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如何设计一个 RPC 框架（实现一个最简单的rpc框架）

ccwgpt 2024-09-17 12:49 39 浏览 0 评论

1. 服务框架的设计

尽管不同的分布式服务框架实现细节存在差异，但是核心功能差异不大，下面的架构图描绘了一个分布式服务框架的整体逻辑架构。

总共分为 3 层：

  1. 服务层，Service，其中主要部分就是动态代理，主要用于将服务提供者的接口封装成远程服务调用。上层的服务接口用于 Spring 之类的业务框架使用，也是 Spring 的 bean.
  2. 过滤器层，服务调用职责链，提供多种调用切面供框架自身和使用者扩展，例如负载均衡，性能统计，服务调用完成通知，失败重试等。
  3. RPC 层，这里就是 RPC 框架的核心部分，包括通信框架，序列化框架，还有用于屏蔽底层通信框架和序列化框架的抽象接口。

分布式服务框架通常会包含另外两个重要功能：服务治理中心 和 服务注册中心。

1. 服务注册中心：负责服务的发布和通知，通常支持对等集群部署，某个节点宕机不会影响整个集群不可用。即使全部宕机，只影响新的节点注册和发布，不影响现有的，因为客户端需要缓存服务路由信息。

2. 服务治理中心： 服务治理中心通常包括服务治理接口和服务治理 Portal，架构师，测试人员和系统运维人员通过服务治理 Portal 对服务的运行状态，历史数据，健康度和调用关系等进行可视化的分析和维护，目标是要持续优化服务，防止服务架构腐化，保证服务高质量运行。

2. 服务框架的功能

虽然每个服务框架不尽相同，但是还有有一些核心功能是相同的，比如以下功能：

  1. 服务订阅发布：比如，配置化发布和引用服务，服务自动发现，服务在线注册和取消注册。
  2. 服务路由：比如，默认提供随机路由，轮询，基于权重的路由，粘滞连接，路由定制功能。
  3. 集群容错：比如，Failover（失败自动切换），Failback（失败自动恢复），Failfast（快速失败）。
  4. 服务调用：需要支持：同步调用，异步调用，并行调用。
  5. 多协议：包括私有协议，公有协议。
  6. 序列化方式：需要支持二进制和文本类序列化方式。
  7. 统一配置：支持本地静态配置，支持基于配置中心的动态配置。

以上功能可以按照业务定制，不需要 100% 支持。

3. 服务框架的性能指标

分布式服务框架的性能肯定比不上本地调用，原因是：网络通信，序列化，反射调用，动态代理这些都会消耗性能。所以需要有性能指标。

  1. 高性能：在同等资源占用情况下，单服务提供者的 TPS 要尽量高。
  2. 低延时：在同等资源占用情况下，服务调用延时要尽量低。
  3. 性能线性增长：如果增加了服务提供者，整体性能要能够线性增长。
  4. 可靠性：服务注册中心的可靠性，网络链路的可靠性。

4. 服务治理需要哪些功能？

  1. 服务运行态监控，例如通过路由导流，限流，服务降级，动态控制超时时间。
  2. 服务监控，性能统计，报表，报警。
  3. 服务生命周期管理
  4. 故障快速定位
  5. 服务安全

总结

以上就是在设计分布式服务框架需要注意的地方，例如整体架构的设计，框架需要哪些功能，框架的需要保证哪些性能。同时，一个框架只是可以使用时不够的，还需要服务治理，保证服务不被腐化，同时保证服务的健康。

引用

《分布式服务框架——原理和实践》——李林峰

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