1. RPC简介
RPC，英文全称为Remote Procedure Call Protocol，也就是远程过程调用协议。所谓远程，顾名思义，就不是本地，在传统的编程概念中，过程是由程序员在本地编译完成，并只能局限在本地运行的一段代码，也即其主程序和过程之间的运行关系是本地调用关系。但是，这种传统调用模式有一个最大的弊端，就是无法充分利用网络上其他主机的资源（如CPU, Memory等等）。而是通过RPC， 我们可以充分利用共享内存的多处理器环境（例如通过局域网连接的多台工作站），这样就可以简单地将你的应用分布在多台工作站上，应用程序就像运行在一个多处理器的计算机上一样。你可以方便的实现过程代码共享，提高系统资源的利用率。
一般来说，我们目前谈论的最多的就是SUN公司的RPC，由于其开源性，使得SUN RPC得以大规模的使用，所以，我们这里讨论的就是SUN RPC。当然还有其他公司定义的RPC，这个有兴趣的请自行去了解下。
2. RPC工作原理
RPC采用客户机/服务器模式，有点类似C/S Socket 编程模式，但要比它更高一层。请求程序就是一个客户机，而服务提供程序就是一个服务器。首先，客户机调用进程发送一个有进程参数的调用信息到服务进程，然后等待应答信息。在服务器端，进程保持睡眠状态直到调用信息的到达为止。当一个调用信息到达，服务器获得进程参数，计算结果，发送答复信息，然后等待下一个调用信息，最后，客户端调用进程接收答复信息，获得进程结果，然后调用执行继续进行。可参考以下图来理解：
这个图很清楚的说明了RPC的工作流程，就不在一一说明了，更详细的资料可以参考《UNIX网络编程 第2卷 进程间通信》有关SUN RPC这一章节，里面详尽描述了整个RPC过程调用。
3. RPC开发流程：
一般而言在开发RPC时，我们通常分为三个步骤：
(1)定义说明客户/服务器的通信协议。
这里所说的通信协议是指定义服务过程的名称、调用参数的数据类型和返回参数的数据类型，还包括底层传输类型（可以是UDP或TCP），当然也可以由RPC底层函数自动选择连接类型建立TI-RPC。最简单的协议生成的方法是采用协议编译工具，常用的有Rpcgen，整个是SUN RPC提供的运行例库。
(2)开发客户端程序。
(3)开发服务器端程序。
4. RPC编程开发一般思路：
客户端： 调用相关的函数，创建句柄，使用tcp/udp进行通信。
服务器： 以线程运行，等待客户端发过来的链接请求，再调用相关的函数处理后再返回相关的值。
重要相关知识要点：
(1) 如果有多个CLIENT *cln句柄的问题，要注意其创建及管理，同时要考虑多线程的问题，可以使用线程存储来解决。
(2)创建TCP/UDP协议的CLIENT *clnt句柄。可以细分到创建tcp/udp类型的socket。
(3)客户端中UPD PORT限制范围的问题。比如，如何使用自己定义的范围，而不是让系统自动分配。
5. 关于程序号，版本号和过程号的说明
前面说到客户/服务器之间的通信协议，不得不说下程序号，版本号和过程号。首先，我们要知道如何表示一个唯一存在的远程过程？当一次RPC调用结束后，相应线程发送相应的信号，客户端程序才会继续运行。当然，一台服务主机上可以有多个远程过程提供服务，那么，问题来了，如何来表示一个唯一存在的远程过程呢？一个远程过程是有三个要素来唯一确定的：程序号、版本号和过程号。程序号是用来区别一组相关的并且具有唯一过程号的远程过程。一个程序可以有一个或几个不同的版本，而每个版本的程序都包含一系列能被远程调用的过程，通过版本的引入，使得不同版本下的RPC能同时提供服务。每个版本都包含有许多可供远程调用的过程，每个过程则有其唯一标示的过程号。
例如，下面就是一个实例，我们的rpc.x文件定义如下：
#define RPC1_RPC_PROG_NUM 0x38000023 //this should be bigger than 0x38000000
/* data Structure */
struct _rpc1_data_t {
int type; /* 1: time, 2: pid number */
char data[0];
}；
typedef struct _rpc1_data_t rpc1_data_t;
program RPC1_RPC_PROG {
version RPC1_RPC_VERS1 {
int RPC1_RPCC(rpc1_data_t) = 1; /* Procedure number = 1 */
} = 1; /* Version number = 1 */
} = RPC1_RPC_PROG_NUM; /* Program number */
6. 关于Rpcgen
rpcgen可以说是SUN公司提供的一个快速自动生成相关RPC代码的一个工具。它的输入为一个规格说明文件，它的输出为一个C语言的源程序。规格文件（*.x）包含常量、全局数据类型以及远程过程的声明。Rpcgen产生的代码包含了实现客户机和服务器程序所需要的大部分源代码。它包括参数整理、发送RPC报文、参数和结果的外部数据表示以及本地数据表示的转换等。不过在由rpcgen生成的源文件中，没有过程的具体实现，所以程序员必须要手工编辑这些文件，实现这些过程。
一般Linux上都默认安装好了rpcgen， 通过查看帮助，可以快速产生rpc相关的代码文件。
xx@xx ~ $ rpcgen --h
usage: rpcgen infile
rpcgen [-abkCLNTM][-Dname[=value]] [-i size] [-I [-K seconds]] [-Y path] infile
rpcgen [-c | -h | -l | -m | -t | -Sc | -Ss | -Sm] [-o outfile] [infile]
rpcgen [-s nettype]* [-o outfile] [infile]
rpcgen [-n netid]* [-o outfile] [infile]
options:
-a generate all files, including samples
-b backward compatibility mode (generates code for SunOS 4.1)
