揭秘 RPC 的核心机理，从零开始手写一个 RPC 框架

2024-02-26 05:30:36

引言

在分布式系统风起云涌的时代，远程过程调用（RPC）可谓是炙手可热的利器。从 Dubbo、Thrift 到 gRPC，各路框架争奇斗艳，层出不穷。然而，想要真正驾驭 RPC，透彻理解其底层原理必不可少。本文将带你踏上一场 RPC 的探索之旅，手把手教你编写一个简易的 RPC 框架，助你从零入门，化身 RPC 大神。

揭秘 RPC 的运作机理

RPC，全称 Remote Procedure Call，顾名思义，是指在分布式环境中，调用远程计算机上的某个函数或方法。其运作原理可概括为以下几个步骤：

客户端请求： 客户端将要调用的函数或方法以及参数打包成一个请求报文。
服务端响应： 服务端收到请求报文后，反序列化参数，执行相应函数或方法，并将结果序列化成响应报文。
客户端接收： 客户端收到响应报文后，反序列化结果，返回给调用方。

构建 RPC 框架

接下来，让我们动手搭建一个简易的 RPC 框架，直观感受 RPC 的运作流程。

1. 通信协议： 首先，我们需要定义通信协议，用于规范客户端和服务端之间的通信格式。这里，我们采用简单的文本协议，以字符串形式传输数据。

2. 数据序列化： 为了在网络上高效传输数据，需要进行序列化操作，将对象转换成字节数组。可以使用 JSON、XML 或自定义序列化格式。

3. 网络编程： 基于选定的通信协议，实现网络编程部分。客户端和服务端分别负责发送和接收请求/响应报文。

4. 调用代理： 客户端需要一个调用代理，负责将本地函数调用转换为 RPC 调用。它负责打包请求，发送给服务端，并接收和反序列化响应。

5. 服务端实现： 服务端需要实现一个服务接口，定义要公开的函数或方法。它还需负责接收请求，执行函数，并将结果响应给客户端。

范例代码：

下面是简化后的 RPC 框架代码示例：

客户端：

import java.io.IOException;
import java.net.Socket;

public class RPCClient {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            Socket socket = new Socket("localhost", 8080);
            // 调用代理负责发送和接收数据
            RPCProxy proxy = new RPCProxy(socket);
            String result = proxy.call("echo", "Hello RPC!");
            System.out.println(result);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

服务端：

import java.io.IOException;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class RPCServer {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);
        while (true) {
            Socket socket = serverSocket.accept();
            // 服务端实现负责处理请求和返回响应
            RPCServerThread thread = new RPCServerThread(socket);
            thread.start();
        }
    }
}