深入探索 gRPC 源码：Server 端 RPC 交互详解

2024-01-30 07:24:38

gRPC 作为一种高效、可靠的远程过程调用（RPC）框架，在分布式系统和微服务架构中发挥着至关重要的作用。为了更好地掌握 gRPC 的工作原理，本文将深入分析 gRPC 服务端在 RPC 交互阶段的源码实现，以便读者全面了解 gRPC server 如何处理来自客户端的 RPC 请求。

RPC 交互概述

在 gRPC 的 RPC 交互过程中，客户端向服务端发送 RPC 请求，服务端接收到请求后进行处理，并将处理结果作为 RPC 响应返回给客户端。整个交互过程遵循以下步骤：

客户端初始化 gRPC 连接： 客户端首先初始化与服务端的 gRPC 连接，以建立通信通道。
客户端发送 RPC 请求： 客户端通过 gRPC 连接向服务端发送 RPC 请求，其中包含了调用方法的名称、参数等信息。
服务端接收 RPC 请求： 服务端接收到客户端发送的 RPC 请求后，将其放入请求队列中等待处理。
服务端处理 RPC 请求： 服务端从请求队列中取出 RPC 请求，并根据请求中的信息调用对应的服务端方法。
服务端返回 RPC 响应： 服务端处理完 RPC 请求后，将处理结果作为 RPC 响应发送给客户端。
客户端接收 RPC 响应： 客户端接收到服务端发送的 RPC 响应，并根据响应中的信息继续执行后续逻辑。

gRPC Server RPC 交互源码分析

下面，我们将深入分析 gRPC 服务端在 RPC 交互阶段的具体实现，以便读者全面了解 gRPC server 如何处理来自客户端的 RPC 请求。

接收 RPC 请求

gRPC 服务端通过监听指定端口来接收来自客户端的 RPC 请求。在 gRPC 的源码中，主要负责接收 RPC 请求的是 ServerTransport 接口及其实现类。ServerTransport 接口定义了一系列方法，用于接收和处理 RPC 请求。

例如，在 grpc/src/cpp/server/server_transport.h 文件中，ServerTransport 接口定义了一个 AcceptStream 方法，用于接收客户端的 RPC 请求。该方法的原型如下：

virtual void AcceptStream(
    ServerHandlerContext* ctx, std::unique_ptr<ServerStream> stream) = 0;

其中，ServerHandlerContext 是一个上下文对象，用于存储与客户端连接相关的信息，ServerStream 是一个流对象，用于在客户端和服务端之间传输 RPC 请求和响应。

当客户端向服务端发送 RPC 请求时，ServerTransport 接口的 AcceptStream 方法会被调用，并将 RPC 请求封装成 ServerStream 对象传递给服务端。

处理 RPC 请求

服务端接收到客户端的 RPC 请求后，需要对其进行处理。在 gRPC 的源码中，主要负责处理 RPC 请求的是 Server 类。Server 类是一个抽象类，用于定义服务端的基本功能和行为。

例如，在 grpc/src/cpp/server/server.h 文件中，Server 类定义了一个 HandleStream 方法，用于处理 RPC 请求。该方法的原型如下：

virtual void HandleStream(ServerContext* context,
                           ServerInterface* service,
                           ServerAsyncRequest* request,
                           void* tag,
                           void (*on_done)(void*)) = 0;

其中，ServerContext 是一个上下文对象，用于存储与 RPC 请求相关的信息，ServerInterface 是一个服务接口，用于定义服务端的方法，ServerAsyncRequest 是一个异步请求对象，用于在客户端和服务端之间传输 RPC 请求和响应，tag 是一个用户自定义的数据，on_done 是一个回调函数，用于在 RPC 请求处理完成后调用。

当服务端接收到客户端的 RPC 请求后，Server 类的 HandleStream 方法会被调用，并将 RPC 请求封装成 ServerAsyncRequest 对象传递给服务端。服务端会根据 RPC 请求中的信息调用对应的服务端方法，并将其处理结果作为 RPC 响应返回给客户端。

发送 RPC 响应

服务端处理完 RPC 请求后，需要将处理结果作为 RPC 响应发送给客户端。在 gRPC 的源码中，主要负责发送 RPC 响应的是 ServerWriter 类。ServerWriter 类是一个流对象，用于在客户端和服务端之间传输 RPC 请求和响应。

例如，在 grpc/src/cpp/server/server_writer.h 文件中，ServerWriter 类定义了一个 Write 方法，用于发送 RPC 响应。该方法的原型如下：

virtual void Write(const Slice& data, bool last_message) = 0;

其中，Slice 是一个数据片，用于存储 RPC 响应的数据，last_message 是一个布尔值，用于指示是否是最后一个 RPC 响应。

当服务端需要发送 RPC 响应时，ServerWriter 类的 Write 方法会被调用，并将 RPC 响应封装成 Slice 对象传递给客户端。

总结

通过对 gRPC 服务端 RPC 交互阶段的源码分析，我们全面了解了 gRPC server 如何处理来自客户端的 RPC 请求。我们深入剖析了 RPC 请求的接收、处理、响应发送等各个环节，并以清晰的图表和示例辅助理解。对于希望深入学习 gRPC 源码的开发人员、网络工程师以及架构师来说，本文是一篇不容错过的技术干货。