Hadoop 中 IPC 的源码分析

最近开始看 Hadoop 的一些源码，展开hadoop的源码包，各个组件分得比较清楚，于是开始看一下 IPC 的一些源码。

IPC模块，也就是进程间通信模块，如果是在不同的机器上，那就可以理解为 RPC 了，也就是远程调用。事实上， hadoop 中的 IPC 也就是基于 RPC 实现的。

使用 sloccount 统计一下 ipc 包中代码的行数，一共是 2884 行。也就是说，IPC 作为hadoop的基础组件，仅仅用了不到3000行的代码，就完成得稳定且富有效率。

IPC 中的关键类关系：

对用户而言，可以直接使用的就是绿色的类。

通过 RPC 这个门面：

客户端可以创建相应的 proxy，接着就可以进行远程调用。

而服务提供者则可以创建相应的 server，并进行相应的生命周期管理（start、stop），从而提供服务。

序列化

从上图也可以看出，client 和 server 的交互，是通过网络 connection， 而走网络的调用，是需要走序列化/反序列话的过程的。

这个过程， IPC 使用了 Hadoop 的自己的序列化机制，一切都在 Writable 接口中，只要给定 writable 的 DataOutput 和 DataInput，就可以让 Writable 自己实现序列化。

一些问题和思考

•client 是单例的吗 —— 可以理解为是，但其实不一定。可以跟踪 getProxy 的代码，虽然每次都会新建一个代理对象，但底层的 Client 还是和 SocketFactory 对应的。一般默认的，都是使用默认的 SocketFactory， 但如果你设置了 "hadoop.rpc.socket.factory.class.default" ，则会有新的Client与你自定义的 SocketFactory 对应。这时候， client 就不是单例的。

•client 与同一个 server 有几个连接 —— 一个 client与一个 server 只有一个连接，具体可以看生成的代理中，有一个 remoteId, 这个 remoteId 是和 client关联的，client 进行调用的使用，会将此 remoteId 作为一个 connectionId。因此，一般一个 client 是一个连接。

•如果 client 是一个连接，那么对此 client 的调用，不都是串行的吗？ —— 看你怎么理解了，在用户层面，也就是 client 调用的方法，是可以并发的。client 底层是使用一个连接来进可能的完成吞吐量。每个 request 和 response 都会有一个 id 关联起来。因此一个连接上可以跑满请求和相应。

•由于网络问题，client调用服务失败后，有重试机制吗 —— 在IPC中没有看到call的重试，需要上层去保证了。但是后面的调用会重新建立连接托福答案

•server 是单例的吗 —— 不一定。如果你只 getServer 一次的话。创建一个 server 的代价是非常重的。通过上图你也可以知道，他需要有一个线程 （Listener）来 accept socket，同时需要一些 Reader线程 来进行 socket 的 read，还有一个 Responder 来进行 socket 的 write，另外，还有若干个 handler线程 来进行业务处理。因此，如果可以减少 server 的个数，就应该减少 server 个数。

•暴露出的服务是否应该是线程安全的 —— 是的，一定要线程安全。server 底层是通过 nio 进行 socket 操作的，因此虽然只有一个线程负责 accept，但是能够支持很多的client连接。这些连接在到达 server 端之后，很有可能就会并发执行同一方法（如果你的业务handler不止一个的话）

•一个 server 要消耗多少线程资源？ —— 让我们来算一下，一个 Listener 线程，若干个 Reader 线程（默认1个），若干个 Handler 线程（在 getServer 的时候指定，一般1 - 10个），一个 Responder 线程。如果都按照默认值来计算的话。最少需要 1 + 1 + 1 + 1 = 4 个线程。也许，不应该算多，如果请求量不大的话，这些线程应该都被 blocked 住的。

总结
•Hadoop 的 IPC 是一个比较轻量级别的 RPC
•从代码来看，只支持 java 进程之间的通信
•从没有重试机制、一个Client 只有一个连接的机制来看，适合与应用网络环境较好的场景，适合同机架或者同机房的集群。
P.S. 看了一下 io 包中，其实有个 retry 的 package，里面就是一个重试机制。奇怪的是为啥这个 package 被包含在 io package 中。