什么是 Thrift（RPC）？一种接口描述语言和二进制通信协议，用来定义和建立跨语言的服务

时间  2020-10-05 标签 java c++ 程序员 web apache 服务器 restful 网络 数据结构 多线程

Table of Contentsjava

什么是Thriftc++

架构程序员

什么是RPC框架?web

Thrift的协议栈结构apache

优势服务器

建立一个Thrift服务restful

Thrift的第一个java小实例网络

 

Thrift是一种接口描述语言和二进制通信协议，它被用来定义和建立跨语言的服务。它被看成一个远程过程调用（RPC）框架来使用，是由Facebook为“大规模跨语言服务开发”而开发的。它经过一个代码生成引擎联合了一个软件栈，来建立不一样程度的、无缝的跨平台高效服务，可使用C#、C++（基于POSIX兼容系统）、Cappuccino、Cocoa、Delphi、Erlang、Go、Haskell、Java、Node.js、OCaml、Perl、PHP、Python、Ruby和Smalltalk。虽然它之前是由Facebook开发的，但它如今是Apache软件基金会的开源项目了。该实现被描述在2007年4月的一篇由Facebook发表的技术论文中，该论文现由Apache掌管。数据结构

 

什么是Thrift

https://www.jianshu.com/p/4723ce380b0e多线程

Protobuf是一个语言中立、平台中立，对结构化数据进行序列化的可扩展机制。

咱们在开发的时候开发了一个restful web service，就是基于rest的http调用，A系统做为客户端，B系统做为服务器端。A系统能够经过URL的方式携带一些数据去调用B所提供的接口而后返回相应的结果数据。这种方式咱们也能够认为是RPC的一种实现方式。对于这种方式咱们能够认为是平台独立的、语言独立的，也就是语言中立、平台中立。也就是咱们能够用Python编写的客户端去调用Java编写的服务端，由于都是经过URL的方式调用。由于URL至关于契约，URL背后的代码调用者无需关心。

RPC框架调用基本模型：如person.getPersonByName(String name)，首先客户端先序列化调用数据，传给服务端，服务端再反序列化提取调用信息，查询客户端所须要的数据，完成以后再序列化结果传回给客户端。客户端再反序列化获得结果。

Apache thrift是一个可伸缩的，而且跨语言的一种服务性的开发，他所完成的功能实际上和protobuf是相似的。简单来讲,是Facebook公布的一款开源跨语言的RPC框架。

 

架构

Thrift包含一套完整的栈来建立客户端和服务端程序。顶层部分是由Thrift定义生成的代码。而服务则由这个文件客户端和处理器代码生成。在生成的代码里会建立不一样于内建类型的数据结构，并将其做为结果发送。协议和传输层是运行时库的一部分。有了Thrift，就能够定义一个服务或改变通信和传输协议，而无需从新编译代码。除了客户端部分以外，Thrift还包括服务器基础设施来集成协议和传输，如阻塞、非阻塞及多线程服务器。栈中做为I/O基础的部分对于不一样的语言则有不一样的实现。

Thrift支持众多通信协议：

  • TBinaryProtocol – 一种简单的二进制格式，简单，但没有为空间效率而优化。比文本协议处理起来更快，但更难于调试。
  • TCompactProtocol – 更紧凑的二进制格式，处理起来一般一样高效。
  • TDebugProtocol – 一种人类可读的文本格式，用来协助调试。
  • TDenseProtocol – 与TCompactProtocol相似，将传输数据的元信息剥离。
  • TJSONProtocol – 使用JSON对数据编码。
  • TSimpleJSONProtocol – 一种只写协议，它不能被Thrift解析，由于它使用JSON时丢弃了元数据。适合用脚本语言来解析。

支持的传输协议有：

  • TFileTransport – 该传输协议会写文件。
  • TFramedTransport – 当使用一个非阻塞服务器时，要求使用这个传输协议。它按帧来发送数据，其中每一帧的开头是长度信息。
  • TMemoryTransport – 使用存储器映射输入输出。（Java的实现使用了一个简单的ByteArrayOutputStream。）
  • TSocket – 使用阻塞的套接字I/O来传输。
  • TZlibTransport – 用zlib执行压缩。用于链接另外一个传输协议。

Thrift还提供众多的服务器，包括：

  • TNonblockingServer – 一个多线程服务器，它使用非阻塞I/O（Java的实现使用了NIO通道）。TFramedTransport必须跟这个服务器配套使用。
  • TSimpleServer – 一个单线程服务器，它使用标准的阻塞I/O。测试时颇有用。
  • TThreadPoolServer – 一个多线程服务器，它使用标准的阻塞I/O。

 

什么是RPC框架?

https://www.jianshu.com/p/4723ce380b0e

RPC全称为Remote Procedure Call，意为远程过程调用。

假设有两台服务器A,B.A服务器上部署着一个应用a，B服务器上部署着一个应用b，如今a但愿可以调用b应用的某个函数(方法)，可是两者不在同一个进程内，不能直接调用，就须要经过网络传输，在AB服务器之间建一条网络传输通道，a把参数传过去，b接收到参数调用本身的方法获得结果，再经过网络传回给a。

