RPC的实现原理（thrift/dubbo比较）

时间  2021-08-15

1.概念

我们知道RPC的目的就是让Client像本地方法一样去调用远程（即Server）服务，而完成这一功能，从上至下，Server需要完成方法的包装序列化，以及负责实现网络通信和方法的具体实现；同样Client调用，首先也得持有方法对象，然后将方法以及参数序列化后，和Server通信，交由Server具体实现，最后Server返回响应的结果。
https://www.cnblogs.com/crazylqy/p/7995395.html
总结一下，RPC框架需要解决的问题：1. 网络通信 2. 序列化/反序列化 3. 透明化服务调用。下面一一分析。

2.透明化服务调用

这也是RPC最直接的目的，Client需要像调用本地方法一样调用Server端的方法，所以在Client和Server端中间必须有一个虚拟桥梁，那就是对象方法服务接口，所以Client和Server都需要持有这个对象方法服务接口。一般而言，都是Server端定义好了对象方法接口，并负责具体的实现，然后将对象方法接口告知Client，然后Client也需要在本地创建一个对象方法接口，并不需要具体实现。这样Client就可以调用接口方法，然后由RPC框架负责序列化参数，并交由服务端的具体实现来完成。
对于不同的框架而言，实现方式有点不同：

  • Dubbo：通过java反射和动态代理实现这一功能，由于只支持Java，所以Client和Server端开发语言机制一样，所以它们能够通过spring框架进行依赖，server端一般将对象方法接口注册发布到Zookeper中，然后Client可以直接从Zookeper中获取server端发布的对象方法接口，这样Client可以通过Spring进行自动装配获得server端发布的对象方法服务接口。
  • Thrift：通过IDL（接口定义语言）实现，Thrift是支持跨语言的，而要实现跨语言机制，就需要一种中间语言来完成，那就是IDL。首先定义好了IDL之后（即定义好了一个service），由于server和Client都需要持有这个与之语言相对应的服务接口，那就需要thrift来将IDL编译成与之语言相对应的接口类，比如server端是java，client端是C#，则server端需要编译成java类，client编译成C#类。然后server端负责接口的具体实现，client只需要持有这个对象接口，进行调用即可，然后通过网络通信传给server。server负责解析client传递过来的数据，由于服务对象接口统一为IDL（thrift格式），所以统一了解析形式，只和本地的开发语言有关。

3.网络通信

【thrift的实现】

  • thrift的网络通信是自己开发实现的，下面为其架构图
    在这里插入图片描述

  • TProtocol（协议层），定义数据传输格式，例如：
    TBinaryProtocol：二进制格式；
    TCompactProtocol：压缩格式；
    TJSONProtocol：JSON格式；
    TSimpleJSONProtocol：提供JSON只写协议, 生成的文件很容易通过脚本语言解析；
    TDebugProtocol：使用易懂的可读的文本格式，以便于debug
    TTransport（传输层），定义数据传输方式，可以为TCP/IP传输，内存共享或者文件共享等）被用作运行时库。

  • TSocket：阻塞式socker；
    TFramedTransport：以frame为单位进行传输，非阻塞式服务中使用；
    TFileTransport：以文件形式进行传输；
    TMemoryTransport：将内存用于I/O，java实现时内部实际使用了简单的ByteArrayOutputStream；
    TZlibTransport：使用zlib进行压缩， 与其他传输方式联合使用，当前无java实现；

  • Thrift支持的服务模型
    TSimpleServer：简单的单线程服务模型，常用于测试；
    TThreadPoolServer：多线程服务模型，使用标准的阻塞式IO；
    TNonblockingServer：多线程服务模型，使用非阻塞式IO（需使用TFramedTransport数据传输方式）；

Thrift实际上是实现了C/S模式，通过代码生成工具将thrift文生成服务器端和客户端代码（可以为不同语言），从而实现服务端和客户端跨语言的支持。用户在Thirft文件中声明自己的服务，这些服务经过编译后会生成相应语言的代码文件，然后客户端调用服务，服务器端提服务便可以了。

【dubbo的实现】
dubbo网络通讯层主要实现了以下功能：

  • 多种网络通讯框架的抽象封装（netty,mina,grizzly）
  • 每个客户端主机和服务端保存单个长链接通信
  • 异步调用转同步
  • tcp链接的心跳和自动重连
  • 基于header头通讯协议，请求的编解码器

dubbo的网络通信基于NIO框架，一般基于事件的NIO网络框架都涉及到 channel , channelHandle核心概念，网络数据buffer, 网络数据编解码器，dubbo为了能够适配多种NIO框架，将以上概念全部又抽象了一层接口。如果有netty开发经验或者了解netty helloworld demo程序对于理解这个章节非常有帮助。
参考链接：
https://www.jianshu.com/p/1e0c8c08e89d
https://www.jianshu.com/p/1a1404ce2201
https://blog.csdn.net/qq418517226/article/details/51906357

4.序列化

  • thrift只支持对thrift协议描述的IDL进行序列化，包含如下几种序列化格式：
    TBinaryProtocol：二进制格式；
    TCompactProtocol：压缩格式；
    TJSONProtocol：JSON格式；
    TSimpleJSONProtocol：提供JSON只写协议, 生成的文件很容易通过脚本语言解析；
    TDebugProtocol：使用易懂的可读的文本格式，以便于debug

  • dubbo支持各种协议的序列化（实际上，dubbo没有IDL这一机制，因为实际上他就是通过java服务对象接口进行交互的） 例如他也可支持thrift协议，只需要thrift将IDL转换为一个java服务对象接口，那么dubbo就可以使用了

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