-c generate XDR routines
-C ANSI C mode
-Dname[=value] define a symbol (same as #define)
-h generate header file
-i size size at which to start generating inline code
-I generate code for inetd support in server (for SunOS 4.1)
-K seconds server exits after K seconds of inactivity
-l generate client side stubs
-L server errors will be printed to syslog
-m generate server side stubs
-M generate MT-safe code
-n netid generate server code that supports named netid
-N supports multiple arguments and call-by-value
-o outfile name of the output file
-s nettype generate server code that supports named nettype
-Sc generate sample client code that uses remote procedures
-Ss generate sample server code that defines remote procedures
-Sm generate makefile template
-t generate RPC dispatch table
-T generate code to support RPC dispatch tables
-Y path directory name to find C preprocessor (cpp)
For bug reporting instructions, please see:
<http://bugs.gentoo.org/>.
xx@xx ~ $
通过rpcgen，可以产生以下文件：
(1)一个头文件（.h）包括服务器和客户端程序变量、常量、类型等说明。
(2)一系列的XDR例程，它可以对头文件中定义的数据类型进行处理。
(3) 一个Server 端的标准程序框架。
(4) 一个Client 端的标准程序框架。
举例说明，比如如何利用前面的rpc.x文件，通过rpcgen来产生相关的客户端和服务器rpc代码呢？如下：
(1)#rpcgen -a [-C] rpc.x //产生所有的模板文件
(2)#rpcgen -h rpc.x -o rpc.h //产生头文件
(3)#rpcgen -Sc rpc.x -o rpc_client.c //产生客户端的模板文件
(4)#rpcgen -Ss rpc.x -o rpc_server.c //产生服务器的模板文件
(5)#rpcgen -Sm rpc.x //产生Makefile文件
(6)#rpcgen -l rpc.x -o rpc_clnt.c //产生客户端stub
(7)#rpcgen -m rpc.x -o rpc_svc.c //产生服务器stub
(8)#rpcgen -c rpc.x -o rpc_xdr.c //产生xdr文件
7. 关于rpc编程中需要注意的知识点
(1)关于rpc timeout问题
由于是远程调用，所以相对于本地调用来说，rpc所要花费的时间更长，很容易出现timeout的问题。注意，因TCP是可靠的面向连接的协议，有自己的一套机制来保证端到端的传输可靠性，故使用TCP建立的应用不需要考虑超时重传等问题。、
1. 总超时值：一个客户端等待其服务器的应答的总时间量。TCP和UDP都是用该值；
2. 重试超时：只用于UDP, 是一个客户等待其服务器的应答期间每次重传请求的间隔时间；
默认的超时时间可以通过clnt_control(CLGET_TIMEOUT/CLGET_RETRY_TIMEOUT)函数获取。
struct timeval tv;
clnt_control(clnt, CLGET_TIMEOUT, (char *)&tv);
clnt_control(clnt, CLGET_RETRY_TIMEOUT, (char *)&tv);
printf("timeout = %d : timeout = %d\n", tv.tv_sec, tv.tv_usec);
至于这两个值具体是多少，我没有验证过，看到有网友说是：UDP的默认总超时值为-1，重传超时值为5s（unp书上说是15s）， TCP的默认总超时值为0（unp书上说是30s），而为什么跟书上不同，他的解释是由于RPC的版本不一样，这一点，有待验证。而这两个值，我们可以通过替换成CLSET_TIMEOUT/CLSET_RETRY_TIMEOUT就可以设置我们需要的timeout值。
(2)如何指定RPC port的范围
在原有的rpc port-mapping service中，sunrpc保留512~1024作为保留的端口号使用，也就是说如果用原来的port-mapping， 就可能会使用到这个范围的端口号，如果要使用1024以上的端口号，那么改如果修改呢？
在svc_register中最后一个参数port，传递port=0进去，进而就不会再调用sunrpc本身自带的pmap_set()函数了，我们可以重写属于我们自己的pmap_set()函数，跟自带的pmap_set()函数的区别在于，自带的函数使用的是socke == 1去调用clntudp_bufcreate()，而我们可以自己先创建好UDP的socket再去调用此函数。这样，就可以使用我们指定的port number了。
8. 关于RPC 接口说明
开发客户端和服务器端的程序时，RPC提供了我们不同层次的开发例程调用接口。不同层次的接口提供了对RPC不同程度控制。一般可分为5个等级的编程接口，接下来我们分别讨论一下各层所提供的功能函数.
