使用Java实现简易RPC框架

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RPC其全程为Remote Process Call，即为远程过程调用。RPC将传统的本地调用转换为调用远端的服务器的方法，给系统的处理能力和吞吐量带来了极大的提升。
随着项目的发展，业务越来越复杂，单个项目的话，会非常复杂，且不易维护，如果单个项目挂了就会导致整个系统都无法使用，但是把复杂的业务拆分为多个小业务就方便系统的维护与开发。这种情况下就会有系统之间的相互调用。当日调用量不大的时候我们可以直接使用http(使用的最多的是appache的HttpClient)，调用不同应用之间的服务，但是当调用量大的时候，因为使用http的调用一般使用json数据格式，所以数据传输量大，这种调用方法是基于http协议的，并且http的连接与释放需要占用大量的宝贵资源，并且不好做服务路由与负载均衡。所以出现了RPC框架，比如Dubbo。一般RPC框架都是基于TCP协议的长连接，传输的数据系列化，大大的减少了数据的传输量。

RPC远程调用，即不同应用之间的调用，必然涉及到ipc进程之间的通讯，进程之间的通讯有管道方式，共享内存方式，文件共享方式，管道方式，套接字方式。进程间的通讯可以参考这篇文章。
这里RPC框架，进程间的通讯是使用java的套接字socket。这里实现的简易RPC框架，并没有处理负载均衡，服务的路由，服务的监控等，服务的注册等等，仅仅是实现服务的调用。
代码是参考这篇博客写的，博主是Dubbo的源码提供者。
消费者:

package com.xfl.rpc;

import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.net.Socket;

/**
 * Created by XFL
 * time on 2017/5/14 22:12
 * description:消费者，调用服务
 * http://javatar.iteye.com/blog/1123915
 */
public class Consumer {
    public static <T> T refer(final Class<T> interfaceClass,
                              final String host, final int port) throws Exception {
        if (interfaceClass == null)
            throw new IllegalArgumentException("Interface class == null");
        if (!interfaceClass.isInterface())
            throw new IllegalArgumentException("The " + interfaceClass.getName() + " must be interface class!");
        if (host == null || host.length() == 0)
            throw new IllegalArgumentException("Host == null!");
        if (port <= 0 || port > 65535)
            throw new IllegalArgumentException("Invalid port " + port);
        System.out.println("Get remote service " + interfaceClass.getName() + " from server " + host + ":" + port);
        //生成动态代理对象
        return (T) Proxy.newProxyInstance(interfaceClass.getClassLoader(), new Class<?>[]{interfaceClass}, new InvocationHandler() {
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] arguments) throws Throwable {
                Socket socket = new Socket(host, port);
                try {
                    ObjectOutputStream output = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
                    try {
                        output.writeUTF(method.getName());
                        output.writeObject(method.getParameterTypes());
                        output.writeObject(arguments);
                        ObjectInputStream input = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
                        try {
                            Object result = input.readObject();
                            if (result instanceof Throwable) {
                                throw (Throwable) result;
                            }
                            return result;
                        } finally {
                            input.close();
                        }
                    } finally {
                        output.close();
                    }
                } finally {
                    socket.close();
                }
            }
        });
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //此处返回的是动态代理对象
        HelloService service = refer(HelloService.class, "127.0.0.1", 1234);
        for (int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) {
            //调用hello方法时会调用代理对象的invoke方法
            String hello = service.hello("World" + i);
            System.out.println(hello);
            Thread.sleep(1000);
        }
    }
}

生产者:

package com.xfl.rpc;

import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

/**
 * Created by XFL
 * time on 2017/5/14 21:22
 * description:生产者暴露服务
 * http://javatar.iteye.com/blog/1123915
 */
public class Provider {
    public static void export(final Object service, int port) throws Exception {
        //服务校验
        if (service == null) {
            throw new IllegalArgumentException("service must not be null");
        }
        //端口校验
        if (port <= 0 || port > 65535) {
            throw new IllegalArgumentException("Invalid port:" + port + "a valid port must between 0 and 65535");
        }
        //向操作系统注册服务
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(port);
        //循环启动监听
        while (true) {
            Socket socket = serverSocket.accept();
            //开启独立的线程处理服务调用
            new ServerThread(socket, service).start();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        HelloService service = new HelloServiceImpl();
        export(service, 1234);
    }
}

package com.xfl.rpc;

import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.lang.reflect.Method;
import java.net.Socket;

/**
 * Created by XFL
 * time on 2017/5/14 21:51
 * description: 单独处理调用的服务
 */
public class ServerThread extends Thread {
    private Socket socket;
    private Object service;

    public ServerThread(Socket socket, Object service) {
        this.socket = socket;
        this.service = service;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            ObjectInputStream input = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
            //获取服务调用的方法
            String methodName = input.readUTF();
            //获取服务调用的参数类型
            Class<?>[] parameterTypes = (Class<?>[]) input.readObject();
            //获取服务调用的参数
            Object[] arguments = (Object[]) input.readObject();
            //获取输出响应结果流
            ObjectOutputStream output = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
            try {
                Method method;
                //利用反射调用服务
                method = service.getClass().getMethod(methodName, parameterTypes);
                Object result = method.invoke(service, arguments);
                //返回调用结果
                output.writeObject(result);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }

            input.close();
        } catch (IOException e) {

        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //关闭连接
            if (socket != null) {
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

接口

package com.xfl.rpc;

/**
 * Created by XFL
 * time on 2017/5/14 21:16
 * description: 接口定义
 */
public interface HelloService {
    String hello(String name);
}

package com.xfl.rpc;

/**
 * Created by XFL
 * time on 2017/5/14 21:18
 * description:接口实现
 */
public class HelloServiceImpl implements HelloService {
    @Override
    public String hello(String name) {
        return "hello:" + name;
    }
}