🥩 RPC

1. 整体架构

1) 结构图

• 虚线
  • 初始化
• 实线
  • 异步调用
• 十字箭头
  • 同步调用

2) 组成部分

1. 服务提供者 Provider
2. 服务消费者 Consumer
3. 注册中心 Registry
   • 非必须
4. 监控中心 Monitor
   • 非必须

3) 连接形式说明

• 注册中心 & 服务提供者 & 服务消费者 之间 长连接
• 监控中心 & 服务提供者 & 服务消费者 之间 非长连接
• 服务消费者 直接调用 服务提供者，不需要经过 注册中心
• 即使 注册中心 & 监控中心 宕机，也不会影响到已经正常运行的 服务提供者 & 服务消费者
  • 服务消费者 本地缓存 服务提供者 的信息

4) 流程说明：

1. 服务提供者 启动后，将自己可以提供的 服务列表信息 注册到 注册中心
2. 服务消费者 启动后，向 注册中心 订阅想要的 服务
3. 注册中心 将 服务提供者 元信息 通知给 服务消费者，当 注册中心 的服务列表发生改变时，注册中心 主动 向 服务消费者 推送 新的服务列表
4. 服务消费者 从推送的服务列表中，按照 负载均衡算法 确定服务调用地址
5. 服务消费者 通过 动态代理 的方式 远程过程调用 服务提供者 提供的服务
   • 服务消费者的 动态代理 模块会将远程调用需要的 接口名称、方法名称、方法的参数类型、方法的参数值 等信息 编码 & 序列化 成二进制字节流，然后网络传输给 服务提供者
6. 服务提供者 根据 服务消费者 发来的数据，进行 二进制字节流的 解码，反序列化 成原始数据
7. 服务提供者 根据 原始数据，调用相应服务，再将调用结果进行 编码 & 序列化，然后发送给 服务消费者
8. 服务消费者 根据 服务提供者 发来的数据，对其进行 解码 & 反序列化，恢复为 原始数据，继续后续业务逻辑
9. 服务提供者 & 服务消费者 记录调用的次数 & 时间，定期 将统计数据 发送给 监控中心

核心技术

1) 服务注册 & 发现

• 注册中心 动态感知所有节点
• 服务提供者 的服务列表发生变化时，主动推送给 服务消费者
• 负载均衡
• 常见注册中心
  • ZooKeeper
  • Nacos

负载均衡

• 服务消费者 如何从 服务列表 中确定选择哪个 服务调用者
• 常见负载均衡算法：
  • 轮询
  • 加权轮询
  • 最少连接数
  • 一致性 Hash

2) 序列化 & 反序列化

• 对象是多维的，而数据流为 一维 的，因此需要将 对象类 压缩成 一维字节流 的形式
• 常见序列化方式：
  • Protobuf
    • 文件小，传输效率高，支持多语言
  • Kryo
  • JSON
    • 字符型，用户友好，传输效率低
  • xml
    • 字符型，用户友好，传输效率低
  • 自定义

3) 网络传输 & 协议

• 常用通信协议：
  • UDP
  • TCP
  • 自定义

1. 常见的协议形式：
   • 固定长度
     • 效率高
     • 严格固定长度，长度不能超过限制，但若限制长度设置的过长，则数据无法填充满时需要填充
   • 特殊字符分隔
     • 长度自由
     • 只有遇到特殊字符时，才会解析前面的部分
   • header + body
     • header 长度固定，里面写明 body 长度；body 长度不定长
     • 解析时，先解析 header，得到 body 长度后，解析 body

调用方式

同步调用

• 服务消费者 发起 RPC 调用后，线程一直阻塞，直到 服务提供者 返回结果 | 超时异常

异步调用

• 服务消费者 发起 RPC 调用后，线程不阻塞，服务提供者的 返回结果 会被放入上下文中，服务消费者 可以执行其他操作，然后从 上下文 中得到这个结果

回调

• 服务消费者 发起 RPC 调用后，会将 回调接口 Callback 对象发送给 RPC 框架，然后直接返回
• 当 RPC 框架接收到 服务提供者的 返回结果 | 超时异常时，会执行 Callback 回调

单向调用

• 服务消费者 发送 PRC 调用后，直接返回，不需要关心 是否调用成功

线程模型

• 线程模型 分为 IO 线程 & 业务线程
  • IO 线程 负责 连接处理、数据编解码、数据传输
  • 业务线程 负责 业务逻辑处理
• 服务端收到请求后，会解析请求得到信息，信息有 5 种派发策略

策略	描述
all [default]	所有信息均派发到 线程池，包括 请求、响应、连接事件、断开事件等
direct	所有信息均 不派发到 线程池，全部在 IO 线程上直接执行
message	只有 请求 & 响应 信息 派发到 线程池，其余消息在 线程池 执行
execution	只有 请求信息 派发到 线程池，其余消息在 线程池 执行
connection	在 IO 线程上，将 连接断开 事件压入队列，有序逐个执行，其他消息 派发到 线程池

动态代理

• 常见动态代理
  • JDK 动态代理
  • Cglib 动态代理
  • javassist

监控

• 监控统计调用时间 & 次数