Facebook 的 Thrift

一、Thrift 主要由5部分组成

1）、语言系统以及 IDL 编译器：负责由用户给定的 IDL 文件生成相应语言的接口代码；
2）、TProtocol：RPC 的协议层，可以选择多种不同的对象序列化方法，如 JSON 和 Binary；
3）、TTransport：RPC 的传输层，同样可以选择不同的传输层实现，如 Socket、NIO、MemoryBuffer 等；
4）、TProcessor：作为协议层和用户提供的服务实现之间的纽带，负责调用服务实现的接口；
5）、TServer：聚合TProtocol、TTransport 和 TProcessor 等对象；

我们重点关注的是编解码框架，与之对应的就是 TProtocol。由于 Thrift 的 RPC（Remote Procedure Call）服务调用和编解码框架绑定在一起，所以，通常使用 Thrift 的时候会采取 RPC 框架的方式。但是，它的 TProtocol 编解码框架还是可以以类库的方式独立使用的。

与 Protobuf(Google的Protobuf) 比较类似的是，Thrift 通过 IDL 描述接口和数据结构定义，它支持 8种 Java 基本类型、Map、Set和 List，支持可选和必须定义，功能非常强大。因为可以定义数据结构中字段的顺序，所以它也可以支持协议的前向兼容。

二、Thrift 支持三种比较典型的编解码方式

■ 通用的二进制编解码；
■ 压缩二进制编解码；
■ TJSONProtocol：JSON 格式；
■ 优化的可选字段压缩编解码；
由于支持二进制压缩编解码，Thrift 的编解码性能表现也相当优异，远远超过 Java序列化和 RMI等。

Thrift 工作原理（实现多语言间的通信）：数据的传输使用 socket（多种语言均支持），数据在以特定的格式（String等）发送，接收方按对应的格式进行解析。定义 thrift 文件，有 thrift 文件（IDL）生成双方语言的接口、Model，在生成接口和 Model 的代码中包含编解码的代码。

三、Thrift 数据/容器类型

Thrift 通过中间件语言IDL（接口定义语言）来定义 RPC 的数据类型和接口，这些内容写在以 .thrift 结尾的文件中。然后通过特殊的编译器来生成不同语言的代码，以满足不同需求的开发者。比如 java开发者，就可以生成 java代码，c++开发者可以生成 c++代码，生成的代码中不但包含目标语言的接口定义、方法、数据类型，还包含有 RPC协议层和传输层的实现代码。

Thrift 不支持无符号类型，因为很多语言不存在无符号类型，比如 Java。
■ byte：有符号字节；
■ i16：16位有符号整数；
■ i32：32位有符号整数；
■ i64：64位有符号整数；
■ double：64位浮点数；
■ string：字符串

容器类型：List、Set、Map：与 Java 中的类型类似。

四、Thrift 的协议栈结构

Thrift 是一种 C/S 的架构体系。TServer 主要任务是高效的接受客户端请求，并将请求转发给 TProcessor 处理。
■ 最上层是用户自行实现的业务逻辑代码；
■ Processor 是由 thrift 编译器自动生成的代码，它封装了从输入流中读取数据和向数据流中写数据的操作，它的主要工作是：从连接中读取数据，把处理交给用户实现 impl，最后把结果写入连接；
■ TProtocol 是用于数据类型解析的，将结构化数据转化为字节流给 TTransport进行传输。从 TProtocol以下部分是 thirft的传输协议和底层 I/O通信；
■ TTransport 是与底层数据传输密切相关的传输层，负责以字节流方式接收和发送消息体，不关注是什么数据类型；
■ 底层 IO 负责实际的数据传输，包括 socket、文件和压缩数据流等；

五、Thrift IDL 文件

 1 namespace java com.test.thrift.demo
 2 
 3 struct News {
 4     1:i32 id;
 5     2:string titie;
 6     3:string content;
 7     4:string mediaFrom;
 8     5:string autor;
 9 }
10 
11 service IdenxNewsCreratorServices {
12     bool indexNews(1:NewsModel indexNews),
13     bool removeNewsById(1:i32 id)
14 }
15 
16 enum Gender {
17         MALE,
18         FEMALE
19 }
20 
21 exception RequestExce {
22     1:i32 id;
23     2:string titie;
24 }

【1】结构体（struct）：就像 C语言一样，Thrift 支持 Struct 类型，目的就是将一些数据聚合在一起方便传输管理。
【2】枚举（enum）：定义形式与 Java 的定义形式类似。
【3】异常（exception）：支持自定义 exception，规则与 Struct 一致。
【4】服务（service）：Thrift 定义服务相当于 java 中创建 interface 一样，创建的 service 经过代码命名之后就会生成客户端和服务端的框架代码。相当于若干个方法的集合。
【5】类型定义：支持类型C++ 一样的 typedef 定义：typedef i32 int ，后续的操作就可以使用 int 代替 i32
【6】常量（const）：使用 const 关键字：const i32 MAX_RETRIES_TIME = 10
【7】命名空间：相当于 java中的 package的意思，主要的目的是组织代码。thrift 的关键字 namespace：namespace 语言名（java）路径（com.test.thrit.demo）
【8】文件包含：Thrift 也支持文件包含，相当于C/C++ 中的 include，Java 中的 import。

include "test.thrift"

