RPC（Remote Procedure Call），是一个大家既相熟又生疏的词，只有波及到通信，必然须要某种网络协议。咱们很可能用过HTTP，那么RPC又和HTTP有什么区别呢？RPC还有什么特点，常见的选型有哪些？

1. RPC是什么

RPC能够分为两局部：用户调用接口 + 具体网络协议。前者为开发者须要关怀的，后者由框架来实现。

举个例子，咱们定义一个函数，咱们心愿函数如果输出为“Hello World”的话，输入给一个“OK”，那么这个函数是个本地调用。如果一个近程服务收到“Hello World”能够给咱们返回一个“OK”，那么这是一个近程调用。咱们会和服务约定好近程调用的函数名。因而，咱们的用户接口就是：输出、输入、近程函数名，比方用 SRPC 开发的话，client端的代码会长这样：

int main(){    Example::SRPCClient client(IP, PORT);    EchoRequest req; // 用户自定义的申请构造    EchoResponse resp; // 用户自定义的回复构造    req.set_message("Hello World");    client.Echo(&req, &resp, NULL); // 调用近程函数名为Echo    return 0;}

具体网络协议，是框架来实现的，把开发者要收回和接管的内容以某种应用层协定打包进行网络收发。这里能够和HTTP进行一个显著的比照：

  • HTTP也是一种网络协议，但包的内容是固定的，必须是：申请行 + 申请头 + 申请体；
  • RPC是一种自定义网络协议，由具体框架来定，比方SRPC里反对的RPC协定有：SRPC/thrift/BRPC/tRPC

这些RPC协定都和HTTP平行，是应用层协定。咱们再进一步思考，HTTP只蕴含具体网络协议，也能够返回比方咱们常见的HTTP/1.1 200 OK，但好像没有用户调用接口，这是为什么呢？

这里须要搞清楚，用户接口的性能是什么？最重要的性能有两个：

  • 定位要调用的服务；
  • 让咱们的音讯向前/向后兼容；

咱们用一个表格来看一下HTTP和RPC别离是怎么解决的：

定位要调用的服务音讯前后兼容
HTTPURL开发者自行在音讯体里解决
RPC指定Service和Method名交给具体IDL

因而，HTTP的调用缩小了用户调用接口的函数，然而就义了一部分音讯向前/向后兼容的自由度。然而，开发者能够依据本人的习惯进行技术选型，因为RPC和HTTP之间大部分都是协定互通的！是不是很神奇？接下来咱们看一下RPC的档次架构，就能够明确为什么不同RPC框架之间、以及RPC和HTTP协定是如何做到互通的。

2. RPC有什么

咱们能够从SRPC的架构档次上来看，RPC框架有哪些层，以及SRPC目前所横向反对的性能是什么：

  • 用户代码（client的发送函数/server的函数实现）
  • IDL序列化（protobuf/thrift serialization）
  • 数据组织 （protobuf/thrift/json）
  • 压缩（none/gzip/zlib/snappy/lz4）
  • 协定 （Sogou-std/Baidu-std/Thrift-framed/TRPC）
  • 通信 （TCP/HTTP）

咱们先关注以下三个层级：

如图从左到右，是用户接触得最多到起码的档次。IDL层会依据开发者定义的申请/回复构造进行代码生成，目前小伙伴们用得比拟多的是protobuf和thrift，而方才说到的用户接口和前后兼容问题，都是IDL层来解决的。SRPC对于这两个IDL的用户接口实现形式是：

  • thrift：IDL纯手工解析，用户应用srpc是不须要链thrift的库的 ！！！
  • protobuf：service的定义局部纯手工解析

两头那列是具体的网络协议，而各RPC能互通，就是因为大家实现了对方的“语言”，因而能够协定互通。

而RPC作为和HTTP并列的档次，第二列和第三列实践上是能够两两联合的，只须要第二列的具体RPC协定在发送时，把HTTP相干的内容进行特化，不要依照本人的协定去发，而依照HTTP须要的模式去发，就能够实现RPC与HTTP互通。

3. RPC的生命周期

到此咱们能够通过SRPC看一下，把request通过method发送进来并解决response再回来的整件事件是怎么做的：

依据上图，

能够更分明地看到方才提及的各个层级，其中压缩层、序列化层、协定层其实是相互解耦买通的，在SRPC代码上实现得十分对立，横向减少任何一种压缩算法或IDL或协定都不须要也不应该改变现有的代码，才是一个精美的架构～

