01 前言
什么是RPC？它的原理是什么？它有什么特点？如果让你实现一个RPC框架，你会如何是实现？带着这些问题，开始今天的学习。
02 RPC概述
2.1 什么是RPC ?
RPC是远程过程调用（Remote Procedure Call）。 RPC 的主要功能目标是让构建分布式计算（应用）更容易，在提供强大的远程调用能力时不损失本地调用的语义简洁性。为实现该目标，RPC 框架需提供一种透明调用机制，让使用者不必显式的区分本地调用和远程调用。
2.2 优点
- 1、分布式设计
- 2、部署灵活
- 3、解构服务
- 4、扩展性强
2.3 有哪些RPC框架？
- Dubbo：国内最早开源的 RPC 框架，由阿里巴巴公司开发并于 2011 年末对外开源，仅支持 Java 语言。
- Motan：微博内部使用的 RPC 框架，于 2016 年对外开源，仅支持 Java 语言。
- Tars：腾讯内部使用的 RPC 框架，于 2017 年对外开源，仅支持 C++ 语言。
- Spring Cloud：国外 Pivotal 公司 2014 年对外开源的 RPC 框架，提供了丰富的生态组件。
- gRPC：Google 于 2015 年对外开源的跨语言 RPC 框架，支持多种语言。
- Thrift：最初是由 Facebook 开发的内部系统跨语言的 RPC 框架，2007 年贡献给了 Apache 基金，成为Apache 开源项目之一，支持多种语言。
2.4 特性
- 1、RPC框架一般使用长链接，不必每次通信都要3次握手，减少网络开销。
- 2、RPC框架一般都有注册中心，有丰富的监控管理。发布、下线接口、动态扩展等，对调用方来说是无感知、统一化的操作协议私密，安全性较高
- 3、RPC 协议更简单内容更小，效率更高，服务化架构、服务化治理，RPC框架是一个强力的支撑。
具体步骤：
- 服务消费者（client客户端）通过本地调用的方式调用服务。
- 客户端存根（client stub）接收到请求后负责将方法、入参等信息序列化（组装）成能够进行网络传输的消息
体。 - 客户端存根（client stub）找到远程的服务地址，并且将消息通过网络发送给服务端。
- 服务端存根（server stub）收到消息后进行解码（反序列化操作）。
- 服务端存根（server stub）根据解码结果调用本地的服务进行相关处理。
- 本地服务执行具体业务逻辑并将处理结果返回给服务端存根（server stub）。
- 服务端存根（server stub）将返回结果重新打包成消息（序列化）并通过网络发送至消费方。
- 客户端存根（client stub）接收到消息，并进行解码（反序列化）。
- 服务消费方得到最终结果。
涉及到的技术
- 动态代理
生成Client Stub（客户端存根）和Server Stub（服务端存根）的时候需要用到java动态代理技术。 - 序列化 在网络中，所有的数据都将会被转化为字节进行传送，需要对这些参数进行序列化和反序列化操作。目前主流高效的开源序列化框架有Kryo、fastjson、Hessian、Protobuf等。
- NIO通信
Java 提供了 NIO 的解决方案，Java 7 也提供了更优秀的 NIO.2 支持。可以采用Netty或者mina框架来解决NIO数据传输的问题。开源的RPC框架Dubbo就是采用NIO通信，集成支持netty、mina、grizzly。 - 服务注册中心
通过注册中心，让客户端连接调用服务端所发布的服务。主流的注册中心组件：Redis、Zookeeper、Consul、Etcd。Dubbo采用的是ZooKeeper提供服务注册与发现功能。 - 负载均衡
在高并发的场景下，需要多个节点或集群来提升整体吞吐能力。 - 健康检查
健康检查包括，客户端心跳和服务端主动探测两种方式。
03 RPC深入解析
3.1 序列化技术
（1）序列化作用
在网络传输中，数据必须采用二进制形式， 所以在RPC调用过程中， 需要采用序列化技术，对入参对象和返回值对象进行序列化与反序列化。
（2）序列化的处理要素
序列化的处理要素
- 解析效率：序列化协议应该首要考虑的因素，像xml/json解析起来比较耗时，需要解析doom树，二进制自定义协议解析起来效率要快很多。
- 压缩率：同样一个对象，xml/json传输起来有大量的标签冗余信息，信息有效性低，二进制自定义协议占用的空间相对来说会小很多。
- 扩展性与兼容性：是否能够利于信息的扩展，并且增加字段后旧版客户端是否需要强制升级，这都是需要考虑的问题，在自定义二进制协议时候，要做好充分考虑设计。
- 可读性与可调试性：xml/json的可读性会比二进制协议好很多，并且通过网络抓包是可以直接读取，二进制则需要反序列化才能查看其内容。
- 跨语言：有些序列化协议是与开发语言紧密相关的，例如dubbo的Hessian序列化协议就只能支持Java的RPC调用。
- 通用性：xml/json非常通用，都有很好的第三方解析库，各个语言解析起来都十分方便，二进制数据的处理方面也有Protobuf和Hessian等插件，在做设计的时候尽量做到较好的通用性。
（4）常用序列化技术
- 1、JDK原生序列化，通过实现Serializable接口。通过ObjectOutPutSream和ObjectInputStream对象进行序列化及反序列化.
- 2、JSON序列化。一般在HTTP协议的RPC框架通信中，会选择JSON方式。JSON具有较好的扩展性、可读性和通用性。但JSON序列化占用空间开销较大,没有JAVA的强类型区分，需要通过反射解决，解析效率和压缩率都较差。如果对并发和性能要求较高，或者是传输数据量较大的场景，不建议采用JSON序列化方式。
- 3、Hessian2序列化。Hessian 是一个动态类型，二进制序列化，并且支持跨语言特性的序列化框架。Hessian 性能上要比 JDK、JSON 序列化高效很多，并且生成的字节数也更小。有非常好的兼容性和稳定性，所以 Hessian 更加适合作为 RPC 框架远程通信的序列化协议。
