RPC之Thrift

1、RPC基本原理

一、开发步骤

RPC(Remote Procedure Call)，远程过程调用，大部分的RPC框架都遵循以下三个开发步骤：

1. 定义一个接口说明文件：描述了对象(结构体)、对象成员、接口方法等一系列信息；
2. 经过RPC框架所提供的编译器，将接口说明文件编译成具体的语言文件；
3. 在客户端和服务器端分别引入RPC编译器所生成的文件，便可像调用本地方法同样调用服务端代码；

二、通讯过程

一、客户过程以正常方式调用客户桩（client stub，一段代码）；
二、客户桩生成一个消息，而后调用本地操做系统；
三、客户端操做系统将消息发送给远程操做系统；
四、远程操做系统将消息交给服务器桩（server stub，一段代码）；
五、服务器桩将参数提取出来，而后调用服务器过程；
六、服务器执行要求的操做，操做完成后将结果返回给服务器桩；
七、服务器桩将结果打包成一个消息，而后调用本地操做系统；
八、服务器操做系统将含有结果的消息发送回客户端操做系统；
九、客户端操做系统将消息交给客户桩；
十、客户桩将结果从从消息中提取出来，返回给调用它的客户过程；

三、和RESTful API对比

流量消耗。RESTful API 在应用层使用 HTTP 协议，哪怕使用轻型、高效、传输效率高的 JSON 也会消耗较大的流量，而 RPC 传输既可使用 TCP 也可使用 UDP，并且协议通常使用二制度编码，大大下降了数据的大小，减小流量消耗。

对接异构第三方服务时，一般使用 HTPP/RESTful 等公有协议，对于内部的服务调用，应用选择性能更高的二进制私有协议

2、thrift架构

Thrift是一款由Fackbook开发的可伸缩、跨语言的服务开发框架，该框架已经开源而且加入的Apache项目。Thrift主要功能是：经过自定义的Interface Definition Language(IDL)，能够建立基于RPC的客户端和服务端的服务代码。数据和服务代码的生成是经过Thrift内置的代码生成器来实现的。Thrift 的跨语言性体如今，它能够生成C++, Java, Python, PHP, Ruby, Erlang, Perl, Haskell, C#, Cocoa, JavaScript, Node.js, Smalltalk, OCaml , Delphi等语言的代码，且它们之间能够进行透明的通讯。

图中Your Code是用户实现的业务逻辑，接下来的FooService.Client和Foo.write()/read()是thrift根据IDL生成的客户端和服务端的代码，对应于RPC中Client stub和Server stub。TProtocol 用来对数据进行序列化与反序列化，具体方法包括二进制，JSON 或者 Apache Thrift 定义的格式。TTransport 提供数据传输功能，使用 Apache Thrift 能够方便地定义一个服务并选择不一样的传输协议。

一、TTransport层

表明thrift的数据传输方式，thrift定义了以下几种经常使用数据传输方式

TSocket: 阻塞式socket；
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；

二、TProtocol层

表明thrift客户端和服务端之间传输数据的协议，通俗来说就是客户端和服务端之间传输数据的格式(例如json等)，thrift定义了以下几种常见的格式

TBinaryProtocol: 二进制格式；
TCompactProtocol: 压缩格式；
TJSONProtocol: JSON格式；
TSimpleJSONProtocol: 提供只写的JSON协议；

三、thrift IDL文件

thrift IDL不支持无符号的数据类型，由于不少编程语言中不存在无符号类型，thrift支持一下几种基本的数据类型

• byte: 有符号字节
• i16: 16位有符号整数
• i32: 32位有符号整数
• i64: 63位有符号整数
• double: 64位浮点数
• string: 字符串

此外thrift还支持如下容器类型：

• list: 一系列由T类型的数据组成的有序列表，元素能够重复；
• set: 一系列由T类型的数据组成的无序集合，元素不可重复；
• map: 一个字典结构，Key为K类型，Value为V类型，至关于java中的HashMap；

thrift容器中元素的类型能够是除了service以外的任何类型，包括exception

thirft支持struct类型，目的就是讲一些数据聚合在一块儿，方便传输管理，struct定义形式以下：

struct People {
1:string name;
2:i32 age;
3:string gender;
}

thrift支持枚举类型，定义形式以下：

enum Gender {
MALE,
FEMALE
}

thrift支持自定义异常类型exception，异常定义形式以下：

exception RequestException {
1:i32 code;
2:string reason;
}

thrift定义服务至关于Java中建立接口同样，建立的service通过代码生thrift代码生成工具编译后就会生成客户端和服务端的框架代码，service的定义形式以下：

service HelloWorldService {
// service中能够定义若干个服务，至关于Java Interface中定义的方法
string doAction(1:string name, 2:i32 age);
}

thrift支持给类型定义别名，以下所示：

typedef i32 int
typedef i64 long

thrift也支持常量的定义，使用const关键字：

const i32 MAX_RETRIES_TIME = 10;
const string MY_WEBSITE = "http://facebook.com";

thrift支持命名空间，命名空间至关于Java中的package，主要用于组织代码，thrift使用关键字namespace定义命名空间，格式是namespace 语言名 路径，以下示例所示：

namespace java com.test.thrift.demo