Golang-RPC实践

摘要: 总体上来说，HTTP 每次请求比较浪费资源的。虽然 HTTP 也是走在 TCP 上面的，但是 HTTP 请求自己添加了很多自己的信息，因此会消耗带宽资源。所以一些公司就是用 RPC 作为内部应用的通信协议。原文

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RPC

RPC(Remote Procedure Call，远程过程调用) 是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务，而不需要了解底层网络细节的应用程序通信协议。RPC 协议构建于 TCP 或 UDP, 或者是 HTTP 上。

在 Go 中，标准库提供的 net/rpc 包实现了 RPC 协议需要的相关细节, 开发者可以很方便的使用该包编写 RPC 的服务端和客户端程序。

从上图看, RPC 本身就是一个 client-server 模型。

下面列举一个实例代码, 来了解 RPC 调用过程

server.go

package main

import (
    "fmt"
    "log"
    "net"
    "net/http"
    "net/rpc"
    "os"
    "time"
)

type Args struct {A, B int}

type Math int

// 计算乘积
func (t *Math) Multiply(args *Args, reply *int) error {time.Sleep(time.Second * 3) // 睡 1 秒，同步调用会等待，异步会先往下执行
    *reply = args.A * args.B
    fmt.Println("Multiply")
    return nil
}

// 计算和
func (t *Math) Sum(args *Args, reply *int) error {time.Sleep(time.Second * 3)
    *reply = args.A + args.B
    fmt.Println("Sum")
    return nil
}

func main() {
    // 创建对象
    math := new(Math)
    //rpc 服务注册了一个 Math 对象 公开方法供客户端调用
    rpc.Register(math)
    // 指定 rpc 的传输协议 这里采用 http 协议作为 rpc 调用的载体 也可以用 rpc.ServeConn 处理单个连接请求
    rpc.HandleHTTP()
    l, e := net.Listen("tcp", ":1234")
    if e != nil {log.Fatal("listen error", e)
    }
    go http.Serve(l, nil)
    os.Stdin.Read(make([]byte, 1))
}

client.go

package main

import (
    "fmt"
    "log"
    "net/rpc"
    "time"
)

type Args struct {A, B int}

func main() {
    // 调用 rpc 服务端提供的方法之前，先与 rpc 服务端建立连接
    client, err := rpc.DialHTTP("tcp", "127.0.0.1:1234")
    if err != nil {log.Fatal("dialHttp error", err)
        return
    }
    // 同步调用服务端提供的方法

    args := &Args{7, 8}
    var reply int
    // 可以查看源码 其实 Call 同步调用是用异步调用实现的。后续再详细学习
    err = client.Call("Math.Multiply", args, &reply) // 这里会阻塞三秒

    if err != nil {log.Fatal("call Math.Multiply error", err)
    }
    fmt.Printf("Multiply:%d*%d=%d\n", args.A, args.B, reply)

    // 异步调用

    var sum int

    divCall := client.Go("Math.Sum", args, &sum, nil)

    // 使用 select 模型监听通道有数据时执行，否则执行后续程序
    for {
        select {
        case <-divCall.Done:
            fmt.Printf("%d+%d 是 %d, 退出执行!", args.A, args.B, sum)
            return
        default:
            fmt.Println("继续等待....")
            time.Sleep(time.Second * 1)
        }
    }
}

运行命令

go run server.go

go run client.go

运行结果

Multiply:7*8=56
继续等待....
继续等待....
继续等待....
7+8=15，出执行 

调用过程解析

server 端

• rpc 服务注册了一个 Math 对象 公开方法供客户端调用
• 采用 http 协议作为 rpc 调用的载体, 处理请求

client 端

• 调用 rpc 服务端提供的方法之前，先与 rpc 服务端建立连接
• 使用 Call 方法调用远程方法

延伸

其实细心的朋友会注意到 client.go 里面有 client.Call 和 client.Go 调用;

查看源码可以看到 client.Call 底层就是调用的 client.Go

// 部分源码:

/ Go invokes the function asynchronously. It returns the Call structure representing
// the invocation. The done channel will signal when the call is complete by returning
// the same Call object. If done is nil, Go will allocate a new channel.
// If non-nil, done must be buffered or Go will deliberately crash.
func (client *Client) Go(serviceMethod string, args interface{}, reply interface{}, done chan *Call) *Call {call := new(Call)
    call.ServiceMethod = serviceMethod
    call.Args = args
    call.Reply = reply
    if done == nil {done = make(chan *Call, 10) // buffered.
    } else {
        // If caller passes done != nil, it must arrange that
        // done has enough buffer for the number of simultaneous
        // RPCs that will be using that channel. If the channel
        // is totally unbuffered, it's best not to run at all.
        if cap(done) == 0 {log.Panic("rpc: done channel is unbuffered")
        }
    }
    call.Done = done
    client.send(call)
    return call
}

// Call invokes the named function, waits for it to complete, and returns its error status.
func (client *Client) Call(serviceMethod string, args interface{}, reply interface{}) error {call := <-client.Go(serviceMethod, args, reply, make(chan *Call, 1)).Done
    return call.Error
}

参考文章

• gRPC 官方文档
• gRPC 中文文档