【9】注释：Thrift 注释支持 shell 风格的注释，支持 C/C++ 风格的注释，既#和//开头的都可以当注释，/**/包裹的可以当做注释。
【10】可选和必选：Thrift 提供了两个关键字：required 和 optional 分别用于字段的必填和可选。

六、Thrift 安装

官网下载地址：http://thrift.apache.org/download

将下载的*.exe 所处的目录，配置在 path 环境变量中，并重命名为 thrift.exe 即可（测试：thrift -version）

七、代码生成

【1】定义一个 .thrift 文件：data.thrift

 1 namespace java com.thrift
 2 #数据类型转化
 3 typedef i16 short
 4 typedef i32 int
 5 typedef i64 log
 6 typedef bool boolean
 7 typedef string String
 8 #定义类
 9 struct Person {
10     1: optional String username,
11     2: optional int age,
12     3: optional boolean married
13 }
14 #定义异常类
15 exception DataException {
16     1:optional String message,
17     2:optional String callStack,
18     3:optional String date
19 }
20 
21 #定义方法
22 service PersionService {
23     Person getPersonByUsername(1:required String username) throws (1:DataException dataException),
24     void savePerson(1:required Person person) throws (1:DataException dataException)
25 }

【2】执行命令格式： thrift --gen java 文件路径

【3】生成目录结构如下：

【4】导入依赖的 jar 包：

<dependency>
  <groupId>org.apache.thrift</groupId>
  <artifactId>libthrift</artifactId>
  <version>0.12.0</version>
</dependency>

八、数据传输方式

【1】TSocket：阻塞式 socket（效率底）；
【2】（常用）TFramedTransport：以 Frame 为单位进行传输，非阻塞式服务中使用；
【3】TFileTransport：以文件形式进行传输；
【4】TMemoryTransport：将内存用于I/O，Java 实现时内容实际使用了简单的 ByteArraryOutPutStream；
【5】TZlibTransport：使用 Zlib 进行压缩与其他传输方式联合使用，当前无 Java 实现；

九、 Thrift 支持的服务模式

【1】TSimpleServer：简单的单线程服务模型，常用语测试；
【2】TThreadPoolServer：多线程服务模型，使用标准的阻塞式IO；
【3】TNonblockingServer：多线程服务模型，使用非阻塞式IO（需使用 TFramedTransport 传输数据）
【4】THsHaServer：（常用）THsHa 引入了线程池去处理，其模型把读写任务放到线程池去处理；Half-sync/Half-async 的处理模式，Half-aysnc 是在处理IO事件上（accept/read/write io），Half-sync 用于 handler 对 rpc 的同步处理。

十、Thrift 服务端与客户端交互

【1】服务端实现类

 1 public class PersionServiceImpl implements PersionService.Iface {
 2     @Override
 3     public Person getPersonByUsername(String username) throws DataException, TException {
 4         Person person = new Person();
 5         person.setAge(2);
 6         person.setUsername("zhengzhaoxiang");
 7         person.setMarried(false);
 8         return person;
 9     }
10 
11     @Override
12     public void savePerson(Person person) throws DataException, TException {
13         System.out.printf("服务端");
14         System.out.printf(person.getUsername());
15 
16     }
17 }

【2】thrift 服务端程序编写

 1 public class Server {
 2     public static void main(String[] args) throws Exception {
 3         TNonblockingServerSocket socket = new TNonblockingServerSocket(8899);
 4         //服务  引入了线程池去处理
 5         THsHaServer.Args arg = new THsHaServer.Args(socket).minWorkerThreads(2).maxWorkerThreads(4);
 6         PersionService.Processor<PersionServiceImpl> processor = new PersionService.Processor<>(new PersionServiceImpl());
 7 
 8         arg.protocolFactory(new TCompactProtocol.Factory());
 9         arg.transportFactory(new TFramedTransport.Factory());
10         arg.processorFactory(new TProcessorFactory(processor));
11         TServer server = new THsHaServer(arg) ;
12         System.out.println("服务端启动。。。。");
13         server.serve();
14     }
15 }

【3】thrift 客户端程序编写

 1 public class PersionClient {
 2     public static void main(String[] args) {
 3         TTransport tTransport = new TFramedTransport(new TSocket("localhost",8899),600);
 4         TProtocol protocol = new TCompactProtocol(tTransport);
 5         PersionService.Client client = new PersionService.Client(protocol);
 6 
 7         try {
 8             tTransport.open();
 9             Person person = client.getPersonByUsername("zhangsan");
10             System.out.println(person.getUsername());
11             System.out.println(person.getAge());
12             System.out.println(person.isMarried());
13             System.out.println("---------");
14 
15             Person person1 = new Person();
16             person1.setMarried(true);
17             person1.setAge(20);
18             person1.setUsername("李四");
19             client.savePerson(person1);
20         } catch (Exception e) {
21             e.printStackTrace();
22             tTransport.close();
23         }
24     }
25 }