基于protobuf的RPC实现

google protobuf只负责消息的打包和解包，并不包含RPC的实现，但其包含了RPC的定义。假设有下面的RPC定义：

service MyService {
rpc Echo(EchoReqMsg) returns(EchoRespMsg)
}那么要实现这个RPC需要最少做哪些事？总结起来需要完成以下几步：

客户端

RPC客户端需要实现

google::protobuf::RpcChannel

。主要实现

RpcChannel::CallMethod

接口。客户端调用任何一个RPC接口，最终都是调用到

CallMethod

。这个函数的典型实现就是将RPC调用参数序列化，然后投递给网络模块进行发送。

void CallMethod(const ::google::protobuf::MethodDescriptor* method,
::google::protobuf::RpcController* controller,
const ::google::protobuf::Message* request,
::google::protobuf::Message* response,
::google::protobuf::Closure* done) {
...
DataBufferOutputStream outputStream(...) // 取决于你使用的网络实现
request->SerializeToZeroCopyStream(&outputStream);
_connection->postData(outputStream.getData(), ...
...
}

服务端

服务端首先需要实现RPC接口，直接实现

MyService

中定义的接口：

class MyServiceImpl : public MyService {
virtual void Echo(::google::protobuf::RpcController* controller,
const EchoReqMsg* request,
EchoRespMsg* response,
::google::protobuf::Closure* done) {
...
done->Run();
}
}

标示service&method

基于以上，可以看出服务端根本不知道客户端想要调用哪一个RPC接口。从服务器接收到网络消息，到调用到

MyServiceImpl::Echo

还有很大一段距离。

解决方法就是在网络消息中带上RPC接口标识。这个标识可以直接带上service name和method name，但这种实现导致网络消息太大。另一种实现是基于service name和method name生成一个哈希值，因为接口不会太多，所以较容易找到基本不冲突的字符串哈希算法。

无论哪种方法，服务器是肯定需要建立RPC接口标识到protobuf service对象的映射的。

这里提供第三种方法：基于option的方法。

protobuf中option机制类似于这样一种机制：service&method被视为一个对象，其有很多属性，属性包含内置的，以及用户扩展的。用户扩展的就是option。每一个属性有一个值。protobuf提供访问service&method这些属性的接口。

首先扩展service&method的属性，以下定义这些属性的key：

service MyService
{
option (arpc.global_service_id) = 2302;

rpc Echo(EchoReqMsg) returns(EchoRespMsg)
{
option (arpc.local_method_id) = 1;
}
rpc Echo_2(EchoReqMsg) returns(EchoRespMsg)
{
option (arpc.local_method_id) = 2;
}
...
}

以上相当于在整个应用中，每个service都被赋予了唯一的id，单个service中的method也有唯一的id。

然后可以通过protobuf取出以上属性值：

void CallMethod(const ::google::protobuf::MethodDescriptor* method,
::google::protobuf::RpcController* controller,
const ::google::protobuf::Message* request,
::google::protobuf::Message* response,
::google::protobuf::Closure* done) {
...
google::protobuf::ServiceDescriptor *service = method->service();
uint32_t serviceId = (uint32_t)(service->options().GetExtension(global_service_id));
uint32_t methodId = (uint32_t)(method->options().GetExtension(local_method_id));
...
}

考虑到

serviceId

 

methodId

的范围，可以直接打包到一个32位整数里：
uint32_t ret = (serviceId << 16) | methodId;

然后就可以把这个值作为网络消息头的一部分发送。

当然服务器端是需要建立这个标识值到service的映射的：

bool MyRPCServer::registerService(google::protobuf::Service *rpcService) {
const google::protobuf::ServiceDescriptor = rpcService->GetDescriptor();
int methodCnt = pSerDes->method_count();

for (int i = 0; i < methodCnt; i++) {
google::protobuf::MethodDescriptor *pMethodDes = pSerDes->method(i);
uint32_t rpcCode = PacketCodeBuilder()(pMethodDes); // 计算出映射值
_rpcCallMap[rpcCode] = make_pair(rpcService, pMethodDes); // 建立映射
}
return true;
}

服务端收到RPC调用后，取出这个标识值，然后再从

_rpcCallMap

中取出对应的service和method，最后进行调用：
google::protobuf::Message* response = _pService->GetResponsePrototype(_pMethodDes).New();
// 用于回应的closure
RPCServerClosure *pClosure = new (nothrow) RPCServerClosure(
_channelId, _pConnection, _pReqMsg, pResMsg, _messageCodec, _version);
RPCController *pController = pClosure->GetRpcController();
...
// protobuf 生成的CallMethod，会自动调用到Echo接口
_pService->CallMethod(_pMethodDes, pController, _pReqMsg, pResMsg, pClosure);

参考资料： http://codemacro.com/2014/08/31/protobuf-rpc/