RPC框架的原理和应用方法

随着集中式架构向分布式架构的转变，应用系统之间的服务调用与通讯问题成为了首要解决的需求。而RPC 的主要目标就是为了让构建分布式计算（应用）变得更加简单，在提供强大的远程调用能力时不损失本地调用的语义简洁性。 为实现该目标，RPC 框架需提供一种透明调用机制让使用者不必显示的区分本地调用和远程调用。
RPC 即Remote Procedure Call 是一种进程间通信方式。 RPC的作用主要有三个方面：进程间通讯、提供和本地方法调用一样的调用机制、屏蔽程序员对远程调用的细节实现。
首先是进程间的通信问题，对于分布式环境，rpc能够帮助我们解决不同服务器之间的通信及数据传输问题，即做好方法调用到数据的转换，然后借助网络进行数据传递；rpc客户端向rpc服务端发起远程服务调用，通过请求的封装，参数的封装，序列化、编码、约定协议传输、解析请求、处理请求、封装返回消息数据、在进行返回数据的序列化、编码、在通过网络返回给客户端。再者是提供和本地方法调用一样的调用机制，尚学堂•百战程序员陈老师指出，对于业务系统来说，我们更多的关注点在于如何解决实际的业务需求问题，而不想花更多的时间和心思在诸如上述过程中关于网络传输及编解码过程，因此对于rpc来说，需要将这些编解码、协议约定、网络传输等进行一个整体的封装，然后只向业务系统提供最简单的调用方式。最后一个屏蔽程序员对远程调用的细节实现，其实也就是第二点中提到的那些功能的封装，我们不用去关系rpc到底是如何实现的，也不用关心它是如何运作的，对于业务开发人员来说，通过约定的方式进行类似于本地方法调用的形式来调用远程服务接口就可以了。
那么如何实现透明化的远程调用呢？
什么样的内部封装才能让我们觉得像以本地调用方式调用远程服务呢？
对于java来说就是使用代理。java代理有两种方式：1） jdk 动态代理（接口代理）；2）cglib代理（子类代理）。尽管字节码生成方式实现的代理更为强大和高效，但代码不易维护，大部分公司实现RPC框架时还是选择动态代理方式。这部分也将会在后续的章节中展开来说。
从发起远程调用到接收到数据返回结果，大致过程是：
1）服务消费方（client）调用以本地调用方式调用服务；
2）client stub接收到调用后负责将方法、参数等组装成能够进行网络传输的消息体；
3）client stub找到服务地址，并将消息发送到服务端；
4）server stub收到消息后进行解码；
5）server stub根据解码结果调用本地的服务；
6）本地服务执行并将结果返回给server stub；
7）server stub将返回结果打包成消息并发送至消费方；
8）client stub接收到消息，并进行解码；
9）服务消费方得到最终结果。
那么rpc就相当于将step2-step8的步骤进行了封装。下面借用一张网上的图片来帮助我们理解这个过程。
RPC 服务端通过 RpcServer 去暴露服务接口，而客户端通过 RpcClient 去获取服务接口。客户端像调用本地方法一样去调用远程接口方法，RPC 框架提供接口的代理实现，实际的调用将委托给代理 RpcProxy。代理封装调用信息并将调用转交给 RpcInvoker 去实际执行。在客户端的 RpcInvoker 通过连接器 RpcConnector 去维持与服务端的通道 RpcChannel，并使用 RpcProtocol 执行协议编码（encode）并将编码后的请求消息通过通道发送给服务端。RPC 服务端接收器 RpcAcceptor接收客户端的调用请求，同样使用 RpcProtocol 执行协议解码（decode）。
解码后的调用信息传递给 RpcProcessor 去控制处理调用过程，最后再委托调用给 RpcInvoker 去实际执行并返回调用结果。
通过上述分析可知，这里面包括以下核心组件：
用于暴露服务接口的RpcServer
用于发现服务接口的RpcClient
远程接口的代理实现RpcProxy
负责协议编解码的RpcProtocol（实际的rpc框架中一般会提供多种不同的实现）
常用的分布式RPC框架有：dubbo、motan、rpcx、gRPC、thrift等等。
关于常见的RPC框架也做了基本认识，对于这些优秀的框架，我们在实现我们自己RPC时可以借鉴一下这些架构里的一些模式以及技术。最后说明了下为什么我们会在分布式架构中要使用RPC而不是MQ，对于MQ来说，在处理同步调用无法满足实际的生产需求，而RPC才更加适合分布式应用的实际需要。