MessageRPC
项目地址 : https://github.com/kelin-xycs/MessageRPC
MessageRPC
一个 用 C# 实现的 使用 Message 的 RPC
MessageRPC ,使用 Message 进行 RPC 通信 。 每一个调用(Call) 就是一次 发送消息(Send), 返回结果也是返回一条消息 。
MessageRPC 的 RPC 协议格式 可以算是 Http 的 一个 简化版 。 包括了 Head 和 Body(Content) , Head 包含多个 Header , 目前定义的 Header 有 3 个: Parameters Error Content-Length , Parameters 用来传递参数,值的格式是 “id=001&name=小明&” 这样,和 Http 查询字符串 格式一样 。 Error 用来 传递 错误信息 。 如果有 Error Header , 则 rpc 会抛出 RPCServerException 。
Content-Length 用来表示 Body 的长度,可以用 body 来传递 大二进制数据 。 比如 图片 文件 等 。
Header 之间通过 \r\n 分隔, Head 和 Body 之间也通过 \r\n 分隔 , 这和 Http 是一样的 。
这 3 个 Header 都是可选, 但最少要有 1 个,不然 服务器端 解析 时会报错并关闭连接 。 Header 的值可以为空,如 “Parameters: ” 。
Header 值 会经过 UrlEncode 编码,具体的说是 Parameters 的参数字符串里的 参数名 和 参数值 会 经过 UrlEncode 编码 ,还有 Error 的 值也会经过 UrlEncode 编码 。 Content-Length 的值是 数字(long),所以不需要 UrlEncode 。
在 通信机制 上,采用了 连接池(SocketPool)的机制 , 每个 Socket 的 存活期 是 2 分钟,超过 2 分钟 未被使用的 Socket 将被回收(关闭), 连接池大小没有上限 。 这是为了满足 实时响应性 和 吞吐量 。 就是说,如果 连接池 中的 Socket 不够用, 会创建新的 Socket 。
因为采用了 连接池 , 所以在 数据通信 上必须严格的准确,具体是指 每次发送的 Body(Content) 长度必须等于 Content-Length 的长度, 小于了必须 通过 SendVacancy() 发送 空字符 \0 来补齐 , 大于了必须截断 。 也因为此, 在 协议通信 中如果发生错误(异常),则会 关闭连接, 否则 上一次的 Content 可能被当成这一次的 Head, 或者, 这一次的 Head 被当成上一次 的 Content, 并且这种错误只要发生一次,之后很可能就一直错误下去,所以最好的做法就是把连接关闭 。
一般情况,发生上述的 数据传输 的 异常,通常是因为 服务器 网络 问题 或者 受到攻击 。
开发中解决的一些问题 :
通常服务器不会主动关闭连接,如果意外关闭了连接(比如 Message RPC Host 进程重启或关闭),那么 客户端(SocketPool) 不知道服务器端已关闭连接, 仍然会返回 连接池(SocketPool)中的 Socket 使用,但此时 Socket 已经失效,会抛出 “远程主机强行关闭了一个已有的连接” 异常 。 为了解决这个问题, 在 客户端 向 服务器 Send() 的过程中,在 Send Head 的时候,如果 Socket 抛出异常, 会让 SocketPool 新建一个 Socket 重新 Send Head , 此时如果 服务器 已经恢复正常监听,则 可以正常 通信 , 如果 服务器 仍然未恢复正常监听,则 Socket 会抛出异常,此时即按正常流程继续执行。
这样做的原因是,以目前了解的资料来看,客户端 如果要知道 服务器 有没有关闭连接 , 好像需要发送一个 测试消息 。 正常的情况下每次 Send 之前都发送一个测试消息的话对 性能 比较浪费 。 所以就采用了 上述 的 重试 的 方式 。
我想以前用 Ado.net 的时候,有时候会抛出 “基础连接已关闭 ……” 这样的 异常,是不是跟上述类似的情况。啊哈哈哈
另一个问题是 服务器端 在 客户端访问之后一段时间客户端没有访问的话,服务器端的 CPU 占用率 会 上升到 30%左右,也有可能 70 以上 。 这个问题的原因是,客户端访问之后一段时间客户端没有访问的话 , 客户端 连接池(Socket Pool)会将 Socket 回收掉(Shutdown() Close()), 客户端 回收掉 Socket 之后, 服务器 会 Receive() 到 一个 长度为 0 的数据 , 按照 微软 docs 的说法 , 当对方主机 “优雅的” 关闭了连接后,己方会收到一个 长度为 0 的数据 。 但在我以前写的一个 Socket 程序里,我记得 客户端(WebClient) 一段时间之后会关闭连接,此时 服务器端 确实收到了 一个 长度为 0 的数据 , 但当再次 Receive() 的时候,就会抛出异常 “你的本机上的软件关闭了一个已有的连接” (客户端 和 服务器 都在我本机) , 但现在的情况是,再次 Receive() 仍然会收到一个 一个 长度为 0 的数据 , 并不会抛出异常 , 而我的程序逻辑是通过 异常 来判断 客户端 是否关闭连接 , 如果没有异常则一直循环 Receive() 下去,于是就造成了无限循环 Receive() , 每次接收到 一个 长度为 0 的数据 , 这样相当于 “空转” , 就造成了 CPU 占用率升高 。
那为什么 CPU 占用率有时候是 30% , 有时候是 70% 呢 , 这个跟 服务器端 “空转” 的 线程数有关, 如果 客户端 和 服务器端 只建立了一个连接,那么 服务器端也只有 1 个线程在监听, 也就只有 1 个线程 “空转” , 在多核处理器上, 1 个线程空转最多只会 占用 1 个核的资源,并不会占用 100% 的 CPU 。 所以 30% 是只有 1 个线程空转时的情况 , 70% 是 1 个以上的线程(Socket)空转的情况 。
对于这个问题,现在的解决办法是如果 Receive 的数据长度为 0 (Socket.Receive()方法的返回值), 则抛出异常,这样就可以关闭连接了。也避免了空转 。
为什么 印象中 WebClient 将连接关闭后 服务器端的 Socket 第一次 Receive() 得到 长度为 0 的数据 而 第二次就抛出异常呢 ? 也许 WebClient 在 关闭连接 时 先调用了 Socket.DisConnect() 方法, 这是说 也许,因为没有看过 WebClient 的代码, 而我的程序中是直接调用 Shutdown() Close() 来关闭 Socket 的 。 没有调用 DisConnect() 方法 , 不知会不会跟 DisConnect() 方法有关系 。 但 服务器端 按上述做法(Receive 的数据长度为 0 则 抛出异常)来做应该也是合理, 因为 服务器端 无法控制 客户端 是以什么方法来关闭连接 。
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