什么是RPC?

1. 基本的RPC模型

主要介绍RPC是什么,基本的RPC代码,RPC与REST的区别,gRPC的使用

1.1 基本概念

  • RPC(Remote Procedure Call)远程过程调用,简单的理解是一个节点请求另一个节点提供的服务
  • 本地过程调用:如果需要将本地student对象的age+1,可以实现一个addAge()方法,将student对象传入,对年龄进行更新之后返回即可,本地方法调用的函数体通过函数指针来指定。
  • 远程过程调用:上述操作的过程中,如果addAge()这个方法在服务端,执行函数的函数体在远程机器上,如何告诉机器需要调用这个方法呢?
  1. 首先客户端需要告诉服务器,需要调用的函数,这里函数和进程ID存在一个映射,客户端远程调用时,需要查一下函数,找到对应的ID,然后执行函数的代码。
  2. 客户端需要把本地参数传给远程函数,本地调用的过程中,直接压栈即可,但是在远程调用过程中不再同一个内存里,无法直接传递函数的参数,因此需要客户端把参数转换成字节流,传给服务端,然后服务端将字节流转换成自身能读取的格式,是一个序列化和反序列化的过程。
    3.数据准备好了之后,如何进行传输?网络传输层需要把调用的ID和序列化后的参数传给服务端,然后把计算好的结果序列化传给客户端,因此TCP层即可完成上述过程,gRPC中采用的是HTTP2协议。
    总结一下上述过程:

 

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  • 在微服务的设计中,一个服务A如果访问另一个Module下的服务B,可以采用HTTP REST传输数据,并在两个服务之间进行序列化和反序列化操作,服务B把执行结果返回过来。
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  • 由于HTTP在应用层中完成,整个通信的代价较高,远程过程调用中直接基于TCP进行远程调用,数据传输在传输层TCP层完成,更适合对效率要求比较高的场景,RPC主要依赖于客户端和服务端之间建立Socket链接进行,底层实现比REST更复杂。

1.2 rpc demo

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系统类图
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系统调用过程

 

客户端:


 

服务端:

 

 

 

 

 

1.3 完整源码

RPCdemo

1.4 分析

这里客户端只需要知道Server端的接口ServiceProducer即可,服务端在执行的时候,会根据具体实例调用实际的方法ServiceProducerImpl,符合面向对象过程中父类引用指向子类对象。

2. gRPC的使用

2.1. gRPC与REST

  • REST通常以业务为导向,将业务对象上执行的操作映射到HTTP动词,格式非常简单,可以使用浏览器进行扩展和传输,通过JSON数据完成客户端和服务端之间的消息通信,直接支持请求/响应方式的通信。不需要中间的代理,简化了系统的架构,不同系统之间只需要对JSON进行解析和序列化即可完成数据的传递。
  • 但是REST也存在一些弊端,比如只支持请求/响应这种单一的通信方式,对象和字符串之间的序列化操作也会影响消息传递速度,客户端需要通过服务发现的方式,知道服务实例的位置,在单个请求获取多个资源时存在着挑战,而且有时候很难将所有的动作都映射到HTTP动词。
  • 正是因为REST面临一些问题,因此可以采用gRPC作为一种替代方案,gRPC 是一种基于二进制流的消息协议,可以采用基于Protocol Buffer的IDL定义grpc API,这是Google公司用于序列化结构化数据提供的一套语言中立的序列化机制,客户端和服务端使用HTTP/2以Protocol Buffer格式交换二进制消息。
  • gRPC的优势是,设计复杂更新操作的API非常简单,具有高效紧凑的进程通信机制,在交换大量消息时效率高,远程过程调用和消息传递时可以采用双向的流式消息方式,同时客户端和服务端支持多种语言编写,互操作性强;不过gRPC的缺点是不方便与JavaScript集成,某些防火墙不支持该协议。
  • 注册中心:当项目中有很多服务时,可以把所有的服务在启动的时候注册到一个注册中心里面,用于维护服务和服务器之间的列表,当注册中心接收到客户端请求时,去找到该服务是否远程可以调用,如果可以调用需要提供服务地址返回给客户端,客户端根据返回的地址和端口,去调用远程服务端的方法,执行完成之后将结果返回给客户端。这样在服务端加新功能的时候,客户端不需要直接感知服务端的方法,服务端将更新之后的结果在注册中心注册即可,而且当修改了服务端某些方法的时候,或者服务降级服务多机部署想实现负载均衡的时候,我们只需要更新注册中心的服务群即可。
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    RPC调用过程

2.2. gRPC与Spring Boot

这里使用SpringBoot+gRPC的形式实现RPC调用过程
项目结构分为三部分:client、grpc、server

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项目结构

2.2.2 grpc

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pom.xml中引入依赖:

 

 

引入bulid

 

 

创建.proto文件

 

 

mvn complie

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生成代码:

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2.2.3 client

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根据gRPC中的项目配置在client和server两个Module的pom.xml添加依赖

 

 

编写GRPCClient

 

 

2.2.4 server

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按照2.2.3 client的方式添加依赖
创建RPCDateServiceImpl

 

 

创建GRPCServer

 

 

2.3. 完整源码

源码参考

3. 参考文章

作者:时光飞旭
链接:https://www.jianshu.com/p/7d6853140e13
来源:简书
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