(1)简单层例程
简单层是面向普通RPC应用，为了快速开发RPC应用服务而设计的，他提供了如下功能函数。
函数名 功能描述
Rpc_reg( ) 在一特定类型的传输层上注册某个过程，来作为提供服务的RPC程序
Rpc_call( ) 远程调用在指定主机上指定的过程
Rpc_Broadcast( ) 向指定类型的所有传输端口上广播一个远程过程调用请求
(2)高层例程
在这一层，程序需要在发出调用请求前先创建一个客户端句柄，或是在侦听请求前先建立一个服务器端句柄。程序在该层可以自由的将自己的应用绑在所有的传输端口上，它提供了如下功能函数。
函数名 功能描述
Clnt_create( ) 程序通过这个功能调用，告诉底层RPC服务器的位置及其传输类型
Clnt_create_timed( ) 定义每次尝试连接的超时最大时间
Svc_create( ) 在指定类型的传输端口上建立服务器句柄，告诉底层RPC事件过程的相应入口地址
Clnt_call() 向服务器端发出一个RPC调用请求
(3)中间层例程
中间层向程序提供更为详细的RPC控制接口,而这一层的代码变得更为复杂，但运行也更为有效，它提供了如下功能函数。
函数名 功能描述
Clnt_tp_create( ) 在指定的传输端口上建立客户端句柄
Clnt_tp_create_timed( ) 定义最大传输时延
Svc_tp_creaet( ) 在指定的传输端口上建立服务句柄
Clnt_call( ) 向服务器端发出RPC调用请求
(4)专家层例程
这层提供了更多的一系列与传输相关的功能调用，它提供了如下功能函数。
函数名 功能描述
Clnt_tli_create( ) 在指定的传输端口上建立客户端句柄
Svc_tli_create( ) 在指定的传输端口上建立服务句柄
Rpcb_set( ) 通过调用rpcbind将RPC服务和网络地址做映射
Rpcb_unset( ) 删除rpcb_set( ) 所建的映射关系
Rpcb_getaddr( ) 调用rpcbind来犯会指定RPC服务所对应的传输地址
Svc_reg( ) 将指定的程序和版本号与相应的时间例程建起关联
Svc_ureg( ) 删除有svc_reg( ) 所建的关联
Clnt_call( ) 客户端向指定的服务器端发起RPC请求
(5)底层例程
该层提供了所有对传输选项进行控制的调用接口，它提供了如下功能函数。
函数名 功能描述
Clnt_dg_create( ) 采用无连接方式向远程过程在客户端建立客户句柄
Svc_dg_create( ) 采用无连接方式建立服务句柄
Clnt_vc_create( ) 采用面向连接的方式建立客户句柄
Svc_vc_create( ) 采用面向连接的方式建立RPC服务句柄
Clnt_call( ) 客户端向服务器端发送调用请求
说明：其实这么多接口不需要去记，我们平时常用的就那么几个，而其他的可以在用到时再去查询下用法即可。
注：本文部分资料参考了网络上相关资源，因数目较多，就不一一列举，若涉及到您的版权问题，请与我联系，我会及时删除，谢谢。同时，若你喜欢这篇文章，请在转载时注明出处，谢谢合作！
