10分钟实现RPC框架（rpc框架应用场景）

其实整个流程是个很简单的rpc模型

1.服务端 接受客户端来的socket流， 接受约定为

1.1 方法名

1.2 参数类型

1.3 方法所需参数

2 客户端动态代理生成 代理service,调用该service的方法实则 交给invoke方法处理

逻辑，在该逻辑中实现远程连接，起多个线程。

一次完整的RPC调用流程（同步调用，异步另说）如下：

1）服务消费方（client）调用以本地调用方式调用服务；

2）client stub接收到调用后负责将方法、参数等组装成能够进行网络传输的消息体；

3）client stub找到服务地址，并将消息发送到服务端；

4）server stub收到消息后进行解码；

5）server stub根据解码结果调用本地的服务；

6）本地服务执行并将结果返回给server stub；

7）server stub将返回结果打包成消息并发送至消费方；

8）client stub接收到消息，并进行解码；

9）服务消费方得到最终结果。

RPC框架的目标就是要2~8这些步骤都封装起来，让用户对这些细节透明。

内容

RpcFramework核心类

import java.io.ObjectInputStream;

import java.io.ObjectOutputStream;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;

import java.lang.reflect.Method;

import java.lang.reflect.Proxy;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

public class RpcFramework {

/**

* 暴露服务

*

* @param service 服务实现

* @param port 服务端口

* @throws Exception

*/

public static void export(final Object service, int port) throws Exception {

System.out.println("Export service " + service.getClass().getName() + " on port " + port);

ServerSocket server = new ServerSocket(port);

//一直轮询，相比while(true)，这种方式性能更佳

for(;;) {

try {

//此处阻塞一直等到有consumer请求过来

final Socket socket = server.accept();

//每来一个消费请求就开启一个新的线程

new Thread(() -> {

try {

try {

ObjectInputStream input = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());

try {

//consumer会分三次发送所需要的方法信息，这里的readUTF(),readObject()都会发生阻塞

String methodName = input.readUTF();

Class<?>[] parameterTypes = (Class<?>[])input.readObject();

Object[] arguments = (Object[])input.readObject();

ObjectOutputStream output = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());

try {

//获取到目标方法

Method method = service.getClass().getMethod(methodName, parameterTypes);

//通过反射执行目标方法并返回结果

Object result = method.invoke(service, arguments);

//将执行结果返回给consumer

output.writeObject(result);

} catch (Throwable t) {

output.writeObject(t);

} finally {

output.close();

}

} finally {

input.close();

}

} finally {

socket.close();

}

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}).start();

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

/**

* 引用服务

*

* @param <T> 接口泛型

* @param interfaceClass 接口类型

* @param host 服务器主机名

* @param port 服务器端口

* @return 远程服务

* @throws Exception

*/

@SuppressWarnings("unchecked")

public static <T> T refer(final Class<T> interfaceClass, final String host, final int port) throws Exception {

System.out.println("Get remote service " + interfaceClass.getName() + " from server " + host + ":" + port);

//通过JDK动态代理的方式直接返回给调用refer方法的调用者一个被动态代理处理过的 对象

return (T) Proxy.newProxyInstance(interfaceClass.getClassLoader(), new Class<?>[] {interfaceClass}, new InvocationHandler() {

@Override

//调用该对象的每个方法都会先去调用下面的逻辑

public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] arguments) throws Throwable {

//当方法真实被调用的时候才会发起RPC远程请求provider执行服务

Socket socket = new Socket(host, port);

try {

ObjectOutputStream output = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());

try {

//分三次发送方法所需要的信息

output.writeUTF(method.getName());

output.writeObject(method.getParameterTypes());

output.writeObject(arguments);

ObjectInputStream input = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());

try {

//得到服务执行的最终结果

Object result = input.readObject();

if (result instanceof Throwable) {

throw (Throwable) result;

}

return result;

} finally {

input.close();

}

} finally {

output.close();

}

} finally {

socket.close();

}

}

});

}

}

服务接口：

public interface HelloService {

String hello(String name);

}

服务接口实现：

public class HelloServiceImpl implements HelloService {

@Override

public String hello(String name) {

System.out.println("被调用了");

return "Hello" + name;

}

}

暴露服务类

public class RpcProvider {

public static void main(String[] args) throws Exception {

HelloService service = new HelloServiceImpl();

RpcFramework.export(service, 1234);

}

}

引用服务类：

public class RpcConsumer {

public static void main(String[] args) throws Exception {

//此时获取到的service是被JDK动态代理包装后的service，在调用方法的时候会进行远程调用

HelloService service = RpcFramework.refer(HelloService.class, "127.0.0.1", 1234);

for (int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i ++) {

String hello = service.hello("World" + i);

System.out.println(hello);

Thread.sleep(1000);

}

}

}

总结

我觉得RPC的核心是动态代理和Socket 。

客户端看到的是接口的行为（这个行为没有被实现），服务端放的是接口行为的具体实现。

客户端把行为和行为入参提供给服务端，然后服务端的接口实现执行这个行为，最后再把执行结果返回给客户端。 看起来是客户端执行了行为，但其实是通过动态代理交给服务端执行的。其中，行为和入参这些数据通过socket由客户端传给了服务端。