為什么說要搞定微服務架構,先搞定RPC框架?
***章聊了【“為什么要進行服務化,服務化究竟解決什么問題”】
第二章聊了【“微服務的服務粒度選型”】
今天開始聊一些微服務的實踐,***塊,RPC框架的原理及實踐,為什么說要搞定微服務架構,先搞定RPC框架呢?
一、需求緣起
服務化的一個好處就是,不限定服務的提供方使用什么技術選型,能夠?qū)崿F(xiàn)大公司跨團隊的技術解耦,如下圖:

服務A是歐洲團隊提供服務,歐洲團隊的技術背景是Java,可以用Java實現(xiàn)服務;
服務B是美洲團隊提供服務,可以用C++實現(xiàn)服務;
服務C是中國團隊提供服務,可以用Go實現(xiàn)服務;
服務的上游調(diào)用方,按照接口、協(xié)議即可完成對遠端服務的調(diào)用。
但實際上,99.9%的公司的團隊規(guī)模有限,技術團隊人數(shù)也有限,基本是使用同一套技術體系來調(diào)用和提供服務的:

這樣的話,如果沒有統(tǒng)一的服務框架,RPC框架,各個團隊的服務提供方就需要各自實現(xiàn)一套序列化、反序列化、網(wǎng)絡框架、連接池、收發(fā)線程、超時處理、狀態(tài)機等“業(yè)務之外”的重復技術勞動,造成整體的低效。所以,統(tǒng)一RPC框架把上述“業(yè)務之外”的技術勞動統(tǒng)一處理,是服務化首要解決的問題。
在達成【“使用統(tǒng)一的RPC框架”是正確的道路】這個一致的前提下,本文期望用簡單通俗的言語簡述一下一個通用RPC框架的技術點與實現(xiàn)。
二、RPC背景與過程
什么是RPC(Remote Procedure Call Protocol),遠程過程調(diào)用?
先來看下什么是本地函數(shù)調(diào)用,當我們寫下:
int result = Add(1, 2);

這段代碼的時候,我們知道,我們傳入了1,2兩個入?yún)?shù),調(diào)用了本地代碼段中的一個Add函數(shù),得到了result出參。此時,傳入數(shù)據(jù),傳出數(shù)據(jù),代碼段在同一個進程空間里,這是本地函數(shù)調(diào)用。
那有沒有辦法,我們能夠調(diào)用一個跨進程(所以叫“遠程”,典型的,這個進程部署在另一臺服務器上)的函數(shù)呢?

最容易想到的,兩個進程約定一個協(xié)議格式,使用Socket通信,來傳輸【入?yún)ⅰ俊菊{(diào)用哪個函數(shù)】【出參】。
假設請求報文協(xié)議是一個11字節(jié)的字節(jié)流:

(1)前3個字節(jié)填入函數(shù)名
(2)中間4個字節(jié)填入***個參數(shù)
(3)末尾4個字節(jié)填入第二個參數(shù)
同時可以設計響應報文協(xié)議是一個4字節(jié)的字節(jié)流:

即處理結果。
調(diào)用方的代碼可能變?yōu)椋?/p>
- request = MakePacket(“add”, 1, 2);
- SendRequest_ToService_B(request);
- response = RecieveRespnse_FromService_B();
- int result = unMakePacket(respnse);
簡單解釋一下:
(1)講傳入?yún)?shù)變?yōu)樽止?jié)流
(2)將字節(jié)流發(fā)給服務B
(3)從服務B接受返回字節(jié)流
(4)將返回字節(jié)流變?yōu)閭鞒鰠?shù)
服務方的代碼可能變?yōu)椋?/p>
- request = RecieveRequest();
- args/function = unMakePacket(request);
- result = Add(1, 2);
- response = MakePacket(result);
- SendResponse(response);
這個過程也很好理解:
(1)服務端收到字節(jié)流
(2)將字節(jié)流轉為函數(shù)名與參數(shù)
(3)本地調(diào)用函數(shù)得到結果
(4)將結果轉變?yōu)樽止?jié)流
(5)將字節(jié)流發(fā)送給調(diào)用方

這個過程用一張圖描述如上,調(diào)用方與服務方的處理步驟都是非常清晰的。這個過程存在***的問題是什么呢?
回答:調(diào)用方太麻煩了,每次都要關注很多底層細節(jié)
(1)入?yún)⒌阶止?jié)流的轉化,即序列化應用層協(xié)議細節(jié)
(2)socket發(fā)送,即網(wǎng)絡傳輸協(xié)議細節(jié)
(3)socket接受
(4)字節(jié)流到出參的轉化,即反序列化應用層協(xié)議細節(jié)
能不能調(diào)用層不關注這個細節(jié)呢?
回答:可以,RPC框架就是解決這個問題的,它能夠讓調(diào)用方“像調(diào)用本地函數(shù)一樣調(diào)用遠端的函數(shù)(服務)”。
三、RPC框架職責
通過上面的討論,RPC框架要向調(diào)用方屏蔽各種復雜性,要向服務提供方也屏蔽各類復雜性:
(1)調(diào)用方感覺就像調(diào)用本地函數(shù)一樣
(2)服務提供方感覺就像實現(xiàn)一個本地函數(shù)一樣來實現(xiàn)服務
所以整個RPC框架又分為client部分與server部分,負責把整個非(1)(2)的各類復雜性屏蔽,這些復雜性就是RPC框架的職責。

再細化一些,client端又包含:序列化、反序列化、連接池管理、負載均衡、故障轉移、隊列管理,超時管理、異步管理等等等等職責。
server端包含:服務端組件、服務端收發(fā)包隊列、io線程、工作線程、序列化反序列化、上下文管理器、超時管理、異步回調(diào)等等等等職責。
however,因為篇幅有限,這些細節(jié)不做深入展開。
四、結論
(1)RPC框架是架構微服務化的首要基礎組件,它能大大降低架構微服務化的成本,提高調(diào)用方與服務提供方的研發(fā)效率,屏蔽跨進程調(diào)用函數(shù)(服務)的各類復雜細節(jié)
(2)RPC框架的職責是:讓調(diào)用方感覺就像調(diào)用本地函數(shù)一樣調(diào)用遠端函數(shù)、讓服務提供方感覺就像實現(xiàn)一個本地函數(shù)一樣來實現(xiàn)服務
文章轉載自微信公眾號“架構師之路”