这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 11 天

基本概念

本地函数调用

func main() {
    var a int = 2
    var b int = 3
    result := calculate(a, b)
    fmt.Println(result)
}

func calculate(x, y int) int {
    z := x * y
    return z
}

远程函数调用

实现RPC调用需要具备的三个功能

• 函数映射
• 数据和字节流的转换
• 网络传输

PRC概念模型

PRC 的过程由 5 个模型组成：User、User-Stub、RPC-Runtime、Server-Stub、Server

RPC过程

• IDL -> 生成代码 -> 编解码 -> 通信协议 -> 网络传输 IDL：接口定义文件，如 protobuf 和 thrift 生成代码：protobuf 和 thrift 有对应的编译器，可以自动生成代码编解码：可读性强的有 json、xml 等，还有语言专属的编解码，例如 go 的 gob，二进制编解码有 protobuf 和 thrift

RPC的优点

• 单一职责，一个模块对应一个服务
• 可扩展性强，资源利用率高
• 故障隔离，可靠性强

使用RPC要注意的问题

• 服务宕机
• 如何保证消息可达
• 请求量徒增

RPC分层设计

编解码层

数据格式

语言特定的格式

• 许多编程语言都内建了将内存对象编码为字节序列的支持，例如 Java 有 java.io.Serializable

文本格式

• JSON、XML、CSV 等文本格式，具有可读性

二进制编码

• 具备跨语言和高性能等优点，常见有 Thrift 的 BinaryProtocal， Protobuf 等

  • TLV 编码：Thrift 使用 TLV 编码

  • Varint 编码：Protobuf 使用 Varint 编码

选型

兼容性

• 支持自动增加新的字段，而不影响老的服务，这将提高系统的灵活性

通用性

• 支持跨平台、跨语言

性能

• 从空间和时间两个维度来考虑，也就是编码后数据大小和编码耗费时长

协议层

• 特殊符号结尾
• 不定长，例如 length、value、length、value 格式

网络通信层

• 在实际中，通常使用封装好的网络库来作为 RPC 框架的网络通信层

RPC关键指标

• 稳定性：熔断，限流，超时控制，负载均衡，重试（例如错误重试，或者长尾请求设置超时时间重试），这些策略通过中间件注册到 RPC 服务中。
• 易用性：开箱即用，周边工具（代码生成、脚手架工具）
• 扩展性：middleware，option，编解码层，协议层，网络传输，代码生成扩展工具都不是写死的。
• 观测性：log，metric，tracing（链式跟踪）、内置观测服务（即时报警）
• 高性能：目标（高吞吐，低延迟），手段（连接池，多路复用，高性能编解码协议 protobuf 或 thrift，高性能网络库（epoll））

高性能网络库

• epoll 主动监听机制，感知连接状态
• goroutine 池
• 内存池、对象池，减少 GC 开销
• 引入 NoCopy Buffer，实现编解码层面零拷贝

服务注册，服务发现

负载均衡策略：轮询，加权轮询，一致性哈希

服务治理