笔记

RPC的分析与实现

张天宇 on 2020-05-16

RPC简单学习，Demo。

什么是RPC

RPC，Remote Procedure Call，远程过程调用。服务器告诉远程机器调用函数体。也有称藕式调用。

本地过程调用

进程内部的调用，比如main函数调用fun函数。

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public int add(int a, int b){
    return a + b;
}
int resu = add(a + b);

远程过程调用

进程间的通信（同机或者异机）可以理解为远程调用。从字面意思来理解，远程调用就是客户端（调用的模块）和服务端（被调用的模块）“不在一起”，“相隔很远”；本地调用就是客户端（调用的模块）和服务端（被调用的模块）“在一起”，“相隔很近”。实质就是，客户端与服务端的EJB对象不在同一个JVM进程中，就是远程调用；客户端与服务端的EJB对象在同一个JVM进程中，就是本地调用。

问题
  1. Call ID映射：在本地调用中，函数体是直接通过函数指针来指定的，比如调用add()，编译器会自动调用它相应的函数指针。但是在远程调用中，函数指针显然是不行的，因为两个进程的地址空间是完全不一样的。所以在RPC中，所有的函数都必须有一个自己的ID。这个ID在所有的进程中都是唯一确定的。客户端在做远程调用时，必须附上这个ID。此外还要再客户端和服务端分别维护函数-CallID的表。两者的表不一定要完全相同，但相同的函数对应的CallID必须相同。当客户端需要进行远程调用时，他就查一下这个表，找出相应的CallID，然后把它传给服务端，服务端也通过查表，来确定用户调用的函数，然后执行相应函数的代码。
  2. 序列化和反序列化：在本地调用中，我们只需要把参数压到栈里，然后让函数自己去栈里读就行。但是在远程过程调用时，客户端跟服务端是不同的进程，不能通过内存来传递参数。甚至有时候客户端和服务端使用的都不是同一种语言（比如服务端用C++，客户端用Java或者Python）。这时候就需要客户端把参数先转成一个字节流，传给服务端后，再把字节流转成自己能读取的格式。这个过程叫序列化和反序列化。同理，从服务端返回的值也需要序列化反序列化的过程。
  3. 网络传输。远程调用往往用在网络上，客户端和服务端是通过网络连接的。所有的数据都需要通过网络传输，因此就需要有一个网络传输层。网络传输层需要把Call ID和序列化后的参数字节流传给服务端，然后再把序列化后的调用结果传回客户端。只要能完成这两者的，都可以作为传输层使用。因此，它所使用的协议其实是不限的，能完成传输就行。尽管大部分RPC框架都使用TCP协议，但其实UDP也可以，而gRPC干脆就用了HTTP2。

怎么RPC

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// Client端 
// Student student = Call(ServerAddr, addAge, student)
1. 将这个调用映射为Call ID。
2. 将Call ID，student（params）序列化，以二进制形式打包
3. 把2中得到的数据包发送给ServerAddr，这需要使用网络传输层
4. 等待服务器返回结果
5. 如果服务器调用成功，那么就将结果反序列化，并赋给student，年龄更新

// Server端
1. 在本地维护一个Call ID到函数指针的映射call_id_map，可以用Map<String, Method> callIdMap
2. 等待服务端请求
3. 得到一个请求后，将其数据包反序列化，得到Call ID
4. 通过在callIdMap中查找，得到相应的函数指针
5. 将student（params）反序列化后，在本地调用addAge()函数，得到结果
6. 将student结果序列化后通过网络返回给Client

//其中
1. Call ID映射可以直接使用函数字符串，也可以使用整数ID。映射表一般就是一个哈希表。
2. 序列化反序列化可以自己写，也可以使用Protobuf或者FlatBuffers之类的。
3. 网络传输库可以自己写socket，或者用asio，ZeroMQ，Netty之类。

实现RPC

// 待补录




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