关于程序员:用Netty-自己实现dubbo-RPC

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用 Netty 本人实现 dubbo RPC

RPC 的根本介绍

RPC (Remote Procedure Call) 近程过程调用，是一个计算机通信协议。该协定容许运行于一台计算机的程序调用另一台计算机的子程序，而程序员无需额定的为这个交互编程。也就是说能够达到两个或者多个应用程序部署在不同的服务器上，他们之间的调用都像是本地办法调用一样。RPC 的调用如下图。

罕用的 RPC 框架有阿里的 dubbo，Google 的 gRPC，Go 语言的 rpcx，Apache 的 thrift，Spring 的 Spring Cloud.

RPC 调用的过程

在 RPC 中，Client 端叫做服务消费者，Server 叫做服务提供者。

调用流程阐明

  • 服务生产方（client）以本地调用形式调用服务
  • client stub 接管到调用后负责将办法、参数等封装成可能进行网络传输的音讯体
  • client stub 将音讯进行编码并发送到服务端
  • server stub 接管到音讯后进行解码
  • server stub 依据解码后果调用本地的服务
  • 本地服务执行并将后果返回给 server stub
  • server stub 将返回导入后果进行编码并发送给生产方
  • client stub 接管到音讯并进行解码
  • 服务生产方（client）失去后果

其中，RPC 框架的指标就是把 2 -8 这些步骤封装起来，用户无需关怀这些细节，能够像调用本地办法一样即可实现近程服务调用。

本人实现 dubbo RPC

需要阐明

  1. dubbo 底层应用了 Netty 作为网络通信框架，要求用 netty 实现一个简略的 RPC 框架。
  2. 模拟 dubbo，消费者和提供者约定接口和协定，消费者近程调用提供者的服务，提供者返回一个字符串，消费者打印提供者返回的数据。底层网络通信给予 Netty 4.x

设计说明

  1. 创立一个接口，定义形象办法。用于消费者和提供者之间的约定。
  2. 创立一个提供者，该类须要监听消费者的申请，并依照约定返回数据。
  3. 创立一个消费者，该类须要通明的调用本人不存在的办法，外部须要应用 netty 申请提供者返回数据
  4. 开发的剖析图如下:

代码实现

1. 定义对立的接口 
// 这个是接口，是服务提供方和 服务生产方都须要
public interface HelloService {String hello(String mes);
}
2. 服务的提供方 
// 先写一个实现刚刚接口的办法
public class HelloServiceImpl implements HelloService {

    private static int count = 0;
    // 当有生产方调用该办法时，就返回一个后果
    @Override
    public String hello(String mes) {System.out.println("收到客户端音讯 =" + mes);
        // 依据 mes 返回不同的后果
        if(mes != null) {return "你好客户端, 我曾经收到你的音讯 [" + mes + "] 第" + (++count) + "次";
        } else {return "你好客户端, 我曾经收到你的音讯";}
    }
}
// 而后紧接着写基于 netty 的服务端的解决 handler 以及 nettyServer   这里服务器这边 handler 比较简单
public class NettyServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {

    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        // 获取客户端发送的音讯，并调用服务
        System.out.println("msg=" + msg);
        // 客户端在调用服务器的 api 时，咱们须要定义一个协定
        // 比方咱们要求 每次发消息是都必须以某个字符串结尾 "HelloService#hello# 你好"
        if(msg.toString().startsWith(ClientBootstrap.providerName)) {String result = new HelloServiceImpl().hello(msg.toString().substring(msg.toString().lastIndexOf("#") + 1));
            ctx.writeAndFlush(result);
        }
    }

    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {ctx.close();
    }
}
public class NettyServer {public static void startServer(String hostName, int port) {startServer0(hostName,port);
    }

    // 编写一个办法，实现对 NettyServer 的初始化和启动

    private static void startServer0(String hostname, int port) {EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();

        try {ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();

            serverBootstrap.group(bossGroup,workerGroup)
                    .channel(NioServerSocketChannel.class)
                    .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                                      @Override
                                      protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
                                          pipeline.addLast(new StringDecoder());
                                          pipeline.addLast(new StringEncoder());
                                          pipeline.addLast(new NettyServerHandler()); // 业务处理器

