RPC 框架

RPC

谁能用通俗的语言解释一下什么是 RPC 框架？ - 远程过程调用协议RPC（Remote Procedure Call Protocol)

RPC就是要像调用本地的函数一样去调远程函数。

推荐：https://www.zhihu.com/question/25536695

RPC框架解释

首先了解什么叫RPC，为什么要RPC，RPC是指远程过程调用，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使得开发包括网络分布式多程序在内的应用程序更加容易。RPC采用客户机/服务器模式。请求程序就是一个客户机，而服务提供程序就是一个服务器。首先，客户机调用进程发送-一个有进程参数的调用信息到服务进程，然后等待应答信息。

比如两台服务器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：

1. 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。

2. 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。

3. 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。

4. 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。

5. 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

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。

要知道实现RPC很麻烦呀，什么多线程、什么Socket、什么I/O，都是让咱们普通程序员很头疼的事情。于是就有牛人开发出RPC框架（比如，CORBA、RMI、Web Services、RESTful Web Services等等）。简单点讲，RPC框架就是可以让程序员来调用远程进程上的代码一套工具。有了RPC框架，咱程序员就轻松很多了，终于可以逃离多线程、Socket、I/O的苦海了。

RPC的协议有很多，比如最早的CORBA，Java RMI，Web Service的RPC风格，Hessian，Thrift，甚至Rest API。

关于Netty

而Netty框架不局限于RPC，更多的是作为一种网络协议的实现框架，比如HTTP，由于RPC需要高效的网络通信，就可能选择以Netty作为基础。除了网络通信，RPC还需要有比较高效的序列化框架，以及一种寻址方式。如果是带会话（状态）的RPC调用，还需要有会话和状态保持的功能。大体上来说，Netty就是提供一种事件驱动的，责任链式（也可以说是流水线）的网络协议实现方式。网络协议包含很多层次，很多部分组成，如传输层协议，编码解码，压缩解压，身份认证，加密解密，请求的处理逻辑，怎么能够更好的复用，扩展，业界通用的方法就是责任链，一个请求应答网络交互通常包含两条链，一条链（Upstream）是从传输层，经过一系列步骤，如身份认证，解密，日志，流控，最后到达业务层，一条链（DownStream）是业务层返回后，又经过一系列步骤，如加密等，又回到传输层。

这样每一层都有一个处理接口,都可以进行不同的操作，比如身份认证,加解密,日志,流控,将
不同的处理实现像拼积木那样插接起来就可以实现一个网络协议了(快速开发) 。每层都有自己
的实现，上层不需要关注面向网络的操作 (可维护) 。Netty已经提供了很多实现。

当然Netty还有许多好处，比如对非阻塞I0 (NIO) 的支持,比如在链上传递时最大程度的减少
buffer的copy (高性能)。

netty跟RPC有什么关系

RPC要做到用户无感知的调用远程服务必定要经过网络传输，而netty正好是是Java编写的快速开发高性能高可靠性的网络编程框架。

目前使用netty作为传输层的RPC框架很多，国内知名的有dubbo，motan等。

下面以新浪开源的motan为例，说明netty在RPC的位置：

下图中transport即使使用netty实现的。

总结来说，netty就是解决RPC网络传输的。

分布式RPC需要解决哪些问题呢？

1. protocol：传输协议
2. proxy：client代理，服务引用方调用方法通过代理发送远程消息
3. codec：协议编解码压缩等
4. transport：协议传输
5. registry：注册中心，服务注册服务发现
6. cluster：负载均衡，服务容错策略
7. 其他：服务降级，服务隔离，服务治理

如何实现一个分布式的RPC框架呢？

现在互联网已经很少单点服务了，一个好的rpc框架能帮我们省掉很多工作，那么如何撸一个自己喜欢的RPC框架呢？

现在写rpc框架已经不难了，我们可以有很多参考，很多成熟的第三方开源项目可以依赖，可以说是站在巨人的肩膀上。

第一步，选择传输协议：

高性能的rpc和良好的编码协议是分不开的。好的协议不仅耗用流量小，而且序列化和反序列化更快。

现在比较流行的协议有thrift，protobuf，json，restful等。其中thrfit和protobuf性能都比较优异，而且占用空间小，最重要的是跨语言，具有语言平台无关性。但，美中不足的是他们都需要预先根据协议文件预先生成好代码。开发极不流畅。

我们也可以自定义协议，像dubbo和motan一样，定制自己的私有协议，

比如motan协议的header部分如下：

body部分采用hession或者fastjson序列化，

如果不考虑跨语言，这种算是比较完美的解决方案。

定义协议过程中的一些重要且容易忽略的问题：

• 协议版本号
• 消息id
• 协议扩展字段

第二步，协议传输层

一个高性能RPC框架最重要的四个点就是：传输协议，框架线程模型，IO模型，零拷贝。

java程序如果能做好这四点，那么性能应该不会比c++程序差多少。

而作为java开发者，netty正好解决了后三个点，所以使用netty作为RPC框架的传输层会事半功倍。

第三部，注册中心的选择

现在有很多提供服务注册发现的服务，实现成本比较低就是zookeeper，可以很容易的实现服务注册和服务发现的功能。

解决了这三部，后面的就得脚踏实地码代码了，当然后续会有很多细节，不过都不是问题，现在有好多成熟的开源框架可以参考。

当然也可以参考我最近实现的分布式RPC框架，也欢迎提issue(后续会持续优化)。

自己撸一个RPC还是很不错的，如果有兴趣建议自己撸一遍玩玩。

下面是广告时间>>>>>>>>>

dempeZheng/forestRPC 基于netty, spring,轻量的高性能分布式RPC服务框架

Overview

基于netty, spring,轻量的高性能分布式RPC服务框架。简单，易用，高效。

Features

• 服务端支持多种序列化方式：fastjson，hession，kryo
• 服务端支持多种压缩方式：gzip，snappy
• 服务端可根据group进行线程隔离，支持基于spring对不同的group配置不同的业务线程池
• 支持注解配置，也支持spring xml配置
• 支持服务发现服务注册
• client端支持多种负载均衡策略和容灾策略
• client内置连接池
• 基于netty 4.x版本实现，高性能（win 8cpu单机8w+）

TODO

• 服务降级功能
• http服务支持
• 跨语言协议支持
• 服务治理管理后台

郑大侠的回答 - 知乎
https://www.zhihu.com/question/25536695/answer/134976748

RPC流程

RPC：远程调用。通过RPC框架，使得我们可以像调用本地方法一样地调用远程机器上的方法：

1、本地调用某个函数方法

2、本地机器的RPC框架把这个调用信息封装起来（调用的函数、入参等），序列化(json、xml等)后，通过网络传输发送给远程服务器

3、远程服务器收到调用请求后，远程机器的RPC框架反序列化获得调用信息，并根据调用信息定位到实际要执行的方法，执行完这个方法后，序列化执行结果，通过网络传输把执行结果发送回本地机器

4、本地机器的RPC框架反序列化出执行结果，函数return这个结果

服务调用端（本地机器）：

服务提供端（远程机器）：

Java Netty 是在TCP(Socket)层对nio进行封装的框架，在RPC框架中可用于解决网络传输问题。

现在流行的微服务框架（dubbo、spring cloud等），实际上就是各种各样的RPC框架

https://www.zhihu.com/question/25536695/answer/285844835

https://www.zhihu.com/question/25536695/answer/36197244