如何手撸一个较为完整的RPC框架？(手把手教你打造一个完整的RPC框架)

原创

ithorizon 6个月前 (10-20) 阅读数 18 #后端开发

怎样手撸一个较为完整的RPC框架？(手把手教你打造一个完整的RPC框架)

RPC（Remote Procedure Call，远程过程调用）是一种允许程序代码在不同的计算机上执行远程函数调用的技术。RPC框架可以帮助我们屏蔽底层的网络通信细节，令远程调用像本地调用一样易懂。本文将手把手教你打造一个较为完整的RPC框架。

一、RPC框架的核心组件

一个完整的RPC框架通常包括以下几个核心组件：

服务发现（Service Discovery）

序列化与反序列化（Serialization/Deserialization）

网络通信（Network Communication）

服务端（Server）

客户端（Client）

二、手撸RPC框架的步骤

下面我们将按照以下步骤来手撸一个易懂的RPC框架：

定义服务接口

服务端实现

客户端实现

序列化与反序列化

网络通信

服务注册与发现

三、定义服务接口

首先，我们需要定义一个服务接口，这个接口中包含了我们要远程调用的方法。例如，我们定义一个易懂的计算服务接口：


public interface CalculateService {
    int add(int a, int b);
    int subtract(int a, int b);
    int multiply(int a, int b);
    int divide(int a, int b);
}

四、服务端实现

接下来，我们需要实现服务端。服务端的关键任务是接收客户端的请求，执行相应的服务，并将导致返回给客户端。以下是一个易懂的服务端实现：


public class CalculateServiceImpl implements CalculateService {
    @Override
    public int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
    @Override
    public int subtract(int a, int b) {
        return a - b;
    }
    @Override
    public int multiply(int a, int b) {
        return a * b;
    }
    @Override
    public int divide(int a, int b) {
        if (b == 0) {
            throw new ArithmeticException("Division by zero");
        }
        return a / b;
    }
}

五、客户端实现

客户端的关键任务是发送请求给服务端，并接收服务端的响应。以下是一个易懂的客户端实现：


public class RpcClient {
    private final Network network;
    private final ServiceDiscovery serviceDiscovery;
    public RpcClient(Network network, ServiceDiscovery serviceDiscovery) {
        this.network = network;
        this.serviceDiscovery = serviceDiscovery;
    }
    public Object invoke(String serviceName, String methodName, Object[] args) throws Exception {
        // 查找服务端地址
        String serverAddress = serviceDiscovery.discover(serviceName);
        // 构建请求
        RpcRequest request = new RpcRequest(serviceName, methodName, args);
        // 发送请求并接收响应
        RpcResponse response = network.sendRequest(serverAddress, request);
        // 处理响应
        if (response.hasError()) {
            throw response.getError();
        }
        return response.getResult();
    }
}

六、序列化与反序列化

在RPC调用过程中，我们需要将请求和响应对象序列化为字节流，以便在网络上传输。以下是一个易懂的序列化和反序列化实现：


public class Serialization {
    public static byte[] serialize(Object obj) throws IOException {
        ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(out);
        oos.writeObject(obj);
        oos.flush();
        return out.toByteArray();
    }
    public static Object deserialize(byte[] data) throws IOException, ClassNotFoundException {
        ByteArrayInputStream in = new ByteArrayInputStream(data);
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(in);
        return ois.readObject();
    }
}

七、网络通信

网络通信模块负责将序列化后的请求发送给服务端，并将服务端的响应返回给客户端。以下是一个基于Java Socket的易懂实现：


public class Network {
    public RpcResponse sendRequest(String serverAddress, RpcRequest request) throws IOException, ClassNotFoundException {
        Socket socket = new Socket(serverAddress, 8080);
        OutputStream output = socket.getOutputStream();
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(output);
        oos.writeObject(request);
        oos.flush();
        InputStream input = socket.getInputStream();
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(input);
        RpcResponse response = (RpcResponse) ois.readObject();
        oos.close();
        oos.close();
        socket.close();
        return response;
    }
}

八、服务注册与发现

服务注册与发现模块负责将服务端的地址信息注册到某个中心节点，并允许客户端查询到服务端的地址信息。这里我们使用一个易懂的基于内存的实现：


public class ServiceDiscovery {
    private final Map serviceRegistry = new HashMap<>();
    public void registerService(String serviceName, String address) {
        serviceRegistry.put(serviceName, address);
    }
    public String discover(String serviceName) {
        return serviceRegistry.get(serviceName);
    }
}