后端基础班Day12-RPC原理与实现 ｜ 青训营笔记

北朔
91 阅读3分钟

这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 12 天

本篇笔记主要记录一下RPC原理与实现的学习知识

1.RPC是什么？

RPC - Remote Procedure Calls ：远程函数调用

一次RPC的过程：

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  • IDL（Interface description language）文件： IDL通过一种中立的方式来描述接口，使得在不同平台上运行的对象和用不同语言编写的程序可以相互通信
  • 生成代码： 通过编译器工具把IDL文件转换成语言对应的静态库
  • 编解码： 从内存中表示到字节序列的转换称为编码，反之为解码，也常叫做序列化和反序列化
  • 通信协议： 规范了数据在网络中的传输内容和格式
  • 网络传输： 通常基于成熟的网络库走TCP/UDP传输

优点：

  1. 单一职责，有利于分工协作和运维开发
  2. 可扩展性强，资源利用率更优
  3. 故障隔离，服务的整体可靠性更高

2.分层设计

1.编解码层

  • 生成代码：

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  • 数据格式：
    • 语言特点的格式：语言内建的将内存对象编码为字节序列的支持
    • 文本格式：JSON、XML、CSV等文本格式
    • 二进制编码：具备跨语言和高性能等优点，常见的BinaryProtocol、Protobuf等

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  • 选型：
    • 兼容性：支持自动增加新的字段而不影响老服务，可以提高系统的灵活度
    • 通用性：支持跨平台、跨语言
    • 性能：编码后的数据大小和编码耗费时长

2.协议层

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协议构造：

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  • LENGTH：数据包大小，不包含本身
  • HEADER MAGIC：标识版本信息，协议解析时候快速校验
  • SEQUENCE NUMBER：表示数据包的seqID，可用于多路复用，単连接内递增
  • HEADER SIZE：头部长度，从第14个字节开始计算一直到PAYLOAD前
  • PROTOCOL ID：编解码方式，有Binary和Compact两种
  • TRANSFORM ID：压缩方式，如zlib和snappy
  • INFO ID：传递一些定制的meta信息
  • PAYLOAD：消息体

协议解析：

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先读取MagicNumber知道是什么协议，之后再读取编码方式得知对应的解码方式从而解开获得Payload的消息

3.网络通信层

Sockets API

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网络库：

  • 提供易用API：封装底层Socket API，连接管理和事件分发
  • 功能：协议支持tcp、udp、uds等，可以优雅退出和异常处理等
  • 性能：应用层buffer减少copy，常见的有高性能定时器、对象池等

3.关键指标

1.稳定性

保障策略：

  • 熔断：保护调用方，防止被调用的服务出现问题而影响到整个链路
  • 限流：保护被调用方，防止大流量把服务压垮
  • 超时控制：避免浪费资源在不可用节点上

请求成功率：

  • 负载均衡
  • 重试

长尾请求：

  • backup request：以提前结束请求

注册中间件：

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2.易用性

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有合理的默认参数选项和丰富的文档，并且有易用的周边工具

3.扩展性

最常见的扩展点就是中间件：

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此外还有：

  • Option
  • 编解码层
  • 协议层
  • 网络传输层
  • 代码生成工具插件扩展

4.观测性

  • Log、Metric、Tracing
  • 内置观测性服务

5.高性能

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人生苦短，不如go浪一下。

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