【分布式】RPC初探
事先声明:本文代码参考自Dubbo作者的博客。
RPC(Remote Procedure Call)远程过程调用,是分布式系统当中必不可少的一个玩意。比如说在单机系统当中,我想调用某个方法,直接调就可以了对吧,但是当环境变成多机分布式系统时,A机器上想调用B机器上的某个方法时,就需要用到RPC了。RPC的原理在知乎这个问答上有很清楚的解释。
简单点来说,就是客户端利用了socket把希望调用的方法的信息(方法名、方法需要的参数等)传给服务器端,服务器端把这些信息反序列化之后利用反射去调用指定的方法,并把返回值再通过socket返回给客户端。下面是代码示例,关键部分我写了自己理解的注释。
代码主要用到了socket通信和JDK的动态代理,这两部分我在之前的博客中也都有涉及。
RPCServer.java
public class RPCServer {
private static final int PORT = 8000;
/**
* 暴露服务
*
* @param service 服务的对象实例
* */
public static void open(final Object service) throws Exception {
if (service == null) {
throw new IllegalArgumentException();
}
System.out.println("Service is opening for " + service.getClass().getName() + " at port: " + PORT);
//开启ServerSocket监听8000端口
final ServerSocket server = new ServerSocket(PORT);
for (;;) {
try {
//接收到一个客户端请求
final Socket client = server.accept();
//开一个线程处理
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
ObjectInputStream input = new ObjectInputStream(client.getInputStream());
try {
String methodName = input.readUTF();
System.out.println(">>>>methodName: " + methodName);
Class<?>[] parameterTypes = (Class<?>[]) input.readObject();
Object[] arguments = (Object[]) input.readObject();
System.out.println(">>>>arguments: " + arguments.toString());
ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(client.getOutputStream());
try {
//利用反射获取到方法对象
Method method = service.getClass().getMethod(methodName, parameterTypes);
//调用方法并获取返回值
Object result = method.invoke(service, arguments);
//把返回值写入socket,返回给客户端
out.writeObject(result);
// out.flush();
} catch (Throwable t) {
out.writeObject(t);
} finally {
out.close();
}
} finally {
input.close();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/**
* 指定在远程主机上的服务
*
* @param <T> 接口泛型
* @param interfaceClass 接口
* @param host 远程主机IP
* */
@SuppressWarnings("unchecked")
public static <T> T refer(final Class<T> interfaceClass, final String host) {
if (interfaceClass == null) {
throw new IllegalArgumentException("invalid interface");
}
if (host == null || "".equals(host)) {
throw new IllegalArgumentException("invalid host");
}
System.out.println("Get remote service " + interfaceClass.getName() + " from server " + host + ":" + PORT);
//动态代理返回对象实例,并且利用泛型转成服务类型
return (T) Proxy.newProxyInstance(interfaceClass.getClassLoader(), new Class[]{interfaceClass},
new InvocationHandler() {
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
Socket socket = new Socket(host, PORT);
try {
ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
try {
//发送方法名
out.writeUTF(method.getName());
//发生方法参数列表
out.writeObject(method.getParameterTypes());
//发生方法需要的参数
out.writeObject(args);
ObjectInputStream input = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
try {
//获取返回值
Object result = input.readObject();
if (result instanceof Throwable) {
throw (Throwable) result;
}
return result;
}finally {
input.close();
}
}finally {
out.close();
}
} finally {
socket.close();
}
}
});
}
}
接口 HelloService.java
public interface HelloService {
public String show(String name);
}
接口实现 HelloServiceImpl.java
public class HelloServiceImpl implements HelloService {
@Override
public String show(String name) {
System.out.println(name);
return "name: " + name;
}
}
测试:
服务端测试代码 ServerTest.java
public class ServerTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
HelloService helloService = new HelloServiceImpl();
//开启RPC服务,并且绑定一个对象实例,指定服务器上的服务类型
RPCServer.open(helloService);
}
}
客户端测试代码 ClientTest.java
public class ClientTest {
public static void main(String[] args) {
try {
//调用指定IP的远程主机上的指定服务
HelloService service = RPCServer.refer(HelloService.class, "127.0.0.1");
System.out.println(service.show("hello"));
}catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
结果如下:
服务端:
客户端:
思考
关于这段示例代码,有哪些改进的地方呢?首先我想到的是把TCP通信模型改成NIO通信,不要用BIO这种低并发的模型;其次是传输的信息可以用其他方式进行压缩或者叫序列化,减少传输的大小从而降低服务器压力和提高传输速度;还有就是这段代码使用的动态代理是JDK自带的方法,有个很大的缺点是必须要接口,之前的文章也提到了,可以采用CGlib来改善一下。目前能想到的就这三点了,找时间我再来完善一下。
同时也可以去看看Dubbo源码。