简易RPC框架实现

写在最前面

PRC(Remote Procedure Call) 远程过程调用。通俗的讲就是程序通过RPC框架调用远程主机的方法就如同调用本地方法一样。Dubbo就是这样一个Rpc框架，本文主要参考Dubbo的设计思路，简易实现了Rpc框架。 本文涉及到知识点包括：

  • Jdk 动态代理
  • serialization 序列化
  • Netty 相关
  • Zookeeper 使用

1、Rpc框架

Rpc 框架一般分为三个部分，Registry(注册中心)、Provider(提供者)、Consumer(消费者)。

  1. Registry 服务的注册中心，可以通过zookeeper、redis等实现。
  2. Provider 服务提供者被调用方，提供服务供消费者调用
  3. Consumer 消费者，通过订阅相应的服务获取需要调用服务的ip和端口号调用远程provider提供的服务。

2、代理

java中常见的代理有JDK动态代理、Cglib动态代理、静态代理(ASM等字节码技术)。

2.1、JDK 代理

举个例子

@Override@SuppressWarnings("unchecked")public <T> T createProxyBean(Class<T> rpcServiceInterface) {return (T) Proxy.newProxyInstance(Thread.currentThread().getContextClassLoader(), new Class<?>[]{rpcServiceInterface}, new AryaRpcInvocationHandler());}
复制代码

JDK代理生成代理对象主要通过java.lang.reflect.Proxy类的newProxyInstance方法。JDK代理需要被代理对象必须实现接口。

2.2、Cglib

Cglib实际上是对ASM的易用性封装，Cglib不需要目标对象必须实现某一个接口，相对JDK动态代理更加灵活。

       Enhancer en = new Enhancer();  en.setSuperclass(clazz);  en.setCallback(new MethodInterceptor() {  @Override  public Object intercept(Object arg0, Method method, Object[] args, MethodProxy arg3) throws Throwable {  Object o = method.invoke(object, args);  return o;  }  });  return en.create();
复制代码

2.3、静态代理

通过字节码技术对class文件进行修改，使用和学习成本相对较高，需要对Class的文件结构以及各种符号引用有比较深的认识，才能较好的使用，因为是对字节码的修改所以相对的性能上也比动态代理要好一些。

3、序列化

我们知道数据在网络上传输都是通过二进制流的形式进行进行的。当Consumer调用Provider时传输的参数需要先进行序列化，provider接收到参数时需要进行反序列化才能拿到需要的参数数据，所以序列化的性能对RPC的调用性能有很大的影响。目前主流的序列化方式有很多包括：Kryo、Protostuff、hessian。等

Protostuff是google序列化Protosbuff的开源实现，项目中我们用到它的序列化方式

/**
* @author HODO
*/
public class ProtostuffSerializer implements Serializer {@Overridepublic byte[] serialize(Object object) {Class targetClass = object.getClass();RuntimeSchema schema = RuntimeSchema.createFrom(targetClass);LinkedBuffer linkedBuffer = LinkedBuffer.allocate(LinkedBuffer.DEFAULT_BUFFER_SIZE);return ProtostuffIOUtil.toByteArray(object, schema, linkedBuffer);}@SuppressWarnings("unchecked")@Overridepublic <T> T deserialize(byte[] bytes, Class<T> targetClass) {RuntimeSchema schema = RuntimeSchema.createFrom(targetClass);T object = (T) schema.newMessage();ProtostuffIOUtil.mergeFrom(bytes, object, schema);return object;}
}复制代码

