.NET 开源项目 StreamJsonRpc 介绍 [上篇]

StreamJsonRpc 是一个实现了 JSON-RPC 通信协议的开源 .NET 库，在介绍 StreamJsonRpc 之前，我们先来了解一下 JSON-RPC。

JSON-RPC 介绍

JSON-RPC 是一个无状态且轻量级的远程过程调用（RPC）协议，其使用 JSON（RFC 4627）作为数据格式。

目前 JSON-RPC 的版本已发展到 2.0，JSON-RPC 2.0 与 1.0 的约定规范是不一样的。2.0 包含一个名为 jsonrpc 且值为 2.0 的成员，而 1.0 版本是不包含的。所以我们可以很容易在两个版本间区分出 2.0。

JSON-RPC 在客户端与服务端之间交换的所有成员名应是区分大小写的，函数、方法、过程都认为是可互换的。客户端被定义为请求对象的来源及响应对象的处理程序；服务端被定义为响应对象的起源和请求对象的处理程序。

请求对象

发送一个请求对象至服务端代表一个 RPC 调用，JSON-RPC 2.0 规定一个请求对象包含下列成员：

• jsonrpc：指定 JSON-RPC 协议版本的字符串，必须准确写为“2.0”。
• method：包含所要调用方法名称的字符串，以 rpc 开头的方法名，用英文句号连接的为预留给 rpc 内部的方法名及扩展名，且不能在其他地方使用。
• params：调用方法所需要的结构化参数值，该成员参数可以被省略。
• id：已建立客户端的唯一标识，值必须包含一个字符串、数值或 NULL 空值。如果不包含该成员则被认定为是一个通知。该值一般不为 NULL，若为数值则不应该包含小数。

没有包含 id 成员的请求对象为通知，作为通知的请求对象表明客户端对服务端响应不感兴趣，服务端可以不响应请求对象给客户端。

下面是几个请求对象的 JSON 结构示例（“-->”表示发送，“<--”表示响应，下同）：

--> { "jsonrpc": "2.0", "method": "subtract", "params": [42, 23], "id": 1 }
--> { "jsonrpc": "2.0", "method": "subtract", "params": {"minuend": 42, "subtrahend": 23}, "id": 4}
--> {"jsonrpc": "2.0", "method": "update", "params": [1,2,3,4,5]} // 通知

响应对象

当客户端发起一个 RPC 调用时，除通知之外，服务端都必须回复响应。响应也表示为一个 JSON 对象，使用以下成员：

• jsonrpc：指定 JSON-RPC 协议版本的字符串，必须准确写为“2.0”。
• result：调用成功时响应给客户端的结果，当调用发生错误时可以不包含该成员。
• error：调用发生错误时返回给客户端的错误信息，在调用失败时必须包含该成员。
• id：对应请求对象的“id”，其值必须与请求对象中的“id”值一致。

响应对象必须包含 result 或 error 成员之一。

响应对象的 error 成员的结构包含下列成员：

• code：使用数值表示该异常的错误类型，必须为整数。、
• message：对该错误的简单描述字符串，该描述应尽量限定在简短的一句话。
• data：包含关于错误的附加信息，可忽略。

其中 -32768 至 -32000 为保留的预定义错误代码，各保留错误代码的含义请查看文末参考链接[1]。

下面是几个响应对象的 JSON 结构示例：

<-- {"jsonrpc": "2.0", "result": 19, "id": 1}
<-- {"jsonrpc": "2.0", "error": {"code": -32601, "message": "Method not found"}, "id": "1"}
<-- {"jsonrpc": "2.0", "error": {"code": -32700, "message": "Parse error"}, "id": null} // 无效调用

批量调用

当需要同时发送多个请求对象时，客户端可以发送一个包含所有请求对象的数组。

当批量调用的所有请求对象处理完成时，服务端则需要返回一个包含相对应的响应对象数组。每个响应对象都应对应每个请求对象，除非是通知的请求对象。服务端可以并发的，可以以任意顺序和任意宽度并行处理这些批量调用。而客户端应该是基于各个响应对象中的 id 成员来匹配对应的请求对象。

若批量调用没有需要返回的响应对象，则服务端不需要返回任何结果。

下面是一个批量请求及响应的 JSON 结构示例：

--> [
      {"jsonrpc": "2.0", "method": "sum", "params": [1,2,4], "id": "1"},
      {"jsonrpc": "2.0", "method": "notify_hello", "params": [7]},
      {"foo": "boo"},
      {"jsonrpc": "2.0", "method": "foo.get", "params": {"name": "myself"}, "id": "5"},
      {"jsonrpc": "2.0", "method": "get_data", "id": "9"}
    ]
<-- [
      {"jsonrpc": "2.0", "result": 7, "id": "1"},
      {"jsonrpc": "2.0", "error": {"code": -32600, "message": "Invalid Request"}, "id": null},
      {"jsonrpc": "2.0", "error": {"code": -32601, "message": "Method not found"}, "id": "5"},
      {"jsonrpc": "2.0", "result": ["hello", 5], "id": "9"}
    ]

当批量请求对象都是通知时，服务端不需要返回结果。

StreamJsonRpc 库介绍

StreamJsonRpc 是一个实现了 JSON-RPC 通信协议的 .NET 库，支持 .NET Core。它把 RPC 的调用封装为公开的 .NET API，可以很方便的进行 RPC 请求的发送和接收操作。StreamJsonRpc 是微软官方的一个开源库，目前 Star 数接近 300，貌似知道的人不多或者用的人不多。GitHub 地址：

github.com/microsoft/vs-streamjsonrpc

StreamJsonRpc 可以在 Stream、WebSocket 或 System.IO.Pipelines 管道上工作，独立于底层传输。除了包含 JSON-RPC 规范所需的特性外，它额外还有如下优点：

• 请求取消
• .NET 事件作为通知
• 动态客户端代理生成
• 支持紧凑的 MessagePack 二进制序列化
• 易于实现插件式架构的消息处理和格式化

使用 StreamJsonRpc 主要有四个基本步骤：建立 JSON-RPC 连接、发送 RPC 请求、接收 RPC 请求、断开连接。

这一篇主要介绍一些预备知识，下一篇将通过示例演示并详细介绍 StreamJsonRpc 的使用，敬请期待！

参考：
[1].jsonrpc.org/specification
[2].github.com/microsoft/vs-streamjsonrpc