java技术--主流的RPC框架及与REST 和 SOAP、SOA的区别(01)

1.RPC的由来,产生原因

(1)随着互联网的发展,网站应用的规模不断扩大,常规的垂直应用架构已无法应对
(2)分布式服务架构和流动计算架构势在必行,亟需一个治理系统确保架构有条不紊的演进
   <1>分布式服务架构
     1.1.用于提高业务复用及整合的分布式服务框架(RPC),提供统一的服务是关键
   <2>流动计算架构(属于架构演进的一个过程)
     2.1.当服务越来越多,容量的评估,小服务资源的浪费等问题逐渐显现
     2.2.此时需增加一个调度中心基于访问压力实时管理集群容量,提高集群利用率
     2.3.用于提高机器利用率的资源调度和治理中心(SOA)是关键
(3)不同的系统之间的通讯,甚至不同组织之间的通讯问题,内存无法共享问题
   <1>在几个进程内(应用分布在不同的机器上),无法共用内存空间
   <2>在一台机器内通过本地调用无法完成相关的需求
   <3>由于机器的横向扩展,需要在多台机器组成的集群上部署应用等等
   <4>因此,统一RPC框架来解决提供统一的服务   

2.RPC概念

(1)RPC(Remote Procedure Call Protocol)——远程过程调用协议
  <1>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技术的协议
  <2>RPC使得程序能够像访问本地系统资源一样,去访问远端系统资源
  <3>主要方面包括:通讯协议、序列化、资源(接口)描述、服务框架、性能、语言支持等
(2)主流RPC框架
  <1> Dubbo
    1.1.是 阿里巴巴公司开源的一个高性能优秀的服务框架
    1.2.使得应用可通过高性能的RPC实现服务的输出和输入功能和 Spring框架无缝集成 
  <2>SpringCloud
    2.1.spring cloud是基于spring boot的
    2.2.spring boot 实现的是http协议的rpc,算是rpc的一个子集
(3)微服务
   <1>必然伴随着服务的发现、服务的治理、服务的监控这些,这就组成了微服务框架
   <2>微服务在本质上,就是rpc,rpc有基于tcp的,http的,mq的等等

3.RPC架构组件及调用过程

(1)一个基本的RPC架构里面应该至少包含以下4个组件:
     <1>客户端(Client):服务调用方(服务消费者)
     <2>客户端存根(Client Stub):
        2.1.存放服务端地址信息,将客户端的请求参数数据信息打包成网络消息
        2.2.再通过网络传输发送给服务端
     <3>服务端存根(Server Stub):
        3.1.接收客户端发送过来的请求消息并进行解包
        3.2.然后再调用本地服务进行处理
    <4>服务端(Server):服务的真正提供者  
(2)具体调用过程:
    <1>client客户端:通过调用本地服务的方式调用需要消费的服务
    <2>client stub:接收到调用请求后负责将方法、入参等信息序列化(组装)成能够进行网络传输的消息体
    <3>client stub:找到远程的服务地址,并且将消息通过网络发送给远程服务端(主机) 
    <4>server stub:收到消息后进行解码(反序列化操作)  
    <5>server stub:根据解码结果调用本地的服务进行相关处理
    <6>本地服务执行具体业务逻辑并将处理结果返回给服务端存根(server stub)
    <7>server stub:将返回结果重新打包成消息(序列化)并通过网络发送至消费方
    <8>client stub:接收到消息,并进行解码(反序列化)
    <9>Client:服务消费方得到最终结果
(3)传统RPC远程调用与RPC框架区别
    <1>传统RPC调用依次执行上面的调用过程
    <2>RPC框架的实现目标则是将上面的第2-8步完好地封装起来 
      2.1.就是把调用、编码/解码的过程给封装起来
      2.2.让用户感觉上像调用本地服务一样的调用远程服务   

3.REST 和 SOAP、RPC的区别

(1)没什么太大区别,他们的本质都是提供可支持分布式的基础服务
(2)最大的区别在于他们各自的的特点所带来的不同应用场景

4.RPC的实现基础

(1)需要有非常高效的网络通信,一般选择Netty作为网络通信框架
(2)需要有比较高效的序列化框架,比如谷歌的Protobuf序列化框架
(3)可靠的寻址方式(主要是提供服务的发现),可以使用Zookeeper来注册服务
      <1>被远程调用的接口,需要在zookeeper中进行注册
      <2>需要远程调用的服务在zookeeper中声明自己需要的接口
      <3>zookeeper将已经注册的接口通知给需要的服务
(4)如果是带会话(状态)的RPC调用,还需要有会话和状态保持的功能

5.RPC使用到的关键技术

(1)动态代理
   <1>生成Client Stub和Server Stub的时候需要用到Java动态代理技术
   <2>可以使用JDK提供的原生的动态代理机制
   <3>也可以使用开源的:CGLib代理,Javassist字节码生成技术
(2)序列化和反序列化
   <1>在网络中,所有的数据都将会被转化为字节进行传送
   <2>为了能够使参数对象在网络中进行传输,需要对这些参数进行序列化和反序列化操作
     2.1.序列化:把对象转换为字节序列的过程称为对象的序列化,也就是编码的过程
     2.2.反序列化:把字节序列恢复为对象的过程称为对象的反序列化,也就是解码的过程 
   <3>目前比较高效的开源序列化框架:如Kryo、FastJson和Protobuf等
(3)NIO通信
   <1>出于并发性能的考虑,传统的阻塞式IO显然不太合适,因此需要异步的IO,即 NIO
   <2>Java 提供了 NIO 的解决方案,Java 7 也提供了更优秀的 NIO.2 支持
   <3>可以选择Netty来解决NIO数据传输的问题
(4)服务注册中心     
   <1>可选:Redis、Zookeeper、Consul 、Etcd
   <2>一般使用ZooKeeper提供服务注册与发现功能
     2.1.解决单点故障以及分布式部署的问题(注册中心)         

6.参考文档:https://www.cnblogs.com/sumuncle/p/11554904.html

发布了191 篇原创文章 · 获赞 13 · 访问量 1万+

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/qq591009234/article/details/105449386