTP协议的Hessian和Thrift的HTTP Transport。

此外,Google推出的基于HTTP2.0的gRPC框架也开始得到应用,其序列化协议基于Protobuf,网络框架使用的是Netty4,但是其需要生成代码,可扩展性也比较差。

消息中间件

消息中间件,也可以叫做中央消息队列或者是消息队列(区别于本地消息队列,本地消息队列指的是JVM内的队列实现),是一种独立的队列系统,消息中间件经常用来解决内部服务之间的 异步调用问题 。请求服务方把请求队列放到队列中即可返回,然后等待服务提供方去队列中获取请求进行处理,之后通过回调等机制把结果返回给请求服务方。

异步调用只是消息中间件一个非常常见的应用场景。此外,常用的消息队列应用场景还偷如下几个:

  • 解耦 : 一个业务的非核心流程需要依赖其他系统,但结果并不重要,有通知即可。
  • 最终一致性 : 指的是两个系统的状态保持一致,可以有一定的延迟,只要最终达到一致性即可。经常用在解决分布式事务上。
  • 广播 : 消息队列最基本的功能。生产者只负责生产消息,订阅者接收消息。
  • 错峰和流控

具体可以参考:

《消息队列深入解析》

当前使用较多的消息队列有ActiveMQ(性能差,不推荐使用)、RabbitMQ、RocketMQ、Kafka等等,我们之前提高的redis数据库也可以实现消息队列,不过不推荐,redis本身设计就不是用来做消息队列的。

  • ActiveMQ: ActiveMQ是Apache出品,最流行的,能力强劲的开源消息总线。ActiveMQ是一个完全支持JMS1.1和J2EE 1.4规范的JMSProvider实现,尽管JMS规范出台已经是很久的事情了,但是JMS在当今的J2EE应用中间仍然扮演着特殊的地位。

具体可以参考:

《消息队列ActiveMQ的使用详解》

  • RabbitMQ: RabbitMQ 是一个由 Erlang 语言开发的 AMQP 的开源实现。RabbitMQ 最初起源于金融系统,用于在分布式系统中存储转发消息,在易用性、扩展性、高可用性等方面表现不俗

    > AMQP :Advanced Message Queue,高级消息队列协议。它是应用层协议的一个开放标准,为面向消息的中间件设计,基于此协议的客户端与消息中间件可传递消息,并不受产品、开发语言等条件的限制。
    

具体可以参考:

《消息队列之 RabbitMQ》

  • RocketMQ:

具体可以参考:

《RocketMQ 实战之快速入门》

《十分钟入门RocketMQ》 (阿里中间件团队博客)

  • Kafka:Kafka是一个分布式的、可分区的、可复制的、基于发布/订阅的消息系统,Kafka主要用于大数据领域,当然在分布式系统中也有应用。目前市面上流行的消息队列RocketMQ就是阿里借鉴Kafka的原理、用Java开发而得。

具体可以参考:

《Kafka应用场景》

《初谈Kafka》

推荐阅读:

《Kafka、RabbitMQ、RocketMQ等消息中间件的对比 —— 消息发送性能和区别》

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