7天用Go动手写/从零实现RPC框架GeeRPC

时间 2020-10-18 标签 html 程序员 golang 面试浏览器服务器并发负载均衡框架异步

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1 谈谈 RPC 框架

RPC(Remote Procedure Call，远程过程调用)是一种计算机通讯协议，容许调用不一样进程空间的程序。RPC 的客户端和服务器能够在一台机器上，也能够在不一样的机器上。程序员使用时，就像调用本地程序同样，无需关注内部的实现细节。html

不一样的应用程序之间的通讯方式有不少，好比浏览器和服务器之间普遍使用的基于 HTTP 协议的 Restful API。与 RPC 相比，Restful API 有相对统一的标准，于是更通用，兼容性更好，支持不一样的语言。HTTP 协议是基于文本的，通常具有更好的可读性。可是缺点也很明显：程序员

Restful 接口须要额外的定义，不管是客户端仍是服务端，都须要额外的代码来处理，而 RPC 调用则更接近于直接调用。
基于 HTTP 协议的 Restful 报文冗余，承载了过多的无效信息，而 RPC 一般使用自定义的协议格式，减小冗余报文。
RPC 能够采用更高效的序列化协议，将文本转为二进制传输，得到更高的性能。
由于 RPC 的灵活性，因此更容易扩展和集成诸如注册中心、负载均衡等功能。

2 RPC 框架须要解决什么问题

RPC 框架须要解决什么问题？或者咱们换一个问题，为何须要 RPC 框架？golang

咱们能够想象下两台机器上，两个应用程序之间须要通讯，那么首先，须要肯定采用的传输协议是什么？若是这个两个应用程序位于不一样的机器，那么通常会选择 TCP 协议或者 HTTP 协议；那若是两个应用程序位于相同的机器，也能够选择 Unix Socket 协议。传输协议肯定以后，还须要肯定报文的编码格式，好比采用最经常使用的 JSON 或者 XML，那若是报文比较大，还可能会选择 protobuf 等其余的编码方式，甚至编码以后，再进行压缩。接收端获取报文则须要相反的过程，先解压再解码。面试

解决了传输协议和报文编码的问题，接下来还须要解决一系列的可用性问题，例如，链接超时了怎么办？是否支持异步请求和并发？浏览器

若是服务端的实例不少，客户端并不关心这些实例的地址和部署位置，只关心本身可否获取到期待的结果，那就引出了注册中心(registry)和负载均衡(load balance)的问题。简单地说，即客户端和服务端互相不感知对方的存在，服务端启动时将本身注册到注册中心，客户端调用时，从注册中心获取到全部可用的实例，选择一个来调用。这样服务端和客户端只须要感知注册中心的存在就够了。注册中心一般还须要实现服务动态添加、删除，使用心跳确保服务处于可用状态等功能。服务器

再进一步，假设服务端是不一样的团队提供的，若是没有统一的 RPC 框架，各个团队的服务提供方就须要各自实现一套消息编解码、链接池、收发线程、超时处理等“业务以外”的重复技术劳动，形成总体的低效。所以，“业务以外”的这部分公共的能力，便是 RPC 框架所须要具有的能力。并发

3 关于 GeeRPC

Go 语言普遍地应用于云计算和微服务，成熟的 RPC 框架和微服务框架汗牛充栋。grpc、rpcx、go-micro 等都是很是成熟的框架。通常而言，RPC 是微服务框架的一个子集，微服务框架能够本身实现 RPC 部分，固然，也能够选择不一样的 RPC 框架做为通讯基座。负载均衡

考虑性能和功能，上述成熟的框架代码量都比较庞大，并且一般和第三方库，例如 protobuf、etcd、zookeeper 等有比较深的耦合，难以直观地窥视框架的本质。GeeRPC 的目的是以最少的代码，实现 RPC 框架中最为重要的部分，帮助你们理解 RPC 框架在设计时须要考虑什么。代码简洁是第一位的，功能是第二位的。框架

所以，GeeRPC 选择从零实现 Go 语言官方的标准库 net/rpc，并在此基础上，新增了协议交换(protocol exchange)、注册中心(registry)、服务发现(service discovery)、负载均衡(load balance)、超时处理(timeout processing)等特性。分七天完成，最终代码约 1000 行。异步

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