云原生实践之 RSocket 从入门到落地：Servlet vs RSocket

技术实践的做用在于：除了用于构建业务，也是为了验证某项技术或框架是否值得大规模推广。

本期开始，咱们推出《RSocket 从入门到落地》系列文章，经过实例和对比来介绍RSocket。主要围绕RSocket如何实现Polyglot RPC、Service Registry、 Service Discovery、 IoT联结等维度，为读者们揭开RSocket的面纱，但愿对你们在Java API规范的技术选型过程当中有所借鉴。

第一篇文章咱们将经过Servlet和RSocket的对比，快速了解RSocket的一些基本知识。要说明的是其实RSocket与Servlet并非同类的产品，可是你们对Servlet都很熟悉，功能对比相对方便一些。

阅读本系列文章，须要你们对Java有了解，其中可能会涉及到Kotlin，有少部分C++和Python(不作要求），若是了解Spring Boot则最好。

什么是 Servlet ？

维基百科上的解释是"Servlet，全称Java Servlet，是用Java编写的服务器端程序。 其主要功能在于交互式地浏览和修改数据，生成动态Web内容”。

对于Java程序员来讲，解释这个概念直接上代码，这样才能方便理解，以下：

public abstract class HttpServlet extends Servlet { protected abstract void doGet(HttpServletRequest req,HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException; protected abstract void doPost(HttpServletRequest req,HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException; } 

因此，Servlet就是提供HTTP Request，处理后，最终调用HTTP Response完成输出。没错，就是这个，你们可别小瞧这个class，几乎全部符合Servlet规范的web框架的第一个Java类都是从这里开始的，包括Struts、Spring MVC和阿里巴巴内部用到的WebX。不少开发者根据这个class写了Web Framework，来解决不一样的问题。

什么是 RSocket

rsocket.io给出的解释是"RSocket是一个二进制的协议，以异步消息的方式提供4种对等的交互模型，以字节流的方式运行在TCP, WebSockets, Aeron等传输层之上”。

经过这个定义，你们能够有一个基本理解：二进制协议、异步消息、七层协议和运行在TCP、WebSocket以及Aeron之上。一样的，咱们经过代码来解释这个概念，以下：

public interface RSocket extends Availability, Closeable { Mono<Payload> requestResponse(Payload payload); Mono<Void> fireAndForget(Payload payload); Flux<Payload> requestStream(Payload payload); Flux<Payload> requestChannel(Publisher<Payload> payloads); Mono<Void> metadataPush(Payload payload); default double availability() { return isDisposed() ? 0.0 : 1.0; } 

展开阐述一下：

四个模型：

requestResponse、fireAndForget、requestStream和requestChannel，它们和doGet、doPost没有区别。

参数：

Payload，前面说到基于消息通信，那就是拿到消息返回消息，Got！等一下，为什么不叫Message？请原谅咱们的英文水平，暂时能够理解为同义词吧。对于一个消息来讲，由两部分组成，原信息(metadata)和数据(data)。原信息是指路由信息等，例如要调用那个服务，你的数据的mime type是什么，数据则是指调用的参数值和返回的结果。

metadataPush：

这个是什么？推送元信息的，能够告诉对方的一些元信息，至因而什么，能够本身定义。我理解为：若是是一个集群，我能够将集群的信息给你，而后让你和各个work node链接；我要下线啦，你们作好准备等等。

availability：

为什么要这个？ 这个能够理解问健康度检查，若是为0，则表示不可用，这在load balance的状况下很是实用。Servlet缺乏这个，因此咱们要自行加入Health URL等，如/ok.jsp :) 那为什么不是布尔值，true或者false？仅是我的理解：double值能够做为权重，如1.0表示处理能力很是好，0.8通常，这个就看你如何处理了。

Mono和Flux：

这是Reactive编程要求，经过异步的方式来提高系统的处理能力。RSocket定义中有一个异步关键字，Mono和Flux就是来处理异步的。

Servlet 和 RSocket的区别

其实二者的共同点很是明显：Servlet是一套Java的API规范，基于HTTP协议之上；RSocket也是一套API规范（支持多种语言），基于自定义的二进制协议之上。 能够不用关心协议的细节，直接实现接口写代码就能够，而后功能就会Ready。 这里咱们仍是想列举一下它们二者之间的重大区别：

协议层：

Servlet是基于HTTP协议的，RSocket则是自定义协议。 标准化方面，HTTP尚不用说。 可是RSocket的自定义二进制协议性能很是好，解析方便。若是以为HTTP很是简单，那是1.1，2.0版本开始是有点复杂的。这里咱们能够理解为：RSocket定位高性能通信，比HTTP高很是多（号称10倍）。这里要注意的是：RSocket并非自然的极致高性能，要实现极致高性能须要根据本身业务场景优化才行。