咱们始终在说生成代码，到底有什么用呢？图中能够得悉，生成代码是连接用户调用接口和框架代码的桥梁，这里以一个最简略的protobuf自定义协定为例：example.proto

syntax = "proto3";message EchoRequest{    optional string message = 1;};message EchoResponse{    optional string message = 1;};service ExamplePB{    rpc Echo(EchoRequest) returns (EchoResponse);};

咱们定义好了申请、回复、近程服务的函数名，通过以下命令就能够生成出接口代码example.srpc.h：

protoc example.proto --cpp_out=./ --proto_path=./srpc_generator protobuf ./example.proto ./

咱们一窥到底，看看生成代码到底能够实现什么性能：

// SERVER代码class Service : public srpc::RPCService{public:    // 用户须要自行派生实现这个函数，与方才pb生成的是对应的    virtual void Echo(EchoRequest *request, EchoResponse *response,                      srpc::RPCContext *ctx) = 0;};// CLIENT代码using EchoDone = std::function<void (echoresponse *, srpc::rpccontext *)>;class SRPCClient : public srpc::SRPCClient {public:    // 异步接口    void Echo(const EchoRequest *req, EchoDone done);    // 同步接口    void Echo(const EchoRequest *req, EchoResponse *resp, srpc::RPCSyncContext *sync_ctx);    // 半同步接口    WFFuture<std::pair<echoresponse, srpc::rpcsynccontext>> async_Echo(const EchoRequest *req);};

作为一个高性能RPC框架，SRPC生成的client代码中包含了：同步、半同步、异步接口，文章结尾展现的是一个同步接口的做法。

而server的接口就更简略了，作为一个服务端，咱们要做的就是收到申请->解决逻辑->返回回复，而这个时候，框架曾经把方才提到的网络收发、解压缩、反序列化等都给做好了，而后通过生成代码调用到用户实现的派生service类的函数逻辑中。

因为一种协定定义了一种client/server，因而其实咱们同样能够失去的server类型有第二局部提到过的若干种：

  • SRPCServer
  • SRPCHttpServer
  • BRPCServer
  • TRPCServer
  • ThriftServer
  • ...

4. 一个残缺的server例子

最初咱们用一个残缺的server例子，来看一下用户调用接口的应用形式，以及如何跨协定应用HTTP作为client进行调用：

#include <stdio.h>#include <signal.h>#include "example.srpc.h"  // include生成代码头文件using namespace srpc;class ExamplePBServiceImpl : public ::example::ExamplePB::Service{public:    void Echo(::example::EchoRequest *request, ::example::EchoResponse *response,              srpc::RPCContext *ctx) override    {        response->set_message("OK");    }  };int main(){    // 1. 定义一个server，因为咱们要和HTTP通信，因而咱们定义SRPCHTTPServer    SRPCHTTPServer server;    // 2. 定义一个service，并加到server中    ExamplePBServiceImpl examplepb_impl;    server.add_service(&examplepb_impl);    // 3. 把server启动起来    server.start(80);    pause();    server.stop();    return 0;}

只有装置了srpc，linux下即可通过以下命令编译出可执行文件:

g++ -o server server.cc example.pb.cc -std=c++11 -lsrpc

接下来是激动人心的时刻了，咱们用人手一个的curl来发动一个HTTP申请：

$ curl -i 127.0.0.1:80/Example/Echo -H 'Content-Type: application/json' -d '{message:"Hello World"}'HTTP/1.1 200 OKSRPC-Status: 1SRPC-Error: 0Content-Type: application/jsonContent-Encoding: identityContent-Length: 16Connection: Keep-Alive{"message":"OK"}

5. 总结

明天咱们基于 C++ 实现的开源我的项目 SRPC 深入分析了 RPC 的基本原理。SRPC 整体代码格调简洁、架构档次精美，整体约1万行代码，如果你应用 C++，那可能非常适合你用来学习 RPC 架构。

通过这篇文章，置信咱们能够清晰地理解到 RPC 是什么，接口长什么样，也能够通过与HTTP协定互通来了解协定档次，更重要的是能够晓得具体纵向的每个档次，及横向比照咱们常见的每种应用模式都有哪些。如果小伙伴对更多功能感兴趣，也能够通过浏览 SRPC 源码进行进一步理解。

6. 我的项目地址

https://github.com/sogou/srpc

欢送应用并 star 反对一下作者的开源精力！

go-zero 系列文章见『微服务实际』公众号