简单讲就是A经过网络来调用B的过程，这个过程要涉及的东西不少，好比多线程、Socket、序列化反序列化、网络I/O，很复杂。因而牛掰的程序员把这些封装起来作成一套框架供你们使用，就是RPC框架。

thrift经过一个中间语言IDL(接口定义语言)来定义RPC的数据类型和接口，这些内容写在以.thrift结尾的文件中，而后经过特殊的编译器来生成不一样语言的代码，以知足不一样须要的开发者。好比java开发者，就能够生成java代码，c++开发者能够生成c++代码，生成的代码中不但包含目标语言的接口定义、方法、数据类型，还包含有RPC协议层和传输层的实现代码。

 

Thrift的协议栈结构

Thrift是一种c/s的架构体系。TServer主要任务是高效的接受客户端请求，并将请求转发给Processor处理。

  • 最上层是用户自行实现的业务逻辑代码；
  • Processor是由thrift编译器自动生成的代码，它封装了从输入数据流中读数据和向数据流中写数据的操做，它的主要工做是：从链接中读取数据，把处理交给用户实现impl，最后把结果写到链接上。
  • TProtocol是用于数据类型解析的，将结构化数据转化为字节流给TTransport进行传输。从TProtocol如下部分是thirft的传输协议和底层I/O通讯。
  • TTransport是与底层数据传输密切相关的传输层，负责以字节流方式接收和发送消息体，不关注是什么数据类型。
  • 底层IO负责实际的数据传输，包括socket、文件和压缩数据流等。

 

优势

Thrift一些已经明确的优势包括：

  • 跟一些替代选择，好比SOAP相比，跨语言序列化的代价更低，由于它使用二进制格式。
  • 它有一个又瘦又干净的库，没有编码框架，没有XML配置文件。
  • 绑定感受很天然。例如，Java使用java.util.ArrayList<String>；C++使用std::vector<std::string>。
  • 应用层通信格式与序列化层通信格式是彻底分离的。它们均可以独立修改。
  • 预约义的序列化格式包括：二进制格式、对HTTP友好的格式，以及紧凑的二进制格式。
  • 兼做跨语言文件序列化。
  • 协议使用软版本号机制软件版本管理。Thrift不要求一个中心化的和显式的版本号机制，例如主版本号/次版本号。松耦合的团队能够轻松地控制RPC调用的演进。
  • 没有构建依赖也不含非标准化的软件。不存在不兼容的软件许可证混用的状况。

 

建立一个Thrift服务

Thrift由C++编写，但能够为众多语言建立代码。要建立一个Thrift服务，必须写一些Thrift文件来描述它，为目标语言生成代码，而且写一些代码来启动服务器及从客户端调用它。

Thrift将由这个描述信息生成独立的代码。例如，在Java里，PhoneType将是Phone类中一个简单的enum。

百度百科：https://baike.baidu.com/item/thrift/3879058

 

Thrift的第一个java小实例

建立一个服务Hello,建立文件Hello.thrift，代码以下：

namespace java service.demo
service Hello{
    string helloString(1:string para)
}

终端进入Hello.thrift所在目录，执行命令：

thrift -r -gen java Hello.thrift

发如今当前目录下多了一个gen-java的目录，里面的有一个Hello.java的文件。这个java文件包含Hello服务的接口定义Hello.Iface，以及服务调用的底层通讯细节，包括客户端的调用逻辑Hello.Client以及服务端的处理逻辑Hello.Processor。

建立一个Maven管理的Java项目，pom.xml中添加相关的依赖，并将Hello.java文件复制到项目中：

<dependency>
      <groupId>org.apache.thrift</groupId>
      <artifactId>libthrift</artifactId>
      <version>0.10.0</version>
</dependency>
<dependency>
      <groupId>org.slf4j</groupId>
      <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
      <version>1.7.5</version>
</dependency>

建立HelloServiceImpl实现Hello.Iface接口：
 

package service.demo;
import org.apache.thrift.TException;

public class HelloServiceImpl implements Hello.Iface {
    public String helloString(String para) throws TException {
        return "result:"+para;
    }
}

建立服务端实现代码HelloServiceServer，把HelloServiceImpl做为一个具体的处理器传递给Thrift服务器：

public class HelloServiceServer {
    /**
     * 启动thrift服务器
     */
    public static void main(String[] args) {
        try {
            System.out.println("服务端开启....");
            // 1.建立TProcessor
            TProcessor tprocessor = new Hello.Processor<Hello.Iface>(new HelloServiceImpl());
            // 2.建立TserverTransport
            TServerSocket serverTransport = new TServerSocket(9898);
            // 3.建立TProtocol
            TBinaryProtocol.Factory factory = new TBinaryProtocol.Factory();

            TServer.Args tArgs = new TServer.Args(serverTransport);
            tArgs.processor(tprocessor);
            tArgs.protocolFactory(factory);

            // 4.建立Tserver,传入须要的参数,server将以上内容集成在一块儿
            TServer server = new TSimpleServer(tArgs);
            // 5.启动server
            server.serve();
        }catch (TTransportException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

建立客户端实现代码HelloServiceClient，调用Hello.client访问服务端的逻辑实现：

public class HelloServiceClient {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("客户端启动....");
        TTransport transport = null;
        try {
            transport = new TSocket("localhost", 9898, 30000);
            // 协议要和服务端一致
            TProtocol protocol = new TBinaryProtocol(transport);
            Hello.Client client = new Hello.Client(protocol);
            transport.open();
            String result = client.helloString("哈哈");
            System.out.println(result);
        } catch (TTransportException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (TException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (null != transport) {
                transport.close();
            }
        }
    }
}

所有工做完成后，下面来测试一下，先执行服务端main方法，在执行客户端main方法，会在客户端控制台打印出：哈哈。

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