RPC

CIRNO
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什么是RPC

远程过程调用（Remote Procedure Call，缩写为 RPC）是一个计算机通信协议。 该协议允许运行于一台计算机的程序调用另一台计算机的子程序，而程序员无需额外地为这个交互作用编程。 如果涉及的软件采用面向对象编程，那么远程过程调用亦可称作远程调用或远程方法调用，比如 Java RMI. 简单来说，通过使用 RPC，我们可以像调用方法一样快捷的与远程服务进行交互。

其中所谓的过程，就是业务处理、计算任务等等，更直白的说，就是程序，就是想调用本地方法一样调用远程的过程。

远程过程调用是一个分布式计算的客户端-服务器（Client/Server）的例子，它简单而又广受欢迎。 **远程过程调用总是由客户端对服务器发出一个执行若干过程请求，并用客户端提供的参数。执行结果将返回给客户端。 **由于存在各式各样的变体和细节差异，对应地派生了各式远程过程调用协议，而且它们并不互相兼容。

为了允许不同的客户端均能访问服务器，许多标准化的 RPC 系统应运而生了。其中大部分采用接口描述语言（Interface Description Language，IDL），方便跨平台的远程过程调用。

总而言之，RPC主要有两大重要特性：

  1. RPC是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务，不需要了解底层网络技术的协议。
  2. RPC主要作用是不同的服务间方法调用就像本地调用一样便捷。

架构

来自microsoft

可以看出RPC采用客户端/服务端的模式，通过request-response消息模式实现，我们所熟知的 HTTP协议也是一个简单的请求响应协议

这里的Stub，我们通常称之为存根，用来转换RPC过程中传递的参数：

  • **客户端存根（Client Stub）：**存放服务端的地址消息，再将客户端的请求参数打包成网络消息，然后通过网络远程发送给服务方。

  • **服务端存根（Server Stub）：**接收客户端发送过来的消息，将消息解包，并调用本地的方法。

服务的调用过程为：

  1. client调用client stub，这是一次本地过程调用
  2. client stub将参数打包成一个消息，然后发送这个消息。打包过程也叫做 marshalling（序列化）
  3. client所在的系统将消息发送给server
  4. server的的系统将收到的包传给server stub
  5. server stub解包得到参数。 解包也被称作 unmarshalling（反序列化）
  6. 最后server stub调用服务过程. 返回结果按照相反的步骤传给client

可以看出来 RPC 的客户端和服务器端是高度耦合的

RPC vs RESTful

RPC 的消息传输可以通过 TCP、UDP 或者 HTTP等，所以有时候我们称之为 RPC over TCP、 RPC over HTTP。RPC 通过 HTTP 传输消息的时候和 RESTful的架构是类似的，但是也有不同。

首先我们比较 RPC over HTTP 和 RESTful。

**首先 RPC 的客户端和服务器端是紧耦合的，客户端需要知道调用的过程的名字，过程的参数以及它们的类型、顺序等。**一旦服务器更改了过程的实现， 客户端的实现很容易出问题。RESTful基于 http的语义操作资源，参数的顺序一般没有关系，也很容易的通过代理转换链接和资源位置，从这一点上来说，RESTful 更灵活。

其次，它们操作的对象不一样。 RPC 操作的是方法和过程，它要操作的是方法对象。 RESTful 操作的是资源(resource)，而不是方法。

第三，RESTful执行的是对资源的操作，增加、查找、修改和删除等,主要是CURD，所以如果你要实现一个特定目的的操作，比如为名字姓张的学生的数学成绩都加上10这样的操作， RESTful的API设计起来就不是那么直观或者有意义。在这种情况下, RPC的实现更有意义，它可以实现一个 Student.Increment(Name, Score) 的方法供客户端调用。

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我们再来比较一下 RPC over TCP 和 RESTful。 如果我们直接使用socket实现 RPC，除了上面的不同外，我们可以获得性能上的优势。

RPC over TCP可以通过长连接减少连接的建立所产生的花费，在调用次数非常巨大的时候(这是目前互联网公司经常遇到的情况,大并发的情况下)，这个花费影响是非常巨大的。当然 RESTful 也可以通过 keep-alive 实现长连接， 但是它最大的一个问题是它的request-response模型是阻塞的 (http1.0和 http1.1, http 2.0没这个问题)， 发送一个请求后只有等到response返回才能发送第二个请求 (有些http server实现了pipeling的功能，但不是标配)， RPC的实现没有这个限制

在当今用户和资源都是大数据大并发的趋势下，一个大规模的公司不可能使用一个单体程序提供所有的功能，微服务的架构模式越来越多的被应用到产品的设计和开发中， 服务和服务之间的通讯也越发的重要， 所以 RPC 不失是一个解决服务之间通讯的好办法.

总而言之，RESTFUL和RPC有以下区别：

  1. RPC 的客户端和服务器端是紧耦合的，Restful与之相比更灵活
  2. 操作对象不同，RPC主要操作方法和过程，Restful操作资源
  3. RESTful执行的是对资源的操作,主要是CURD，Restful与之相比起来就显得不是那么的直观
  4. RPC可以通过长连接减少连接的建立所产生的花费，Restful虽然也可以进行长链接，但是由于请求响应的模型的阻塞机制，导致效率不是很高。

RPC和Socket

在计算机通信领域，socket 被翻译为“套接字”，它是计算机之间进行通信的一种约定或一种方式。通过 socket 这种约定，一台计算机可以接收其他计算机的数据，也可以向其他计算机发送数据 　socket起源于Unix，而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”，都可以用“打开open –> 读写write/read –> 关闭close”模式来操作。 即socket是一种特殊的文件，一些socket函数就是对其进行的操作（读/写IO、打开、关闭）。 　Socket()函数返回一个整型的Socket描述符，随后的连接建立、数据传输等操作都是通过该Socket实现的。

RPC(Remote Procedure Call，远程过程调用)是建立在Socket之上的,出于一种类比的愿望,在一台机器上运行的主程序,可以调用另一台机器上准备好的子程序,就像LPC(本地过程调用).

为什么要有RPC？

  • 服务化：
    • 微服务化，跨平台的服务之间远程调用；
  • 分布式系统架构：
    • 分布式服务跨机器进行远程调用；
  • 服务可重用：
    • 开发一个公共能力服务，供多个服务远程调用。
  • 系统间交互调用：
    • 两台服务器A、B，服务器A上的应用a需要调用服务器B上的应用b提供的方法，而应用a和应用b不在一个内存空间，不能直接调用，此时，需要通过网络传输来表达需要调用的语义及传输调用的数据。

RPC核心概念术语

  1. client， 客户端
  2. server，服务端
  3. calls，请求
  4. replier，响应
  5. services，一个网络服务由一个或者多个远程程序集构成
  6. programs，一个远程程序实现一个或多个远程过程
  7. procedures，过程、过程的参数、结果在程序协议说明书中定义说明
  8. version，为兼容程序协议变更，一个服务端可能支持多个版本的远程程序

使用场景

  1. 大型网站：内部涉及多个子系统，服务、接口较多。
  2. 注册发现机制：如Nacos、Dubbo等，一般都有注册中心，服务有多个实例，调用方调用的哪个实例无感知。
  3. 安全性`：不暴露资源。
  4. 服务化治理：微服务架构、分布式架构。

主要参考自books.studygolang.com/go-rpc-prog…

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