4、Netty

Netty是一个高性能、异步事件驱动的NIO框架，它提供了对TCP、UDP和文件传输的支持。举个例子： Netty 服务端代码

public class NettyServer {private ApplicationContext applicationContext;public NettyServer(ApplicationContext applicationContext) {this.applicationContext = applicationContext;}public void init(int port) {EventLoopGroup boss = new NioEventLoopGroup();EventLoopGroup worker = new NioEventLoopGroup();try {ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();bootstrap.group(boss, worker);bootstrap.channel(NioServerSocketChannel.class);bootstrap.option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024);bootstrap.option(ChannelOption.TCP_NODELAY, true);bootstrap.childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true);bootstrap.localAddress(port);bootstrap.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {@Overridepublic void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {ChannelPipeline channelPipeline = socketChannel.pipeline();channelPipeline.addLast(new NettyServerHandler(applicationContext));}});ChannelFuture f = bootstrap.bind().sync();if (f.isSuccess()) {System.out.println("Netty端口号：" + port);}f.channel().closeFuture().sync();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {boss.shutdownGracefully();worker.shutdownGracefully();}}}
复制代码

Netty 客服端代码

public class NettyClient {private int port;private String host;private final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1);SerializerFactory serializerFactory = new SerializerFactory();Serializer serializer = serializerFactory.getSerialize(ProtostuffSerializer.class);public NettyClient(String host, int port) {this.port = port;this.host = host;}public NettyClient(String inetAddress) {if (inetAddress != null && inetAddress.length() != 0) {String[] strings = inetAddress.split(":");this.host = strings[0];this.port = Integer.valueOf(strings[1]);}}public RpcResponse invoker(RpcRequest rpcRequest) throws InterruptedException {EventLoopGroup eventLoopGroup = new NioEventLoopGroup();try {Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();final NettyClientHandler clientHandler = new NettyClientHandler();bootstrap.group(eventLoopGroup).channel(NioSocketChannel.class).option(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true).handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {@Overrideprotected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {socketChannel.pipeline().addLast(clientHandler);}});ChannelFuture future = bootstrap.connect(new InetSocketAddress(host, port)).sync();serializer.serialize(rpcRequest);future.channel().writeAndFlush(Unpooled.buffer().writeBytes(serializer.serialize(rpcRequest)));countDownLatch.await();// 等待链接关闭//future.channel().closeFuture().sync();return clientHandler.getRpcResponse();} finally {eventLoopGroup.shutdownGracefully();}}public class NettyClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {private RpcResponse rpcResponse;/*** 接收 Rpc 调用结果** @param ctx netty 容器* @param msg 服务端答复消息* @throws Exception*/@Overridepublic void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {ByteBuf buf = (ByteBuf) msg;byte[] req = new byte[buf.readableBytes()];buf.readBytes(req);rpcResponse = serializer.deserialize(req, RpcResponse.class);countDownLatch.countDown();}RpcResponse getRpcResponse() {return rpcResponse;}}
}复制代码

5、注册中心 zookeeper

选用了zookeeper作为注册中心，在建议Rpc框架中提供了注册中心的扩展。只要实现RegistryManager接口即可。zookeeper常用的命令行：

1、客服端脚本连接zookeeper服务器不指定-server默认连接本地服务

./zkCli -service ip:port

2、创建

create [-s] [-e] path data acl

创建一个节点-s -e分别指定节点的类型和特性：顺序和临时节点默认创建的是临时节点，acl用于权限控制

3、读取

ls path只能看指定节点下的一级节点

get path查看指定节点的数据和属性信息

4、更新

set path data [version]

可以指定更新操作是基于哪一个版本当更新的 path 不存在时报 Node does not exist

5、删除

`delete path [version]``

6、Spring 支持

在框架中还提供了两个注解@RpcConsumer和RpcProvider 在项目中只要引入

    <dependency><groupId>com.yoku.arya</groupId><artifactId>arya</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version></dependency>
复制代码

在provider端容器注入

  @Beanpublic RpcProviderProcessor rpcProviderProcessor() {return new RpcProviderProcessor();}
复制代码

在comsumer端容器注入

  @Beanpublic RpcConsumerProcessor rpcConsumerProcessor() {return new RpcConsumerProcessor();}
复制代码

项目完整的代码 arya github.com/hoodoly/ary…

框架使用Demo github.com/hoodoly/ary…

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