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通俗易懂的rpc原理

.exe sun targe fin rgs [] 網絡技術 ref ket

原帖地址 感謝 作者 http://blog.csdn.net/rulon147/article/details/53814589

一、什麽是RPC

RPC(Remote Procedure Call Protocol)——遠程過程調用協議,它是一種通過網絡從遠程計算機程序上請求服務,而不需要了解底層網絡技術的協議。RPC協議假定某些傳輸協議的存在,如TCP或UDP,為通信程序之間攜帶信息數據。在OSI網絡通信模型中,RPC跨越了傳輸層和應用層。RPC使得開發包括網絡分布式多程序在內的應用程序更加容易。 RPC采用客戶機/服務器模式。請求程序就是一個客戶機,而服務提供程序就是一個服務器。首先,客戶機調用進程發送一個有進程參數的調用信息到服務進程,然後等待應答信息。在服務器端,進程保持睡眠狀態直到調用信息到達為止。當一個調用信息到達,服務器獲得進程參數,計算結果,發送答復信息,然後等待下一個調用信息,最後,客戶端調用進程接收答復信息,獲得進程結果,然後調用執行繼續進行。 有多種 RPC模式和執行。最初由 Sun 公司提出。IETF ONC 憲章重新修訂了 Sun 版本,使得 ONC RPC 協議成為 IETF 標準協議。現在使用最普遍的模式和執行是開放式軟件基礎的分布式計算環境(DCE)。

二、圖例說明

技術分享


三、java 實例演示

1、實現技術方案

下面使用比較原始的方案實現RPC框架,采用Socket通信、動態代理與反射與Java原生的序列化。

2、RPC框架架構

RPC架構分為三部分:

  1. 服務提供者,運行在服務器端,提供服務接口定義與服務實現類。
  2. 服務中心,運行在服務器端,負責將本地服務發布成遠程服務,管理遠程服務,提供給服務消費者使用。
  3. 服務消費者,運行在客戶端,通過遠程代理對象調用遠程服務。

3、 具體實現

1)服務提供者接口定義與實現,代碼如下:

[java] view plain copy
  1. package services;
  2. public interface HelloService {
  3. String sayHi(String name);
  4. }


2)HelloServices接口實現類:

[java] view plain copy
  1. package services.impl;
  2. import services.HelloService;
  3. public class HelloServiceImpl implements HelloService {
  4. public String sayHi(String name) {
  5. return "Hi, " + name;
  6. }
  7. }



3)服務中心代碼實現,代碼如下:

[java] view plain copy
  1. package services;
  2. import java.io.IOException;
  3. public interface Server {
  4. public void stop();
  5. public void start() throws IOException;
  6. public void register(Class serviceInterface, Class impl);
  7. public boolean isRunning();
  8. public int getPort();
  9. }


4)服務中心實現類:

[java] view plain copy
  1. package services.impl;
  2. import java.io.IOException;
  3. import java.io.ObjectInputStream;
  4. import java.io.ObjectOutputStream;
  5. import java.lang.reflect.Method;
  6. import java.net.InetSocketAddress;
  7. import java.net.ServerSocket;
  8. import java.net.Socket;
  9. import java.util.HashMap;
  10. import java.util.concurrent.ExecutorService;
  11. import java.util.concurrent.Executors;
  12. import services.Server;
  13. public class ServiceCenter implements Server {
  14. private static ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(Runtime.getRuntime()
  15. .availableProcessors());
  16. private static final HashMap<String, Class> serviceRegistry = new HashMap<String, Class>();
  17. private static boolean isRunning = false;
  18. private static int port;
  19. public ServiceCenter(int port) {
  20. this.port = port;
  21. }
  22. public void stop() {
  23. isRunning = false;
  24. executor.shutdown();
  25. }
  26. public void start() throws IOException {
  27. ServerSocket server = new ServerSocket();
  28. server.bind(new InetSocketAddress(port));
  29. System.out.println("start server");
  30. try {
  31. while (true) {
  32. // 1.監聽客戶端的TCP連接,接到TCP連接後將其封裝成task,由線程池執行
  33. executor.execute(new ServiceTask(server.accept()));
  34. }
  35. } finally {
  36. server.close();
  37. }
  38. }
  39. public void register(Class serviceInterface, Class impl) {
  40. serviceRegistry.put(serviceInterface.getName(), impl);
  41. }
  42. public boolean isRunning() {
  43. return isRunning;
  44. }
  45. public int getPort() {
  46. return port;
  47. }
  48. private static class ServiceTask implements Runnable {
  49. Socket clent = null;
  50. public ServiceTask(Socket client) {
  51. this.clent = client;
  52. }
  53. public void run() {
  54. ObjectInputStream input = null;
  55. ObjectOutputStream output = null;
  56. try {
  57. // 2.將客戶端發送的碼流反序列化成對象,反射調用服務實現者,獲取執行結果
  58. input = new ObjectInputStream(clent.getInputStream());
  59. String serviceName = input.readUTF();
  60. String methodName = input.readUTF();
  61. Class<?>[] parameterTypes = (Class<?>[]) input.readObject();
  62. Object[] arguments = (Object[]) input.readObject();
  63. Class serviceClass = serviceRegistry.get(serviceName);
  64. if (serviceClass == null) {
  65. throw new ClassNotFoundException(serviceName + " not found");
  66. }
  67. Method method = serviceClass.getMethod(methodName, parameterTypes);
  68. Object result = method.invoke(serviceClass.newInstance(), arguments);
  69. // 3.將執行結果反序列化,通過socket發送給客戶端
  70. output = new ObjectOutputStream(clent.getOutputStream());
  71. output.writeObject(result);
  72. } catch (Exception e) {
  73. e.printStackTrace();
  74. } finally {
  75. if (output != null) {
  76. try {
  77. output.close();
  78. } catch (IOException e) {
  79. e.printStackTrace();
  80. }
  81. }
  82. if (input != null) {
  83. try {
  84. input.close();
  85. } catch (IOException e) {
  86. e.printStackTrace();
  87. }
  88. }
  89. if (clent != null) {
  90. try {
  91. clent.close();
  92. } catch (IOException e) {
  93. e.printStackTrace();
  94. }
  95. }
  96. }
  97. }
  98. }
  99. }



