RPC原理

it2026-03-10  2

1、什么是RPC

RPC指进程间通信。就是允许程序调用另一个地址空间(通常是共享网络的一台机器上)的过程或函数,且不需要显示编码这个远程调用的细节。

2、为什么需要RPC

目前大厂内部系统由大大小小的许多服务组成,服务部署在不同的机器上,如果服务间的调用都是走网络通信,未免也太过复杂,服务消费方每调用一个服务都要写一部分网络通信的代码,太过繁琐且容易出错。如果能像本地调用一个去调用远程连接这样就非常方便了,这种方式就是RPC远程调用。但是很多人可能会有以下几个疑惑点:

(1)远程问题如何通信?

客户端与服务端简历TCP链接,相比于HTTP通信协议少去了应用层的很多东西。数据的传输就是通过这个TCP的链接

(2)客户端如何寻址服务端?

客户端寻址主要是通过事先写入地址,也就类似于服务注册,注册服务后,调用对应的方法也就是自动通过TCP链接传输到对应的地址

(3)客户端服务端之前以何种形式传输信息?

客户端服务端信息首先都是通过网络二进制 ,那么也就是涉及到序列化和反序列化的问题

(4)RPC远程调用的目的

通过像本地服务一样远程调用另一台服务器上的服务来完成需求?

(5)如何才能不需要显示编码远程调用的细节去远程调用服务呢?

这里从RPC框架的原理来讲 Client:服务消费方  Server:服务提供方

a:Client以调用本地服务方式调用API

b:Client Stub负责接收参数,方法等,将其封装(编码)成能够进行网络传输的消息体

c:Client Sub负责网络寻址,将消息体发送对应的服务端

d:Server Stub负责接收消息,并解码成服务端能够识别的信息,调用对应的服务端方法

e:Server本地服务将调用结果并发送给Server Stub

f:Server Stub将返回结果包装成消息体返回给Client Sub

g:Client Stub接收消息并进行解码

h:Client获取到最终调用结果

整个RPC框架就是把(b)~(g)步骤封装起来,让用户对这些细节透明,这样的方式,简单、高效、通用

3、Thirft框架

(1)背景:Thirft是一个跨语言的服务部署框,Facebook在2007年开源,并2008年加入Apache的开源RPC框架,Thirft通过一个中间语言(IDL,接口定义语言)来定义RPC的接口和数据类型,然后通过一个编译器生成不同的代码(C++,java,Golang等等),并由生成的代码负责RPC协议层和传输层的实现。

(2)Client和Server

无论是Client还是Server端,RPC都需要对应的Stub帮助其实现RPC细节功能,因为调用远程API的过程都类似,相当于就是把这些类似的过程给封装到了Client Stub以及Server Stub中。

对于Client,每次调用远程API通用的过程就是寻址,编码消息体,简历连接等

对于Server,每次远程接收API服务通用过程就是解码消息体,寻址,调用对应的方法等。

(3)Thirft框架调用图

a:RpcCaller服务消费方通过RPCClient去import(导入)远程接口方法

b:RpcCaller服务提供方通过RpcServer去export(导出)远程接口方法

c:RpcProxy负责远程接口的代理实现

d:RpcProtocol负责协议/编码

e:RpcConnector负责维持客户方和服务方的连接通道以及发送消息体到服务方

f:RpcAcceptor负责接收客户方的消息体并返回结果

g:RpcInvoker在Client中负责编码调用信息和发送调用请求到服务,并等待结构返回;在Server中负责调用服务端接口的具体实现并放回调用结果

h:RpcRrocessor负责服务方控制调用过程,包括管理线程池,调用超时时间等

这就是Thirft框架整体的调用过程。Thirft框架只需要我们自定义IDL文件,用thirft文件来定义结构体以及远程调用的API,通过指令帮我们生成细节diamante。我们只需要去实现客户端,服务端的接口实现代码,就可完成远程RPC

ps:在看golang中Thirft的源码时,看TProcessor/PRocessor类的时候,这个类主要是实现远程调用分发方法的,也就是Client调用对应的方法,这个类实现分配。分配的方式就是通过ProcessMap,这是一个让API接口与对应的服务端本地方法对应的map,通过传入的string获取到指定的方法。这让我想起了,HTTP请求包注册路由的时候,也是将URL于调用函数写入map,在http包中ListenAndServer函数通过HandleFunc注册,然后Process()方法获取对应函数,参数,RequestID进行调用。

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