一文搞懂RPC框架 | 青训营

什么是RPC框架

RPC（Remote Procedure Call）是一种远程过程调用协议，它允许在分布式系统中的不同节点之间进行通信和调用远程服务。RPC框架则是提供了一套实现RPC协议的工具和库，简化了远程服务调用的过程，使得开发人员能够以类似本地调用的方式来调用远程服务。

一些RPC框架：kitex、 rpcx 、 grpc、 dubbo 等。

RPC框架通常包括以下关键组件：

1. 接口定义语言（IDL） ：定义了远程服务的接口和方法，包括输入参数和返回值的数据类型。IDL可以是独立的语言，也可以是基于已有语言的扩展。
2. 序列化和反序列化：将参数和返回值转换为网络传输的格式，以及将接收到的数据转换为本地对象。这样可以在不同编程语言和平台之间进行数据的传输和解析。
3. 通信协议：定义了远程调用消息的格式和传输方式，包括消息头、消息体、错误处理等。常见的通信协议包括HTTP、TCP、gRPC等。
4. 远程代理和客户端库：生成客户端代码，封装了与远程服务的通信细节，提供了本地调用远程服务的接口和方法。
5. 服务注册与发现：提供服务注册和发现的功能，使得客户端能够动态地发现可用的远程服务实例。
6. 负载均衡：在有多个服务提供者时，根据负载均衡算法选择合适的服务实例处理请求，以提高系统的性能和可扩展性。

使用RPC框架可以带来以下优点：

• 简化开发：RPC框架隐藏了底层网络通信和序列化的细节，开发人员可以像调用本地方法一样调用远程服务，无需关注底层实现细节。
• 跨语言支持：RPC框架通常支持多种编程语言，使得不同语言编写的应用程序可以相互调用远程服务，提高了系统的灵活性和互操作性。
• 性能优化：RPC框架通常会对网络通信和数据传输进行优化，包括使用二进制协议、连接池管理、压缩和流控等，以提高系统的性能和效率。
• 服务治理：RPC框架提供了服务注册与发现、负载均衡、容错和监控等功能，使得系统的服务管理和监控变得更加简单和可靠。

然而，使用RPC框架也存在一些限制和考虑因素：

• 学习和配置成本：使用RPC框架需要学习其特定的IDL语言和配置方式，以及理解框架的工作原理和组件之间的关系。
• 框架限制：RPC框架可能对一些特定的语言特性、网络协议或系统环境有一定的限制，开发人员需要了解并适应框架的约束。
• 性能与扩展性权衡：RPC框架在提供简化开发和高性能之间可能存在权衡，某些框架可能对开发人员的控制权有所削弱，而追求更高的性能和效率。

RPC与HTTP的区别

RPC（Remote Procedure Call）和HTTP（Hypertext Transfer Protocol）是两种不同的通信协议，它们在设计和使用上存在一些区别。

不同点：

1. 设计目的：

   • RPC：RPC的设计目的是在分布式系统中实现远程过程调用，使得不同节点间的程序能够像调用本地方法一样调用远程方法。主要用于系统内调用。RPC注重于提供一种简洁高效的通信机制，使得远程调用过程对于开发人员来说更加透明和方便。
   • HTTP：HTTP的设计目的是在客户端和服务器之间传输超文本和相关资源，它是一种应用层协议，主要用于Web应用程序的通信。HTTP注重于网络通信的可靠性和兼容性，提供了一套标准的请求-响应模型和状态码，支持丰富的方法和头部字段。

2. 通信模型：

   • RPC：RPC通常采用点对点的通信模型，客户端直接与远程服务进行通信。在RPC中，客户端通过调用远程代理对象或客户端库提供的方法来触发远程调用，然后通过网络将请求发送给远程服务，远程服务处理请求并返回结果给客户端。
   • HTTP：HTTP通常采用客户端-服务器的通信模型，客户端向服务器发送请求，服务器接收请求并返回响应。HTTP使用URL来定位资源，客户端通过发送不同的HTTP方法（如GET、POST等）来执行不同的操作，服务器根据请求的方法和路径来处理请求并返回响应。

3. 协议特点：

   • RPC：RPC通常使用二进制协议来进行数据的序列化和传输，以提高性能和效率。RPC协议可以选择不同的传输层协议，如TCP、UDP等，以满足不同的需求。RPC框架通常提供接口定义语言（IDL）来定义远程服务的接口和方法。
   • HTTP：HTTP使用文本协议进行通信，主要使用ASCII字符集。HTTP协议基于TCP协议，使用HTTP报文进行数据的传输。HTTP报文由请求行、头部字段和消息体组成。

4. 编程风格：

   • RPC：RPC通常使用面向对象的编程风格，将远程服务映射为对象或接口，并提供相应的方法来进行远程调用。RPC框架通常提供客户端代理和服务端实现，使得开发人员可以直接调用远程服务的方法，无需关注底层的网络通信和序列化细节。
   • HTTP：HTTP通常使用面向资源的编程风格，将资源表示为URL，并使用HTTP方法对资源进行操作。开发人员可以通过发送HTTP请求来操作资源，服务器根据请求的方法和路径来处理请求。

相同点：

1. 网络传输：无论是RPC还是HTTP，它们都是用于在网络上传输数据的协议。它们都依赖底层的网络协议（如TCP）来实现数据的传输和可靠性保证。
2. 应用层协议：RPC和HTTP都属于应用层协议，用于应用程序之间的通信。它们定义了一套规范和约定，用于描述请求和响应的格式、方法、头部信息等，以实现有效的通信。
3. 远程调用：无论是RPC还是HTTP，它们都可以用于实现远程调用。通过网络，客户端可以调用远程服务器上的方法或操作，并获取返回结果。

注意

补充一点，RPC和HTTP之间的另一个重要区别在于它们的调用方式和语义。

1. 调用方式：

   • RPC：RPC调用通常是同步的，客户端发送请求后会等待服务器的响应。客户端发起调用后会阻塞等待结果返回，直到收到响应或超时。这种同步调用方式使得远程方法调用的过程对于客户端来说更加直观和类似于本地方法调用。
   • HTTP：HTTP调用通常是异步的，客户端发送请求后可以继续执行其他操作，不需要等待服务器的响应。服务器处理请求并将响应返回给客户端，客户端可以通过回调函数或轮询等方式获取响应结果。这种异步调用方式适用于需要处理大量并发请求的场景。

2. 语义：

   • RPC：RPC通常更加面向方法调用和服务调用，它提供了一种类似于本地方法调用的语义。客户端可以直接调用远程服务的方法，并通过参数和返回值来进行数据的传递和交互。RPC框架通常提供接口定义语言（IDL）来描述服务接口和方法。
   • HTTP：HTTP更加面向资源和操作，它使用统一资源定位符（URL）来定位资源，并使用不同的HTTP方法（如GET、POST、PUT、DELETE等）来执行不同的操作。HTTP的语义更加通用，适用于各种类型的Web应用程序。

这些区别使得RPC和HTTP在不同的应用场景中有着不同的优势和适用性。RPC适合于需要实现远程方法调用的分布式系统，强调方法级别的交互和透明性。而HTTP适用于Web应用程序的通信和资源操作，提供了更通用和灵活的语义和操作方式。