                                      }
                                  }

                    );

            ChannelFuture channelFuture = serverBootstrap.bind(hostname, port).sync();
            System.out.println("服务提供方开始提供服务~~");
            channelFuture.channel().closeFuture().sync();}catch (Exception e) {e.printStackTrace();
        }
        finally {bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();}

    }
}
// 最初写一个服务端的启动类
//ServerBootstrap 会启动一个服务提供者，就是 NettyServer
public class ServerBootstrap {public static void main(String[] args) {

        // 代码代填..
        NettyServer.startServer("127.0.0.1", 7000);
    }
}
3. 服务的生产方 
public class NettyClient {

    // 创立线程池
    private static ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(Runtime.getRuntime().availableProcessors());

    private static NettyClientHandler client;
    private int count = 0;

    // 编写办法应用代理模式，获取一个代理对象

    public Object getBean(final Class<?> serivceClass, final String providerName) {return Proxy.newProxyInstance(Thread.currentThread().getContextClassLoader(),
                new Class<?>[]{serivceClass}, (proxy, method, args) -> {System.out.println("(proxy, method, args) 进入...." + (++count) + "次");
                    //{}  局部的代码，客户端每调用一次 hello, 就会进入到该代码
                    if (client == null) {initClient();
                    }

                    // 设置要发给服务器端的信息
                    //providerName 协定头 args[0] 就是客户端调用 api hello(???), 参数
                    client.setPara(providerName + args[0]);

                    //
                    return executor.submit(client).get();});
    }

    // 初始化客户端
    private static void initClient() {client = new NettyClientHandler();
        // 创立 EventLoopGroup
        NioEventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
        Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
        bootstrap.group(group)
                .channel(NioSocketChannel.class)
                .option(ChannelOption.TCP_NODELAY, true)
                .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                            @Override
                            protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
                                pipeline.addLast(new StringDecoder());
                                pipeline.addLast(new StringEncoder());
                                pipeline.addLast(client);
                            }
                        }
                );

        try {bootstrap.connect("127.0.0.1", 7000).sync();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();
        }
    }
}
public class NettyClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter implements Callable {

    private ChannelHandlerContext context;// 上下文
    private String result; // 返回的后果
    private String para; // 客户端调用办法时，传入的参数


    // 与服务器的连贯创立后，就会被调用, 这个办法是第一个被调用 (1)
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {System.out.println("channelActive 被调用");
        context = ctx; // 因为咱们在其它办法会应用到 ctx
    }

    // 收到服务器的数据后，调用办法 (4)
    //
    @Override
    public synchronized void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {System.out.println("channelRead 被调用");
        result = msg.toString();
        notify(); // 唤醒期待的线程}

    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {ctx.close();
    }

    // 被代理对象调用, 发送数据给服务器，-> wait -> 期待被唤醒 (channelRead) -> 返回后果 (3)-》5
    @Override
    public synchronized Object call() throws Exception {System.out.println("call1 被调用");
        context.writeAndFlush(para);
        // 进行 wait
        wait(); // 期待 channelRead 办法获取到服务器的后果后，唤醒
        System.out.println("call2 被调用");
        return  result; // 服务方返回的后果

    }
    //(2)
    void setPara(String para) {System.out.println("setPara");
        this.para = para;
    }
}
// client 端的启动类
public class ClientBootstrap {


    // 这里定义协定头
    public static final String providerName = "HelloService#hello#";

    public static void main(String[] args) throws  Exception{

        // 创立一个消费者
        NettyClient customer = new NettyClient();

        // 创立代理对象
        HelloService service = (HelloService) customer.getBean(HelloService.class, providerName);

        for (;;) {Thread.sleep(2 * 1000);
            // 通过代理对象调用服务提供者的办法 (服务)
            String res = service.hello("你好 dubbo~");
            System.out.println("调用的后果 res=" + res);
        }
    }
}

正文完
程序员
发表至： 程序员
2021-01-16
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