文章目录
- 前言
- RSocket是什么?
- RSocket设计目标是什么?
- RSocket与其他协议有什么区别?
- 对比Http1.x
- 对比Http2.x
- 对比grpc
- 对比TCP
- 对比WebSocket
- 结论
- RSocket适用于哪些场景?
- 1、移动设备与服务器的连接。
- 2、微服务场景。
- 3、由于微服务和移动设备的普及,RSocket火起来应该就是这几年的事儿。
前言
前几天无聊翻SpringBoot官方文档,无意中发现文档中增加了一个章节叫RSocket协议的鬼东西,遂研究了一下。
RSocket是什么?
RSocket是一种二进制字节流传输协议,位于OSI模型中的5~6层,底层可以依赖TCP、WebSocket、Aeron协议。
RSocket设计目标是什么?
1、支持对象传输,包括request\response、request\stream、fire and forget、channel
2、支持应用层流量控制
3、支持单连接双向、多次复用
4、支持连接修复
5、更好的使用WebSocket和Aeron协议
RSocket与其他协议有什么区别?
对比Http1.x
Http1.x只支持request\response,但是现实应用中并不是所有请求都需要有回应(Fire And Forget)、有的需求需要一个请求返回一个数据流(request\stream)、有的还需要双向数据传输(channel)。
对比Http2.x
http2.x不支持应用层流量控制、伪双向传输,即服务端push数据本质上还是对客户端请求的响应,而不是直接推送。RSocket做到了真正的双向传输,使得服务端可以调用客户端服务,使得服务端和客户端在角色上完全对等,即两边同时是Requester和Responder。
对比grpc
grpc需要依赖protobuf,本质上还是http2.x。RSocket不限制编解码,可以是json、protobuf等等。
性能上grpc要差一些:详见压测对比,https://dzone.com/articles/rsocket-vs-grpc-benchmark
对比TCP
其实两者不在一个层面,为啥要作比较呢,因为netty让tcp层的编程也很容易,但是需要自定义传输协议,比如定义header、body长度等等,用起来还是很麻烦的。
对比WebSocket
websocket不支持应用层流量控制,本质上也是一端请求另一端响应,不支持连接修复。
RSocket协议的形式是什么?
连接上传输的数据是流(Stream)
流(Stream)由帧(Frame)组成
帧(Frame)包含了元数据(MetaData)与业务数据(Data)
结论
基于RSocket协议,我们的业务数据会被打包成帧,并以帧流的形式在客户端与服务端互相传输。所以RSocket的所有特性都是基于这个帧流实现的。后续有时间会针对每个帧类型做解析。
RSocket适用于哪些场景?
1、移动设备与服务器的连接。
数据双向传输,且支持流量控制。支持背压,背压的意思:如果客户端请求服务端过快,那么服务端会堆积请求,最终耗光资源。有了背压服务端可以根据自己的资源来控制客户端的请求速度,即调用客户端告诉他别发那么快。
支持连接修复,比如手机进地铁之后,网络断开一段时间,其他协议需要重新建立连接,RSocket则可以修复连接继续传输帧数据。
2、微服务场景。
spring cloud目前支持的http协议,不能fire and forget、不能请求流数据、不能单连接双向调用;替换成RSocket之后可以满足以上需求的同时提高性能。且针对服务治理、负载均衡等RSocket都在慢慢完善。
3、由于微服务和移动设备的普及,RSocket火起来应该就是这几年的事儿。
BB了这么多你给我上个代码
SpringBoot中的使用
step1、构建SpringBoot项目,引入依赖
<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-rsocket</artifactId></dependency>
step2、编写需要传输的消息类和服务器类
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;import java.time.Instant;@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Message {private String from;private String to;private long index;private long created = Instant.now().getEpochSecond();public Message(String from, String to) {this.from = from;this.to = to;this.index = 0;}public Message(String from, String to, long index) {this.from = from;this.to = to;this.index = index;}}
import java.time.Duration;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import org.springframework.messaging.handler.annotation.MessageMapping;
import org.springframework.messaging.handler.annotation.Payload;
import org.springframework.messaging.rsocket.RSocketRequester;
import org.springframework.messaging.rsocket.annotation.ConnectMapping;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import reactor.core.publisher.Flux;@Slf4j
@Controller
public class RSocketController {private final List<RSocketRequester> CLIENTS = new ArrayList<>();@MessageMapping("request-response")public Message requestResponse(Message request) {log.info("收到请求: {}", request);return new Message("服务端", "客户端");}@MessageMapping("fire-and-forget")public void fireAndForget(Message request) {log.info("收到fire-and-forget请求: {}", request);}@MessageMapping("stream")Flux<Message> stream(Message request) {log.info("收到流式请求: {}", request);return Flux.interval(Duration.ofSeconds(1)).map(index -> new Message(”服务端“, "客户端", index)).log();}@MessageMapping("channel")Flux<Message> channel(final Flux<Duration> settings) {return settings.doOnNext(setting -> log.info("发射间隔为 {} 秒.", setting.getSeconds())).switchMap(setting -> Flux.interval(setting).map(index -> new Message("服务端", "客户端", index))).log();}}
