简易RPC框架实现

栏目: Java · 发布时间: 6年前

内容简介：简易RPC框架实现

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)。

Registry 服务的注册中心，可以通过zookeeper、 redis 等实现。
Provider 服务提供者被调用方，提供服务供消费者调用
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());
   }

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();

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 {

   @Override
   public 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")
   @Override
   public <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;
   }
}

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>() {
               @Override
               public 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();
       }
   }

}

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>() {
                @Override
                protected 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
         */
        @Override
        public 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;
        }
    }
}

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>

在provider端容器注入

@Bean
	public RpcProviderProcessor rpcProviderProcessor() {
		return new RpcProviderProcessor();
	}

在comsumer端容器注入

@Bean
	public RpcConsumerProcessor rpcConsumerProcessor() {
		return new RpcConsumerProcessor();
	}

项目完整的代码 arya github.com/hoodoly/ary…

框架使用Demo github.com/hoodoly/ary…

欢迎 star

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持码农网

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