这是我参与「第三届青训营 -后端场」笔记创作活动的的第10篇笔记
课程资料
课程视频：live.juejin.cn/4354/yc_RPC…
由于课程涉及到的RPC知识需要自己对其有较为全面的理解后才能比较好的get到课程中提及的各种框架设计的点，因此我建议阅读Kitex框架的源码，再结合课程目录去体会Kitex设计的初衷，笔记就以罗列概况为主，以备后续对比查阅。
基本概念
需要解决的问题
- 函数映射
- 数据转换成字节流
- 网络传输
RPC的好处
- 单一职责，有利于分工协作和运维开发
- 可扩展性强
- 故障隔离，服务整体更可靠
使用RPC的问题
- 服务宕机，对方如何处理？
- 调用时发生网络异常，如何保证消息的可达性？
- 请求量突增导致服务无法及时处理，有哪些应对措施？
分层设计
编解码层
- 语言特定的格式：一些语言内建了将内存对象编码为字节序列的支持，如Java的java.io.Serializable
- 文本格式：JSON、XML、CSV，具有可读性
- 二进制编码：具有跨语言，高性能优点，如Thrift的BinaryProtocol、Protobuf等
协议层
- 特殊结束符：一个特殊字符作为每个协议单元结束标志
- 变长协议：定长加不定长的部分组成，其中定长的部分需要描述不定长内容长度
网络通信层
关键指标
稳定性&易用性&扩展性
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熔断：保护调用方，防止被调用的服务出现问题而影响整个链路
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限流：保护被调用方，防止大流量把服务压垮
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超时控制：避免浪费资源在不可用的节点上
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请求成功率
- 负载均衡
- 重试
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长尾请求
- 网络抖动
- GC
- Backup Request（解决方式）
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注册中间件：以上的功能都通过注册中间件的方式启用
观测性
- Log（日志）、Metric（监控）、Tracing（追踪）
- 内置观测性服务
高性能
- 高吞吐
- 低延迟
- 手段：
- 连接池
- 多路复用
- 高性能编解码协议
- 高性能网络库
企业实践
Kitex是字节跳动内部的Golang微服务RPC框架，先已开源。
Kitex文档：www.cloudwego.io/zh/docs/kit…
Kitex体验：juejin.cn/post/709896…
Kitex源码阅读—脚手架代码的生成(一)：juejin.cn/post/710086…
整体架构
自研网络库
原生网络库的问题
- 原生库无法感知连接状态
在使用连接池时，池中存在失效的连接，影响连接池的复用。
- 原生库存在goroutine暴涨的风险
一个连接一个goroutine的模式，由于连接利用率低下，存在大量goroutine占用调度开销，影响性能。
自研网络库 — Netpoll
- 解决无法感知连接状态
引入epoll主动监听机制，感知连接状态
- 解决goroutine暴涨的风险
建立goroutine池，复用goroutine
- 提升性能
引入Nocopy Buffer，向上层提供NoCopy 的调用接口，编解码层面零拷贝
扩展性设计
支持多协议，也支持灵活的自定义协议扩展
性能优化
网络库优化
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调度优化
- epoll_wait在调度上的控制
- gopool重用goroutine，降低同时运行携程数
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LinkBuffer
- 读写并行无锁，支持nocopy地流式读写
- 高效扩缩容
- Nocopy Buffer池化，减少GC
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Pool
- 引入内存池和对象池，减少GC开销
编解码优化
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Codegen
- 预计算并分配内存，减少内存操作次数，包括内存分配和拷贝
- inline减少函数调用次数和避免不必要的反射操作
- 自研了Go语言实现的Thrift IDL解析和代码生成器，支持完善的Thrift IDL语法和语义检查，并支持了插件机制 — Thriftgo
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JIT
- 使用JIT编译技术改善用户体验的同时带来更强的编解码性能，减轻用户维护生成代码的负担
- 基于JIT编译技术的高性能动态Thrift 编解码器 — Frugal
合并部署
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微服务过于微小，传输和序列化开销越来越大
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将亲和性强的服务实例尽可能调度到同一个物理机，远程RPC调用优化为本地IPC调用
小结
由于课程关于RPC框架的理解需要结合具体的使用经验，因此我推荐尝试开始独立阅读Kitex的源码，可以从边缘组件开始，如：分析是如何通过命令行创建脚手架代码的，等逐渐熟悉源码分析的方法之后，可以尝试阅读核心组件的源码，再结合课程的组织目录，仔细体会Kitex的设计。
