深入浅出 RPC - 深入篇

《深入篇》我们主要围绕 RPC 的功能目标和实现考量去展开，一个基本的 RPC 框架应该提供什么功能，满足什么要求以及如何去实现它？

RPC 功能目标

RPC 的主要功能目标是让构建分布式计算（应用）更容易，在提供强大的远程调用能力时不损失本地调用的语义简洁性。为实现该目标，RPC 框架需提供一种透明调用机制让使用者不必显式的区分本地调用和远程调用，在前文《浅出篇》中给出了一种实现结构，基于 stub 的结构来实现。下面我们将具体细化 stub 结构的实现。

RPC 调用分类

RPC 调用分以下两种：

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1. 同步调用

客户方等待调用执行完成并返回结果。

2. 异步调用

客户方调用后不用等待执行结果返回，但依然可以通过回调通知等方式获取返回结果。

若客户方不关心调用返回结果，则变成单向异步调用，单向调用不用返回结果。

异步和同步的区分在于是否等待服务端执行完成并返回结果。

RPC 结构拆解

《浅出篇》给出了一个比较粗粒度的 RPC 实现概念结构，这里我们进一步细化它应该由哪些组件构成，如下图所示。



RPC 服务方通过 RpcServer 去导出（export）远程接口方法，而客户方通过 RpcClient 去引入（import）远程接口方法。客户方像调用本地方法一样去调用远程接口方法，RPC 框架提供接口的代理实现，实际的调用将委托给代理RpcProxy 。代理封装调用信息并将调用转交给RpcInvoker 去实际执行。在客户端的RpcInvoker 通过连接器RpcConnector 去维持与服务端的通道RpcChannel，并使用RpcProtocol 执行协议编码（encode）并将编码后的请求消息通过通道发送给服务方。

RPC 服务端接收器 RpcAcceptor 接收客户端的调用请求，同样使用RpcProtocol 执行协议解码（decode）。解码后的调用信息传递给RpcProcessor 去控制处理调用过程，最后再委托调用给RpcInvoker 去实际执行并返回调用结果。

RPC 组件职责

上面我们进一步拆解了 RPC 实现结构的各个组件组成部分，下面我们详细说明下每个组件的职责划分。

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1. RpcServer

负责导出（export）远程接口

2. RpcClient

负责导入（import）远程接口的代理实现

3. RpcProxy

远程接口的代理实现

4. RpcInvoker

客户方实现：负责编码调用信息和发送调用请求到服务方并等待调用结果返回

服务方实现：负责调用服务端接口的具体实现并返回调用结果

5. RpcProtocol

负责协议编/解码

6. RpcConnector

负责维持客户方和服务方的连接通道和发送数据到服务方

7. RpcAcceptor

负责接收客户方请求并返回请求结果

8. RpcProcessor

负责在服务方控制调用过程，包括管理调用线程池、超时时间等

9. RpcChannel

数据传输通道

RPC 实现分析

在进一步拆解了组件并划分了职责之后，这里以在 java 平台实现该 RPC 框架概念模型为例，详细分析下实现中需要考虑的因素。

导出远程接口

导出远程接口的意思是指只有导出的接口可以供远程调用，而未导出的接口则不能。在 java 中导出接口的代码片段可能如下：

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DemoService demo = new …;

RpcServer server = new …;

server.export(DemoService.class, demo, options);

我们可以导出整个接口，也可以更细粒度一点只导出接口中的某些方法，如：

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// 只导出 DemoService 中签名为 hi(String s) 的方法

server.export(DemoService.class, demo, “hi”, new Class