Go微服务基础
RPC
什么是RPC
- RPC(Remote Procedure Call)远程过程调用,简单的理解是一个节点请求另外一个节点提供的服务
- 对应RPC的是本地过程调用,函数调用是最常见的本地过程调用
RPC需要解决的三大问题
- Call ID映射。在本地调用中,函数体是直接通过函数指针来指定的,我们调用add,编译器就自动帮我们调用它相应的函数指针。但是在远程调用中,函数指针是不行的,因为两个进程的地址空间是完全不一样的。所以,在RPC中,所有的函数都必须有自己的一个ID。这个ID在所有进程中都是唯一确定的。客户端在做远程过程调用时,必须附上这个ID。然后我们还需要在客户端和服务端分别维护一个 {函数 <--> Call ID} 的对应表。两者的表不一定需要完全相同,但相同的函数对应的Call ID必须相同。当客户端需要进行远程调用时,它就查一下这个表,找出相应的Call ID,然后把它传给服务端,服务端也通过查表,来确定客户端需要调用的函数,然后执行相应函数的代码。
- 序列化和反序列化。客户端怎么把参数值传给远程的函数呢?在本地调用中,我们只需要把参数压到栈里,然后让函数自己去栈里读就行。但是在远程过程调用时,客户端跟服务端是不同的进程,不能通过内存来传递参数。甚至有时候客户端和服务端使用的都不是同一种语言(比如服务端用C++,客户端用Java或者Python)。这时候就需要客户端把参数先转成一个字节流,传给服务端后,再把字节流转成自己能读取的格式。这个过程叫序列化和反序列化。同理,从服务端返回的值也需要序列化反序列化的过程。
- 网络传输。远程调用往往用在网络上,客户端和服务端是通过网络连接的。所有的数据都需要通过网络传输,因此就需要有一个网络传输层。网络传输层需要把Call ID和序列化后的参数字节流传给服务端,然后再把序列化后的调用结果传回客户端。只要能完成这两者的,都可以作为传输层使用。因此,它所使用的协议其实是不限的,能完成传输就行。尽管大部分RPC框架都使用TCP协议,但其实UDP也可以,而gRPC干脆就用了HTTP2。Java的Netty也属于这层的东西。
RPC原理图

- 客户端想要发起一个远程过程调用,首先通过调用本地客户端Stub程序的方式调用想要使用的功能方法名。
- 客户端Stub程序接收到了客户端的功能调用请求,将客户端请求调用的方法名,携带的参数等信息做序列化操作,并打包成数据包。
- 客户端Stub查找到远程服务器程序的IP地址,调用Socket通信协议,通过网络发送给服务端。
- 服务端Stub程序接收到客户端发送的数据包信息,并通过约定好的协议将数据进行反序列化,得到请求的方法名和请求参数等信息。
- 服务端Stub程序准备相关数据,调用本地Server对应的功能方法进行,并传入相应的参数,进行业务处理。
- 服务端程序根据已有业务逻辑执行调用过程,待业务执行结束,将执行结果返回给服务端 Stub程序。
- 服务端Stub程序将程序调用结果按照约定的协议进行序列化,并通过网络发送回客户Stub程序。
- 客户端Stub程序接收到服务端Stub发送的返回数据,对数据进行反序列化操作,并将调用返回的数据传递给客户端请求发起者。
- 客户端请求发起者得到调用结果,整个RPC调用过程结束。