# 一、概述 前置通信服务目的是在网络协议基础上，通过接入各类数据；识别数据特点用于后期数据应用；网络协议用于不同终端、服务之间的消息传递满足通讯需求，RPC架构处于分布式计算体系下支持不同服务下调用，通信服务在接收到指令之后按照预置规则用于执行计算任务，支持不同业务场景使用。

1、网络协议

网络协议概念是计算机之间的通讯语言，规定了数据传输格式，以确保数据在互联网上的传输是有序、可靠的，网络协议以TCP/IP的协议栈为基础，前置通信服务进而使用MQTT协议、socket抽象接口、TCP透传、HTTP推送等常用协议接入。

# 2、数据协议包

数据包请求的协议是在网络传输中实现数据传输的具体协议，不同的协议有不同的版本、不同版本之间有特定的功能和用途。

前置通信服务以TCP/IP的协议栈为基础，本服务以TCP/IP为基础使用，消息数据包主要是以二进制数组的形式存在，分为：校验位、消息头、消息体、消息尾。在实际传输中使用byte数组以二进制的形式进行传递，将信息内容以字节按照顺序写入数组，通过数据格式将组装的数据以一种相对标准的方式进行传输，常用的数据格式有JSON、protobuf，完成端到端的传输并以标准规则进行编解码。

## 2.1、RPC通信过程

RPC：Remote Procedure Call Protocol 的简称，RPC架构是建立一个网络通信与网络传输的服务调用过程。一个完整的RPC过程：

a、建立网络通信，客户端与服务端建立TCP连接，RPC过程中交换的数据在建立的连接中传输。

b、服务发现，处于底层的RPC架构将服务端所处的IP+端口+（方法名称）暴露，用于客户端所在的服务进行发现。

c、网络传输，网络传输是基于网络协议进行数据传输的过程，可以理解为一个序列化、反序列化的过程。

d、动态代理，动态代理主要使用JDK动态代理、CGLIB动态代理，完成服务间的调用、返回、解析。

RPC属于分布式下异步调用，使用过程中受限于网络、服务器性能、服务应用健壮性、莫名异常等多种因素，需进行系统服务间的容错处理；认证鉴权、过载保护策略、超时、重试、心跳检测等策略来提升RPC性能，同时在传输过程中优化网络传输过程、序列化反序列化。同时RPC异步调用需要通过tracing、监控、日志来记录问题及请求。

## 2.2、RPC通信模型

了解RPC通信模型之前，先了解网络IO模型类型：

网络IO模型分为：同步阻塞 IO（BIO）、同步非阻塞 IO（NIO）、IO 多路复用、信号驱动IO、异步非阻塞 IO（AIO）。

RPC架构的使用中，更多的是高并发调用场景，更多会选择IO多路复用的方式；本文重点阐述下IO 多路复用模型，服务端采用单线程过select/epoll机制，获取fd列表， 遍历fd中的所有事件, 可以关注多个文件描述符，使其能够支持更多的并发连接。

IO多路复用的实现主要有select，poll和epoll模式。

select模型：

将需要进行IO操作的socket添加到select中，然后阻塞等待select系统调用返回；当数据到达时，socket被激活，select函数返回。用户线程正式发起read请求，读取数据并继续执行。使用select模型最大的优势是客户端可以在一个线程内同时处理多个socket的IO请求。用户可以注册多个socket，然后不断地调用select读取被激活的socket，即可达到在同一个线程内同时处理多个IO请求的目的。

poll模型：

poll模型的原理和select模型的实现原理基本一致，在使用poll模型、select模型时使用方式、原理基本相同，poll模型相比较select模型最大的区别在于监听遍历时内存大小的设置（poll基于链表存储），poll模型允许用户自定义数组设置监听集合，数组设置poll模型监听过大会造成服务器瘫痪。

epoll模型：

epoll模型基于事件驱动的IO方式，没有文件描述符(socket)限制，epoll使用一个文件描述符管理多个描述符，将用户关系的文件描述符的事件存放到内核的一个事件表中，这样在用户空间和内核空间的copy只需一次。

## 2.3、RPC中间件

RPC中间件主要包括五部分组成，生产者、消费者、API接口、注册中心、通讯服务；

生产者 : 提供通讯服务生产方

消费者 : 消费方

API接口 : 公共接口调用

注册中心 : 对生产者提供注册服务

通讯服务 : 通讯的主要框架以Netty实现为主

EPC调用过程：

3、RPC与socket区别

RPC属于远程调用架构、Socket属于一种通信方式

下章以工程结构为示例进行构建。