本文旨在講述 RPC 框架設(shè)計(jì)中的幾個核心問題及其解決方法，并基于 Golang 反射技術(shù)，構(gòu)建了一個簡易的 RPC 框架。
項(xiàng)目地址：Tiny-RPC
RPC
RPC（Remote Procedure Call），即遠(yuǎn)程過程調(diào)用，可以理解成，服務(wù) A 想調(diào)用不在同一內(nèi)存空間的服務(wù) B 的函數(shù)，由于不在一個內(nèi)存空間，不能直接調(diào)用，需要通過網(wǎng)絡(luò)來表達(dá)調(diào)用的語義和傳達(dá)調(diào)用的數(shù)據(jù)。
服務(wù)端
RPC 服務(wù)端需要解決 2 個問題：
- 由于客戶端傳送的是 RPC 函數(shù)名，服務(wù)端如何維護(hù) 函數(shù)名 與 函數(shù)實(shí)體 之間的映射
- 服務(wù)端如何根據(jù) 函數(shù)名 實(shí)現(xiàn)對應(yīng)的 函數(shù)實(shí)體 的調(diào)用
核心流程
- 維護(hù)函數(shù)名到函數(shù)的映射
- 在接收到來自客戶端的函數(shù)名、參數(shù)列表后，解析參數(shù)列表為反射值，并執(zhí)行對應(yīng)函數(shù)
- 對函數(shù)執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行編碼，并返回給客戶端
方法注冊
服務(wù)端需要維護(hù) RPC 函數(shù)名到 RPC 函數(shù)實(shí)體的映射，我們可以使用 map 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來維護(hù)映射關(guān)系。
type Server struct {
addr string
funcs map[string]reflect.Value
}
// Register a method via name
func (s *Server) Register(name string, f interface{}) {
if _, ok := s.funcs[name]; ok {
return
}
s.funcs[name] = reflect.ValueOf(f)
}
執(zhí)行調(diào)用
一般來說，客戶端在調(diào)用 RPC 時，會將 函數(shù)名 和 參數(shù)列表 作為請求數(shù)據(jù)，發(fā)送給服務(wù)端。
由于我們使用了 map[string]reflect.Value 來維護(hù)函數(shù)名與函數(shù)實(shí)體之間的映射，則我們可以通過 Value.Call() 來調(diào)用與函數(shù)名相對應(yīng)的函數(shù)。
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
func main() {
// Register methods
funcs := make(map[string]reflect.Value)
funcs["add"] = reflect.ValueOf(add)
// When receives client's request
req := []reflect.Value{reflect.ValueOf(1), reflect.ValueOf(2)}
vals := funcs["add"].Call(req)
var rsp []interface{}
for _, val := range vals {
rsp = append(rsp, val.Interface())
}
fmt.Println(rsp)
}
func add(a, b int) (int, error) {
return a + b, nil
}
具體實(shí)現(xiàn)
由于篇幅的限制，此處沒有貼出服務(wù)端實(shí)現(xiàn)的具體代碼，細(xì)節(jié)請查看項(xiàng)目地址。
客戶端
RPC 客戶端需要解決 1 個問題：
- 由于函數(shù)的具體實(shí)現(xiàn)在服務(wù)端，客戶端只有函數(shù)的原型，客戶端如何通過 函數(shù)原型 調(diào)用其 函數(shù)實(shí)體
核心流程
- 對調(diào)用者傳入的函數(shù)參數(shù)進(jìn)行編碼，并傳送給服務(wù)端
- 對服務(wù)端響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并返回給調(diào)用者
生成調(diào)用
我們可以通過 reflect.MakeFunc 為指定的函數(shù)原型綁定一個函數(shù)實(shí)體。
package main
import (
"fmt"
"reflect"
)
func main() {
add := func(args []reflect.Value) []reflect.Value {
result := args[0].Interface().(int) + args[1].Interface().(int)
return []reflect.Value{reflect.ValueOf(result)}
}
var addptr func(int, int) int
container := reflect.ValueOf(addptr).Elem()
v := reflect.MakeFunc(container.Type(), add)
container.Set(v)
fmt.Println(addptr(1, 2))
}
具體實(shí)現(xiàn)
由于篇幅的限制，此處沒有貼出客戶端實(shí)現(xiàn)的具體代碼，細(xì)節(jié)請查看項(xiàng)目地址。
數(shù)據(jù)傳輸格式
我們需要定義服務(wù)端與客戶端交互的數(shù)據(jù)格式。
type Data struct {
Name string // service name
Args []interface{} // request's or response's body except error
Err string // remote server error
}
與交互數(shù)據(jù)相對應(yīng)的編碼與解碼函數(shù)。
func encode(data Data) ([]byte, error) {
var buf bytes.Buffer
encoder := gob.NewEncoder(buf)
if err := encoder.Encode(data); err != nil {
return nil, err
}
return buf.Bytes(), nil
}
func decode(b []byte) (Data, error) {
buf := bytes.NewBuffer(b)
decoder := gob.NewDecoder(buf)
var data Data
if err := decoder.Decode(data); err != nil {
return Data{}, err
}
return data, nil
}
同時，我們需要定義簡單的 TLV 協(xié)議（固定長度消息頭 + 變長消息體），規(guī)范數(shù)據(jù)的傳輸。
// Transport struct
type Transport struct {
conn net.Conn
}
// NewTransport creates a transport
func NewTransport(conn net.Conn) *Transport {
return Transport{conn}
}
// Send data
func (t *Transport) Send(req Data) error {
b, err := encode(req) // Encode req into bytes
if err != nil {
return err
}
buf := make([]byte, 4+len(b))
binary.BigEndian.PutUint32(buf[:4], uint32(len(b))) // Set Header field
copy(buf[4:], b) // Set Data field
_, err = t.conn.Write(buf)
return err
}
// Receive data
func (t *Transport) Receive() (Data, error) {
header := make([]byte, 4)
_, err := io.ReadFull(t.conn, header)
if err != nil {
return Data{}, err
}
dataLen := binary.BigEndian.Uint32(header) // Read Header filed
data := make([]byte, dataLen) // Read Data Field
_, err = io.ReadFull(t.conn, data)
if err != nil {
return Data{}, err
}
rsp, err := decode(data) // Decode rsp from bytes
return rsp, err
}
以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。
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