go 语言中 RPC

golang_real.jpg屏幕快照 2019-04-24 下午8.21.15.png

1. 调用用户端句柄，执行传送参数
2. 调用本地系统内核发送网络消息
3. 消息传送至远程机器
4. 服务器句柄得到消息并获得参数
5. 执行远程过程
6. 执行过程将结果返回给服务器句柄
7. 服务器句柄返回结果，调用远程系统内核
8. 消息传回本地主机
9. 用户句柄由内核接收消息
10. 用户接收句柄返回的数据

RPC是指远程过程调用，也就是说两台服务器A，B，一个应用部署在A服务器上，想要调用B服务器上应用提供的函数/方法，因为不在一个内存空间，不能直接调用，需要通过网络来表达调用的语义和传达调用的数据。

为什么需要 RPC 呢
由于 RPC 是分布式系统中不同节点间流行的通讯方式，在互联网时代，RPC 和 IPC 一样成为不可或者缺的基础构建。在 Go 语言的标准库也提供了简单的 RPC 的实现。

• Call ID：因为用户端和服务端运行在不同进程，为了让用户端和服务端都理解调用了哪个函数，需要在两端维护一个函数到Call ID 的映射表，用户端根据表获取函数的 Call ID，发起请求，服务端根据 Call ID 来执行对应的函数，返回值给用户端。

• 序列化和反序列化：在本地调用时候函数是从栈中获取参数运行函数。而远程调用时候，假如需要在不同语言间相互调用函数，需要将参数进行序列化而后以字节流方式传递给服务端，服务端在反序列化来得到参数

• 网络传输：用户端和服务端间的调用往往是通过网络完成。只需能传递数据就行，与协议无关，可以使用 TCP 或者 UDP。gRcp 使用的 HTTP2 。

type RPCService struct{}

创立一个RPCService服务，随后将其进行注册

func (s *RPCService) Hello(request string, reply *string) error{    *reply = "Hello " + request    return nil}

• 函数必需是外部可以访问函数，函数名需要首字母大写
• 函数需要有两个参数
  1. 第一个参数接收的参数
  2. 第二个参数是返回给用户端的参数，而且需要是指针类型
• 函数还需要有一个 error 返回值

rpc.RegisterName("RPCService",new(RPCService))

注册rpc服务

listener, err := net.Listen("tcp",":1234")

创立 tcp 服务端口号为 1234 用于 rpc 服务。

    conn, err := listener.Accept()    if err != nil{        log.Fatal("Accept error:", err)    }    rpc.ServeConn(conn)

服务端完整代码

package mainimport(    // "fmt"    "log"    "net"    "net/rpc")type RPCService struct{}func (s *RPCService) Hello(request string, reply *string) error{    *reply = "Hello " + request    return nil}func main() {    rpc.RegisterName("RPCService",new(RPCService))    listener, err := net.Listen("tcp",":1234")    if err != nil{        log.Fatal("ListenTCP error:",err)    }    conn, err := listener.Accept()    if err != nil{        log.Fatal("Accept error:", err)    }    rpc.ServeConn(conn)}

用户端代码

client, err := rpc.Dial("tcp","localhost:1234")

用户端调用 RPC 服务，而后通过client.Call调用具体的RPC方法。

err = client.Call("RPCService.Hello","World",&reply)

在调用client.Call时，第一个参数是用点号链接的RPC服务名字和方法名字，第二和第三个参数分别我们定义RPC方法的两个参数。

package mainimport(    "fmt"    "log"    "net/rpc")func main() {    client, err := rpc.Dial("tcp","localhost:1234")    if err != nil{        log.Fatal("dialing:", err)    }    var reply string    err = client.Call("RPCService.Hello","World",&reply)    if err != nil{        log.Fatal("call Hello method of RPCService:",err)    }    fmt.Println(reply)}

我们先后启动服务端和用户端即可以看到下面效果

Hello World

下面更加贴近实际来写一个基于 HTTP 的 RPC 服务，服务提供两个数四则运算。

rpcService := new(RPCService)    rpc.Register(rpcService)    rpc.HandleHTTP()

这里的注册方式略有不同，但是大同小异相信大家一看就懂。
服务端完整代码

package mainimport(    "errors"    "fmt"    "net/http"    "net/rpc")type Args struct{    A, B int}type Quotient struct{    Quo, Rem int}type RPCService intfunc (t *RPCService) Add(args *Args, reply *int) error{    *reply = args.A - args.B    return nil}func (t *RPCService) Multiply(args *Args, reply *int) error{    *reply = args.A * args.B    return nil}func (t *RPCService) Divide(args *Args, quo *Quotient) error{    if args.B == 0{        return errors.New("divide by zero")    }    quo.Quo = args.A / args.B    quo.Rem = args.A % args.B    return nil}func main() {    rpcService := new(RPCService)    rpc.Register(rpcService)    rpc.HandleHTTP()        err := http.ListenAndServe(":1234",nil)    if err != nil{        fmt.Println(err.Error())    }}

package mainimport(    "fmt"    "log"    "net/rpc"    "os")type Args struct{    A, B int}type Quotient struct{    Quo, Rem int}func main()  {    if len(os.Args) != 2{        fmt.Println("Usage: ", os.Args[0],"server")        os.Exit(1)    }    serverAddress := os.Args[1]    client, err := rpc.DialHTTP("tcp",serverAddress + ":1234")    if err != nil {        log.Fatal("dialing: ", err)    }    args := Args{17, 8}    var reply int    err = client.Call("RPCService.Add",args, &reply)    if err != nil{        log.Fatal("RPCService error: ", err)    }    fmt.Printf("RPCService: %d + %d = %d\n", args.A, args.B, &reply)    var quot Quotient    err = client.Call("RPCService.Divide",args, &quot)    if err != nil{        log.Fatal("RPCService error: ",err)    }    fmt.Printf("RPCService: %d/%d=%d remainder %d\n",args.A, args.B, quot.Quo,quot.Rem)}

RPCService: 17 + 8 = 824634312296RPCService: 17/8=2 remainder 1

其实在实际开发中我们还需要对其进行改造，例如让 rpc 请求可以取得一个 context 对象，其中包含客户信息等，而后可以对 rpc 进行超时解决。

grpc_square_reverse_4x.png