step3、配置文件里增加配置项
spring.main.lazy-initialization=true
spring.rsocket.server.port=7000
step4、编写客户端代码
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;import java.time.Instant;@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Message {private String from;private String to;private long index;private long created = Instant.now().getEpochSecond();public Message(String from, String to) {this.from = from;this.to = to;this.index = 0;}public Message(String from, String to, long index) {this.from = from;this.to = to;this.index = index;}}
import java.time.Duration;
import javax.annotation.PreDestroy;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.messaging.rsocket.RSocketRequester;
import org.springframework.messaging.rsocket.RSocketStrategies;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import reactor.core.Disposable;
import reactor.core.publisher.Flux;
import reactor.core.publisher.Mono;@Slf4j
@RestController
public class RSocketClient {private final RSocketRequester rsocketRequester;private static Disposable disposable;@Autowiredpublic RSocketClient(RSocketRequester.Builder rsocketRequesterBuilder, RSocketStrategies strategies) {this.rsocketRequester = rsocketRequesterBuilder.rsocketStrategies(strategies).connectTcp("localhost", 7000).block();this.rsocketRequester.rsocket().onClose().doOnError(error -> log.warn("发生错误,链接关闭")).doFinally(consumer -> log.info("链接关闭")).subscribe();}@PreDestroyvoid shutdown() {rsocketRequester.rsocket().dispose();}@GetMapping("request-response")public Message requestResponse() {Message message = this.rsocketRequester.route("request-response").data(new Message("客户端", "服务器")).retrieveMono(Message.class).block();log.info("客户端request-response收到响应 {}", message);return message;}@GetMapping("fire-and-forget")public String fireAndForget() {this.rsocketRequester.route("fire-and-forget").data(new Message("客户端", "服务器")).send().block();return "fire and forget";}@GetMapping("stream")public String stream() {disposable = this.rsocketRequester.route("stream").data(new Message("客户端", "服务器")).retrieveFlux(Message.class).subscribe(message -> log.info("客户端stream收到响应 {}", message));return "stream";}@GetMapping("channel")public String channel() {Mono<Duration> setting1 = Mono.just(Duration.ofSeconds(1));Mono<Duration> setting2 = Mono.just(Duration.ofSeconds(3)).delayElement(Duration.ofSeconds(5));Mono<Duration> setting3 = Mono.just(Duration.ofSeconds(5)).delayElement(Duration.ofSeconds(15));Flux<Duration> settings = Flux.concat(setting1, setting2, setting3).doOnNext(d -> log.info("客户端channel发送消息 {}", d.getSeconds()));disposable = this.rsocketRequester.route("channel").data(settings).retrieveFlux(Message.class).subscribe(message -> log.info("客户端channel收到响应 {}", message));return "channel";}}
step5、启动服务端、启动客户端,打开浏览器访问localhost:8080/fire-and-forget等测试效果
代码解析
- @MessageMapping:Spring提供的注解,用于路由,与@GetMapping等功能类似
- Mono:响应式编程里用于返回0-1个结果
- Flux:响应式编程里用于返回0-N个结果
- Disposable:断流器,为true的时候两边不能传输数据
What Next?
- 协议原理解析
- 由于RSocket社区还不够活跃,Git上的代码也是刚刚起步,还在不断更新中,相关功能也在不断完善中,后续随着官方新内容的更新我也会跟着更新。
- RSocket中很多概念如Mono、Flux、Disposable、背压、流式处理等都是响应式编程中的概念,想了解响应式编程可以查看:http://reactivex.io/ 中的文档,其中包括了RXJava等RX系列的各种语言的Demo。