指令和通信模式：

HTTP的指令不仅是get和post，其余还有head、put、delete和options等。Servlet2.0添加了流式的支持，可是这些指令都是为浏览器设计的，并不是为服务通信设计的，并且它们都是request/response模式，因此也叫作 request command。其余例如流式推送、fireAndForget和双向通信，Servlet2.0都不支持。基本上，咱们能够将HTTP定位为request/response这一种通信模式。这个说法也许有争议，由于HTTP也有polling和websocket等，可是这些设计都是为了hack和高效通信的改造，而不是内置的通信模式。

message：

HTTP1.1是基于文本的通信，2.0是基于message的。 message的好处是什么呢？基于message的好处是异步化。message都必须有一个ID，这个消息发送出去后，就不用等当即返回，能够继续发其余message，收到message后，再根据返回的message ID和以前的发出去的message ID进行匹配。若是不是message，内容发出去后，就要等着返回的结果进行匹配，而后才能发下一个message，这也是为什么不少人抱怨www是World Wide Wait。

Reactive编程模型：

RSocket要求基于Reactive编程模型，对Java来讲，主要是Reactor和RxJava，因为Spring在RSocket上贡献颇多，外加RSocket Java SDK还要基于Netty-Reactor，因此默认的接口就是Reactor API。异步化对编程确实比较有挑战，如callback、Future和Promise等，对比传统不是那么友好，因此Reactive在传统和异步化上推出了Reactive编程模型，算是兼顾，这个看你们如何理解，若是对Functional Programming也能接受的话，那Reactive就没有问题。

对等通信：

咱们传统的理解是Client -> Server模式，例如写一个Servlet运行在服务端的，而后再用JS写一个Servlet运行在浏览器端，这样服务端能够反向调用浏览器，例如订单状态变动时，须要将详情区域刷新一下。可是RSocket没有这个概念，你们的地位是对等的，均可以在server端，我调用你的服务，你也能够调用个人服务。后续咱们会有详细的Demo来介绍这个使用场景，如无监听端口对外提供服务，从互联网反向访问内部服务。RSocket Broker就是基于这种对等通信来实现的。

Singleton & Prototype scope:

这里咱们套用Spring的Singleton scope和Prototype scope来看Servlet和RSocket的不一样。 Singleton scope表示JVM惟一，而Prototype scope是每次调用都须要建立。类比而言，Servlet的class基本都是singleton的，可是RSocket确未必，主要缘由是前面说到的对等通信，若是要给链接的另外一方发送请求，就须要hold住链接的另外一方(peer RSocket)，因此这个handler就不能singleton的，若是只是单方通信，不用在意setup payload，那么RSocket的handler为Singleton也没有关系。

固然还有一项细小差异，这些就不作介绍了。鉴于我的能力，可能我理解的不够完全，漏掉了重大的区别，你们理解和使用后，欢迎反馈一下。咱们再经过图例来对比下二者的不一样：

RSocket Demo

这里咱们将RSocket的Demo介绍一下。因为没有client -> server这种通信模型，因此咱们用requester和responder来讲明，可是角色也是互换的，requester能够为responder，在实际的编码过程当中，其实就将requester默认调整为responder。

Responder代码：

RSocketFactory.receive()
            .acceptor(new SocketAcceptor() { @Override public Mono<RSocket> accept(ConnectionSetupPayload setup, RSocket sendingSocket) { return Mono.just(new RSocketHandlerImpl()); } }) .transport(TcpServerTransport.create("0.0.0.0", 42252)) .start() .subscribe(); 

Responder主要是RSocketFactory.receive()，接收外部来的链接。接下来你只须要一个RSocket的接口实现给acceptor就能够了。 这里说明一下SocketAcceptor接口。对于Responder来讲，它须要验证requester可否能够链接到本身，这个很是有用，如初始鉴权等，一旦鉴权经过，链接创建好后，后续就不须要验证了。这里的ConnectionSetupPayload是requester发给responder的建立链接的数据。这个是Servlet中没有的，后续咱们还会提供更多的实践，第一篇文章里仅验证是否能够链接。

Requester代码：

RSocketFactory.connect()
                    .acceptor(new Function<RSocket, RSocket>() { @Override public RSocket apply(RSocket peerRsocket) { return Mono.just(new RSocketHandlerImpl()) ; } }) .transport(TcpClientTransport.create("localhost", 42252)) .start() .block(); 

RSocketFactory.connect() 是表示要链接到目标的responder上，而后也有RSocket实现给acceptor表示接收从对方过来的调用请求。 最好的block()表示采用同步方式等待responder返回，这个是须要的，如目标服务宕机或者不存在等，应用能够快速自我发现。 可是在load balance的状况下，咱们未采用block这种方式，而是使用Mono方式，这样能够实现自动重连，新地址推送等。

实际上，若是使用Spring Boot，可能就须要1-2个Bean，SocketAcceptor和RSocket Bean，其余都是经过注入方式完成，不须要写不少重复代码。 目前rsocket-spring-boot-starter已经开发快完成了，因此不用担忧代码的复杂性。

 

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