5)客戶端的遠程代理對象:

[java] view plain copy
  1. package client;
  2. import java.io.ObjectInputStream;
  3. import java.io.ObjectOutputStream;
  4. import java.lang.reflect.InvocationHandler;
  5. import java.lang.reflect.Proxy;
  6. import java.net.InetSocketAddress;
  7. import java.net.Socket;
  8. import java.lang.reflect.Method;
  9. public class RPCClient<T> {
  10. @SuppressWarnings("unchecked")
  11. public static <T> T getRemoteProxyObj(final Class<?> serviceInterface, final InetSocketAddress addr) {
  12. // 1.將本地的接口調用轉換成JDK的動態代理,在動態代理中實現接口的遠程調用
  13. return (T) Proxy.newProxyInstance(serviceInterface.getClassLoader(), new Class<?>[] { serviceInterface },
  14. new InvocationHandler() {
  15. public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
  16. Socket socket = null;
  17. ObjectOutputStream output = null;
  18. ObjectInputStream input = null;
  19. try {
  20. // 2.創建Socket客戶端,根據指定地址連接遠程服務提供者
  21. socket = new Socket();
  22. socket.connect(addr);
  23. // 3.將遠程服務調用所需的接口類、方法名、參數列表等編碼後發送給服務提供者
  24. output = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
  25. output.writeUTF(serviceInterface.getName());
  26. output.writeUTF(method.getName());
  27. output.writeObject(method.getParameterTypes());
  28. output.writeObject(args);
  29. // 4.同步阻塞等待服務器返回應答,獲取應答後返回
  30. input = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
  31. return input.readObject();
  32. } finally {
  33. if (socket != null)
  34. socket.close();
  35. if (output != null)
  36. output.close();
  37. if (input != null)
  38. input.close();
  39. }
  40. }
  41. });
  42. }
  43. }



6)最後為測試類:

[java] view plain copy
  1. package client;
  2. import java.io.IOException;
  3. import java.net.InetSocketAddress;
  4. import services.HelloService;
  5. import services.Server;
  6. import services.impl.HelloServiceImpl;
  7. import services.impl.ServiceCenter;
  8. public class RPCTest {
  9. public static void main(String[] args) throws IOException {
  10. new Thread(new Runnable() {
  11. public void run() {
  12. try {
  13. Server serviceServer = new ServiceCenter(8088);
  14. serviceServer.register(HelloService.class, HelloServiceImpl.class);
  15. serviceServer.start();
  16. } catch (IOException e) {
  17. e.printStackTrace();
  18. }
  19. }
  20. }).start();
  21. HelloService service = RPCClient
  22. .getRemoteProxyObj(HelloService.class, new InetSocketAddress("localhost", 8088));
  23. System.out.println(service.sayHi("test"));
  24. }
  25. }



運行結果:

[java] view plain copy
  1. regeist service HelloService
  2. start server
  3. Hi, test

通俗易懂的rpc原理