RPC学习心得

IPC和RPC

进程间通信（IPC，Inter-Process Communication），指至少两个进程或线程间传送数据或信号的一些技术或方法。
进程是计算机系统分配资源的最小单位。每个进程都有自己的一部分独立的系统资源，彼此是隔离的。为了能使不同的进程互相访问资源并进行协调工作，才有了进程间通信。这些进程可以运行在同一计算机上或网络连接的不同计算机上。 进程间通信技术包括消息传递、同步、共享内存和远程过程调用。 IPC是一种标准的Unix通信机制。

有两种类型的进程间通信(IPC)。

• 本地过程调用(LPC)LPC用在多任务操作系统中，使得同时运行的任务能互相会话。这些任务共享内存空间使任务同步和互相发送信息。
• 本地过程调用(LPC)LPC用在多任务操作系统中，使得同时运行的任务能互相会话。这些任务共享内存空间使任务同步和互相发送信息。

为什么RPC呢？就是无法在一个进程内，甚至一个计算机内通过本地调用的方式完成的需求，比如不同的系统间的通讯，甚至不同的组织间的通讯。由于计算能力需要横向扩展，需要在多台机器组成的集群上部署应用。

RPC的通信过程

RPC（Remote Promote Call） 一种进程间通信方式。允许像调用本地服务一样调用远程服务。
RPC 这个概念术语在上世纪 80 年代由 Bruce Jay Nelson 提出的，Nelson 的论文中指出实现 RPC 的程序包括 5 个部分：

1. User
2. User-stub
3. RPCRuntime
4. Server-stub
5. Server

这五个部分的关系是：

rpc基本结构.png

这里 user 就是 client 端，当 user 想发起一个远程调用时，它实际是通过本地调用 user-stub。
user-stub 负责将调用的接口、方法和参数通过约定的协议规范进行编码并通过本地的 RPCRuntime 实例传输到远端的实例。
远端 RPCRuntime 实例收到请求后交给 server-stub 进行解码后发起本地端调用，调用结果再返回给 user 端。

RPC结构的实现

Rpc结构图.png

客户端具体的调用过程：

• 1. RPC 服务方通过 RpcServer 去导出（export）远程接口方法，而客户方通过 RpcClient 去引入（import）远程接口方法。
• 2. 客户方像调用本地方法一样去调用远程接口方法，RPC 框架提供接口的代理实现，实际的调用将委托给代理RpcProxy 。
• 3. RpcProxy代理封装调用信息并将调用转交给RpcInvoker 去实际执行。
• 4. RpcInvoker 通过连接器RpcConnector 去维持与服务端的通道RpcChannel，并使用RpcProtocol 执行协议编码（encode）并将编码后的请求消息通过通道发送给服务方。

服务器端具体的调用过程：

• 1. RPC 服务端接收器 RpcAcceptor 接收客户端的调用请求，同样使用RpcProtocol 执行协议解码（decode）
• 2. 解码后的调用信息传递给RpcProcessor 去控制处理调用过程，最后再委托调用给RpcInvoker 去实际执行并返回调用结果。

RPC 组件职责

上面我们进一步拆解了 RPC 实现结构的各个组件组成部分，下面我们详细说明下每个组件的职责划分。

1. RpcServer
   负责导出（export）远程接口
2. RpcClient
   负责导入（import）远程接口的代理实现
3. RpcProxy
   远程接口的代理实现
4. RpcInvoker
   客户方实现：负责编码调用信息和发送调用请求到服务方并等待调用结果返回
   服务方实现：负责调用服务端接口的具体实现并返回调用结果
5. RpcProtocol
   负责协议编/解码
6. RpcConnector
   负责维持客户方和服务方的连接通道和发送数据到服务方
7. RpcAcceptor
   负责接收客户方请求并返回请求结果
8. RpcProcessor
   负责在服务方控制调用过程，包括管理调用线程池、超时时间等
9. RpcChannel
   数据传输通道

协议理解

接口调用通常包含两个部分，序列化和通信协议。常见的序列化协议包括json、xml、hession、protobuf、thrift、text、bytes等；通信比较流行的是http、soap、websockect，RPC通常基于TCP实现，常用框架例如netty。

参考：
RPC简介及框架选择
深入浅出 RPC - 深入篇

深入浅出 RPC - 浅出篇