技术学习总结 11 ｜ 青训营

RPC框架分层设计

一、基本概念

①   本地函数调用

②   远程函数调用（RPC：Remote Procedure Calls）

RPC需要解决的问题：①函数映射 ②数据转换成字节流 ③网络传输

③   RPC概念模型

④   一次RPC的完整过程

⑤   RPC的好处

（1）       单一职责，有利于分工协作和运维开发

（2）       可扩展性强，资源使用率更优

（3）       故障隔离，服务的整体可靠性更高

⑥   RPC带来的问题

（1）       服务宕机，对方应该如何处理？

（2）       在调用过程中发生网络异常，如何保证消息的可达性？

（3）       请求量突增导致服务无法及时处理，有哪些应对措施？

上述问题的解决方法只有一个：由RPC框架来解决！！！

二、分层设计

实例（以Apache Thrift为例）：

①   编解码层

（1）       生成代码

（2）       数据格式

1.       语言特定的格式：许多编程语言都内建了将内存对象编码为字节序列的支持，例如Java有java.io.Serializable

2.       文本格式：JSON、XML、CSV等文本格式，具有人类可读性

3.       具备跨语言和高性能等优点，常见有Thrift的BinaryProtocol、Protobuf等

（3）       二进制编码

（4）       选型

1.       兼容性：支持自动增加新的字段，而不影响老的服务，这将提高系统的灵活度

2.       通用性：支持跨平台、跨语言

3.       性能：从时间和空间两个维度来考虑，也就是编码后数据大小和编码耗费时长

②   协议层

（1）       概念

1.       特殊结束符：一个特殊字符作为每个协议单元结束的标示

2.       变长协议：以定长加不定长的部分组成，其中定长的部分需要描述不定长的内容长度

（2）       协议构造

1.       LENGTH：数据包大小，不包含自身

2.       HEADER MAGIC：标识版本信息，协议解析时快速校验

3.       SEQUENCE NUMBER：表示数据包的seqID，可用于多路复用，单连接内递增

4.       HEADER SIZE：头部长度，从第14个字节开始计算一直到PAYLOAD前

5.       PROTOCOL ID：编解码方式，有Binary和Compact两种

6.       TRANSFORM ID：压缩方式，如zlib和snappy

7.       INFO ID：传递一些定制的meta信息

8.       PAYLOAD：消息体

（3）       协议解析

③   网络通信层

（1）       Sockets API

（2）       网络库

1.       提供易用API：①封装底层Socket API ②连接管理和事件分发

2.       功能：①协议支持（支持tcp、udp和uds等） ②优雅退出、异常处理等

3.       性能：①应用层buffer减少copy ②高性能定时器、对象池等