RPC远程调用概念 && demo实例

RPC是指远程过程调用，直观说法就是A通过网络调用B的过程方法。也就是说两台服务器A，B，一个应用部署在A服务器上，想要调用B服务器上应用提供的函数/方法，由于不在一个内存空间，不能直接调用，需要通过网络来表达调用的语义和传达调用的数据。

为什么RPC呢？就是无法在一个进程内，甚至一个计算机内通过本地调用的方式完成的需求，比如比如不同的系统间的通讯，甚至不同的组织间的通讯。由于计算能力需要横向扩展，需要在多台机器组成的集群上部署应用

1. 首先要解决寻址的问题，也就是说，A服务器上的应用怎么告诉底层的RPC框架，B服务器的IP，以及应用绑定的端口，还有方法的名称，这样才能完成调用
2. 方法的参数需要通过底层的网络协议如TCP传递到B服务器，由于网络协议是基于二进制的，内存中的参数的值要序列化成二进制的形式
3. 在B服务器上完成寻址后，需要对参数进行反序列化，恢复为内存中的表达方式，然后找到对应的方法进行本地调用，然后得到返回值，
4. 返回值还要发送回服务器A上的应用，也要经过序列化的方式发送，服务器A接到后，再反序列化，恢复为内存中的表达方式，交给应用

RpcFramework

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;
/**
 * RpcFramework
 */
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 {
        if (service == null)
            throw new IllegalArgumentException("service instance == null");
        if (port <= 0 || port > 65535)
            throw new IllegalArgumentException("Invalid port " + port);
        System.out.println("Export service " + service.getClass().getName() + " on port " + port);
        ServerSocket server = new ServerSocket(port);//前面都是验证调用是否符合规则，这里在被调用端开一个服务。下面就是死循环运行。
        for (;;) {
            try {
                final Socket socket = server.accept();
                new Thread(new Runnable() {//对每一个请求new一个线程，匿名类
                    @Override
                    public void run() {
                        try {
                            try {
                                ObjectInputStream input = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
                                try {
                                    String methodName = input.readUTF();
                                    Class<?>[] parameterTypes = (Class<?>[]) input.readObject();
                                    Object[] arguments = (Object[]) input.readObject();
                                    ObjectOutputStream output = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());//接收客户端传来的方法名、参数类型、参数
                                    try {
                                        Method method = service.getClass().getMethod(methodName, parameterTypes);//在本地生成对应的方法，
                                        Object result = method.invoke(service, arguments);//调用
                                        output.writeObject(result);//返回结果
                                    } 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 {
        if (interfaceClass == null)
            throw new IllegalArgumentException("Interface class == null");
        if (!interfaceClass.isInterface())
            throw new IllegalArgumentException("The " + interfaceClass.getName() + " must be interface class!");
        if (host == null || host.length() == 0)
            throw new IllegalArgumentException("Host == null!");
        if (port <= 0 || port > 65535)
            throw new IllegalArgumentException("Invalid port " + port);
        System.out.println("Get remote service " + interfaceClass.getName() + " from server " + host + ":" + port);
        return (T) Proxy.newProxyInstance(interfaceClass.getClassLoader(), new Class<?>[] { interfaceClass },
                new InvocationHandler() {//用动态代理的方法进行包装，看起来是在调用一个方法，其实在内部通过socket通信传到服务器，并接收运行结果
                    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] arguments) throws Throwable {
                        Socket socket = new Socket(host, port);
                        try {
                            ObjectOutputStream output = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
                            try {
                                output.writeUTF(method.getName());
                                output.writeObject(method.getParameterTypes());
                                output.writeObject(arguments);
                                ObjectInputStream input = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
                                try {
                                    Object result = input.readObject();
                                    if (result instanceof Throwable) {
                                        throw (Throwable) result;
                                    }
                                    return result;//返回结果
                                } finally {
                                    input.close();
                                }
                            } finally {
                                output.close();
                            }
                        } finally {
                            socket.close();
                        }
                    }
                });
    }

}

RpcProvider

public class RpcProvider {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        HelloService service = new HelloServiceImpl();
        RpcFramework.export(service, 1234);
    }
}

RpcConsumer

public class RpcConsumer {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        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);
        }
    }
}

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