学习笔记第三篇。总共第六篇。
一、本堂课重点内容：
RPC框架为开发人员提供了一种简洁且高效的方法，以实现分布式系统之间的通信。在这篇学习笔记中，我将分享我对RPC框架的学习和实践经验。
二、详细知识点介绍：
1. 基本概念
RPC的基本概念是通过远程调用实现分布式系统之间的通信。在传统的本地函数调用中，我们可以直接调用一个函数并通过函数指针来执行相应的操作。而在RPC中，我们需要解决几个关键问题：
1.1 函数映射
由于在分布式系统中，两个进程的地址空间是不同的，直接使用函数指针是行不通的。因此，我们需要为每个函数分配唯一的标识符（ID），并在客户端和服务器之间建立一个对照表，以便通过ID找到对应的函数。
1.2 数据转为字节流和网络传输
在本地函数调用中，我们可以直接将参数压入栈中，并由函数自己从栈中读取参数。然而，在RPC中，由于客户端和服务器是不同的进程，无法通过内存直接传递参数。因此，我们需要将参数转换为字节流，在网络上进行传输。
此外，在网络传输过程中，我们需要考虑高效和稳定的传输机制，可以使用不同的协议和传输方式，如HTTP、TCP等。
2. 远程函数调用过程
下面是一次完整的RPC调用过程：
- 客户端调用：客户端应用程序调用本地的客户端存根（Client Stub），并传递函数名和参数。客户端存根将函数名和参数封装成一个消息。
- 消息传输：客户端存根将封装好的消息通过网络传输给RPC Runtime（运行时）。传输的过程可能使用不同的协议和传输机制，如HTTP、TCP等。
- 服务器接收：RPC Runtime将接收到的消息传递给服务器端存根（Server Stub）。
- 参数解析：服务器端存根解析接收到的消息，提取函数名和参数。
- 函数调用：服务器端存根通过函数映射表找到相应的函数，并将参数传递给该函数。
- 函数执行：服务器执行相应的函数，并得到结果。
- 结果封装：服务器端存根将函数执行的结果封装成一个消息。
- 消息传输：服务器端存根将封装好的消息通过网络传输回客户端。
- 客户端接收：客户端存根接收到结果消息。
- 结果解析：客户端存根解析接收到的结果消息，并提取函数执行的结果。
- 客户端返回：客户端存根将结果返回给客户端应用程序。
除了基本概念和远程函数调用过程，RPC框架还涉及其他一些重要方面，让我们继续探索。
1.3 服务注册与发现
在分布式系统中，服务的部署和扩展是很常见的场景。RPC框架需要提供一种机制，使得客户端能够发现并调用服务器上的可用服务。这就涉及到服务注册和发现的概念。
服务注册：服务器启动时，将自己的地址和服务信息注册到一个注册中心。注册中心可以是一个独立的进程或者一组具有高可用性的实例，在其中维护一个服务列表。
服务发现：客户端从注册中心获取可用的服务列表，并选择一个合适的服务进行调用。客户端还需要处理服务的负载均衡和故障转移等问题，以保证高可用性和性能。
1.4 序列化和反序列化
在RPC调用过程中，函数的参数和返回值需要在网络传输中进行序列化和反序列化操作。序列化是将数据结构转化为字节流的过程，而反序列化是将字节流转化为数据结构。
常见的序列化和反序列化方式有JSON、XML、Protocol Buffers等。选择合适的序列化方案可以提升传输效率和性能。同时，还需要注意跨语言间的序列化和反序列化兼容性，特别是在RPC框架被用于多语言开发的场景中。
1.5 并发与线程池管理
RPC框架需要处理多个并发请求，以提高系统的吞吐量和响应速度。为了高效地处理并发请求，通常会使用线程池来管理并发处理的线程。线程池可以管理线程的生命周期，并提供资源的复用，避免频繁地创建和销毁线程。
通过合理地配置线程池大小、队列长度以及任务调度策略，可以平衡资源利用和吞吐量。
1.6 安全性和鉴权机制
在分布式系统中，保障通信的安全性是至关重要的。RPC框架需要提供相关的安全机制，以确保通信的机密性、完整性和可靠性。
鉴权机制可以用于验证客户端和服务器的身份，以及控制其对服务的访问权限。常见的鉴权方式包括令牌或证书的传递，加密算法的使用等。
此外，还需要考虑防止恶意攻击，如数据篡改、重放攻击等，并提供相应的安全策略和防护措施。
RPC框架的学习之旅不仅包括基本概念和远程函数调用过程，还涉及服务注册与发现、序列化和反序列化、并发与线程池管理、安全性和鉴权机制等重要方面。深入研究这些主题将使我们更好地理解和应用RPC框架，为我们构建分布式系统提供强大的工具。
