RPC 框架通信原理

RPC是指远程过程调用，也就是说两台服务器A，B，一个应用部署在A服务器上，想要调用B服务器上应用提供的函数/方法，由于不在一个内存空间，不能直接调用，需要通过网络来表达调用的语义和传达调用的数据；

比如说，一个方法可能是这样定义的：
Employee getEmployeeByName(String fullName)
那么：

• 首先，要解决通讯的问题，主要是通过在客户端和服务器之间建立TCP连接，远程过程调用的所有交换的数据都在这个连接里传输。连接可以是按需连接，调用结束后就断掉，也可以是长连接，多个远程过程调用共享同一个连接。
• 第二，要解决寻址的问题，也就是说，A服务器上的应用怎么告诉底层的RPC框架，如何连接到B服务器（如主机或IP地址）以及特定的端口，方法的名称名称是什么，这样才能完成调用。比如基于Web服务协议栈的RPC，就要提供一个endpoint URI，或者是从UDDI服务上查找。如果是RMI调用的话，还需要一个RMI Registry来注册服务的地址。
• 第三，当A服务器上的应用发起远程过程调用时，方法的参数需要通过底层的网络协议如TCP传递到B服务器，由于网络协议是基于二进制的，内存中的参数的值要序列化成二进制的形式，也就是序列化（Serialize）或编组（marshal），通过寻址和传输将序列化的二进制发送给B服务器。
• 第四，B服务器收到请求后，需要对参数进行反序列化（序列化的逆操作），恢复为内存中的表达方式，然后找到对应的方法（寻址的一部分）进行本地调用，然后得到返回值。
• 第五，返回值还要发送回服务器A上的应用，也要经过序列化的方式发送，服务器A接到后，再反序列化，恢复为内存中的表达方式，交给A服务器上的应用

（图片来源：https://www.cs.rutgers.edu/~pxk/417/notes/03-rpc.html）

为什么RPC呢？就是无法在一个进程内，甚至一个计算机内通过本地调用的方式完成的需求，比如比如不同的系统间的通讯，甚至不同的组织间的通讯。由于计算能力需要横向扩展，需要在多台机器组成的集群上部署应用，

 

RPC是系统间的一种通信方式，系统间常用的通信方式还有http,webservice，rpc等，一般来讲rpc比http和webservice性能高一些，常见的RPC框架有：thrift，Finagle，dubbo，grpc，json-rpc等。
一个通用的网络RPC框架，它应该包括如下功能：
1.具有服务的分层设计，借鉴Future/Service/Filter概念
2.具有网络的分层设计，区分协议层、数据层、传输层、连接层
3.独立的可适配的codec层，可以灵活增加HTTP，Memcache，Redis，MySQL/JDBC，Thrift等协议的支持。
4.将多年各种远程调用High availability的经验融入在实现中，如负载均衡，failover，多副本策略，开关降级等。
5.通用的远程调用实现，采用async方式来减少业务服务的开销，并通过future分离远程调用与数据流程的关注。
6.具有状态查看及统计功能
7.当然，最终要的是，具备以下通用的远程容错处理能力，超时、重试、负载均衡、failover……

QiuRPC是一个采用JAVA实现的小巧的RPC框架，一共3K多行代码，已在github开源出来，项目地址为：GitHub - i1see1you/QiuRPC: 一个简单的RPC框架，实现了RPC的基本功能，开发者也可以自定义扩展，可以供大家学习探讨或者在小项目中使用，目前QiuRPC具有如下特点：
1. 服务端基于注解，启动时自动扫描所有RPC实现，基本零配置
2. 客户端实现Filter机制，可以自定义Filter
3. 基于netty的Reactor IO多路复用网络模型
4. 数据层提供protobuff和hessian的实现，可以扩展ISerializer接口自定义实现其他
5. 负载均衡算法采用最少活跃调用数算法，可以扩展ILoadBlance接口自定义实现其他
6. 客户端支持服务的同步或异步调用