RPC(Remote Procedure Calls)

• RPC = 远程函数调用
  • 例如：网上支付
• 本地函数调用通过指针来解决，但是远程函数调用需要解决以下问题
  • 函数映射
    • 每个都有ip
  • 数据转换成字节流
    • 客户端转换成字节流，再传给服务端
  • 网络运输
• RPC的优点
  • 单一职责，有利于分工和维护，故障隔离
  • 可扩展性强：压力大的时候可以扩展
• RPC的弊端
  • 网络异常，服务宕机，如何处理？
  • 可以通过RPC框架解决

RPC概念模型

RPC完整过程

• IDL（Interface description language) 文件
  • 通过中立方式描述接口，使在不同平台运行的对象和用不同语言编写的程序互相通信
  • 可以预计算并且分配内存，来达成优化
• 生成代码（GenCode)
  • 通过编译工具把IDL文件转换成语言对应静态库
• 编解码（Encoder/Decoder)
  • 从内存中的表示到字节序列的转换称为编码（序列化），反过来是解码（反序列化）
• 通讯协议(Protocol)
  • 规范了数据在网络中的传输内容和格式
• 网络传输(Transfer)
  • 使用 TCP/UDP protocol

RPC框架

分层设计

编解码层

• 依赖同一份IDL文件
• IDL数据格式
  • 语言特定编码格式
    • ex:java.io.Serializable
  • 文本格式
    • JSON,XML,CSV
    • human readable，但是性能不高
  • 二进制
    • 跨语言，高性能
    • Thrift BinaryProtocol: TLV（Tag, Length, Value)编码
• 编解码选型要考虑的要素
  • 兼容性
    • 支持自动增加新字段，不影响老服务
  • 通用性
    • 跨平台，跨语言
  • 性能
    • 空间和时间

框架协议层

• 特殊结束符：一个特殊字符作为每个协议单元结束的表示
  • '\r','\n'
• 变长协议：在每个内容前面加上固定长度的部分，用来表示长度
  • length+message body
• 协议构造
• 协议解析过程
  • 读取 magic number 获得协议
  • 读取 编码方式
  • 解码

网络通信层

Sockets API

• between Application and Transport layer

网络库

• 提供易用API
  • 封装底层的Socket API
• 功能
  • 支持TCP,UDP...
  • 优雅退出以及异常处理
• 性能

  • use application layer buffer to reduce copy

  • 高性能定时器以及对象池