手写RPC框架，真不是为了装13！ |
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手写RPC框架，真不是为了装13！
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你好，我是田哥 面试中，很容易被面试官问到： 如何设计一个RPC框架？ 你可能没有被问到过，可能是运气好，也可能是你还没到这个级别。通常月薪20k以上，基本上都会问一些设计性的题目。 站在面试官角度：问这类题目，总比一个八股文强，这里面会涉及到很多技术点。比如：设计模式、通信协议、动态代理、虚拟化、线程池等知识。 好吧，不扯远了，我们开始聊今天的话题。 RPC全程为Remote procedure call 远程过程调用，这几个字很多人可能并不是特别的理解，再简单的说就是： 像调用本地方法一样调用远程服务。 比如，下面一个案例：一个用户操作服务： 代码语言：javascript复制public interface UserService{ String findUserNameById(Integer userId); } @Service public class UserServiceImpl implements UserService{ String findUserNameById(Integer userId){ //查数据或查缓存获取到用户名 return "田哥" } }现在一个controller里想调用UserServiceImpl的findUserNameById方法获取用户名。 代码语言：javascript复制@RestController public class UserController{ @Resource private UserService userService; @GetMapping("/test") public String test(){ return userService.findUserNameById(1); } }假设UserController、UserServiceImpl、UserService三个类都在同一个项目里，controller想调用findUserNameById方法是非常简单的。 但是，如果controller是另外一个项目，也想像上面那样调用（细微的不同，感觉还是一样），这时候我们就可以用到了RPC框架。 1、需要把接口UserService放在一个单独项目里，我们通常称之为api项目。 2、需要把UserServiceImpl放在一个单独项目里，我们通常称之为叫做provider项目。 3、controller嘛，通过是web之类的（consumer）项目里 4、把api打成jar包，然后consumer项目、provider项目都引用它。 市面上的RPC框架，比如说：Dubbo （阿里）、Thrift（FaceBook）、gRpc（Google）、brpc （百度）等都在不同侧重点去解决最初的目的，有的想极致完美，有的追求极致性能，有的偏向极致简单。 RPC原理回到前面我们说的像调用本地一样的调用远程服务，到底需要哪些技术支撑呢？ 动态代理，因为我们consumer项目里只有接口UserService定义，没有实现类，想要调用一个接口的方法？那就只能搞个代理对象了。编解码，也就是consumer需要把请求参数传到provider里去，网络传输过程先把我们的参数进行编码，然后传到provider，provider再对传过来的参数进行解码。网络通信，跨进程肯定就会涉及到网络通信。网络传输协议，consumer和provider 对于来回的参数信息，肯定得有有个标准，你按照什么样的方式传给我，不然我怎么知道你想表达什么。序列化和反序列化数据压缩，在进行数据网络传输时，如果数据太大了，我们得考虑能不能对数据进行压缩。注册中心，如果provider 进行集群部署（同样服务部署多个机器上），这时候我们需要在consumer进行手工维护，如果量一旦大起来了，这工作量可想而知。动态感知服务上下线，如果provider 存在宕机或者部署了新的节点，这时候consumer就需要知道哪些服务下线了，哪些服务上线了。动态路由，如果provider 进行集群部署（同样服务部署多个机器上），我们不可能让consumer都落在同一个节点上，这样资源不能充分利用了，古代皇帝的雨露均沾。动态路由那就会涉及到各种各样的算法，比如随机，轮询，权重等。为什么需要注册中心，我之前分享过： 美团面试：如何设计一个注册中心？ 造轮子根据上面的这些原理，田哥也搞了一个RPC框架，命名为mink（一个动物的名称）。 代码语言：javascript复制--mink ----mink-rpc rpc基本功能 ----mink-registry 服务注册与发现 ----mink-spring 集成SpringBoot然后，我们把mink-spring打成jar包，服务发布和服务引用都把这个jar给依赖进去。    框架使用上面，我们创造了轮子，下面，我们就来看如何使用。  mink-demo就是一个Spring Boot项目，有三个module。  我们把mink-api打成jar包，共consumer和provider使用。 也就是我们在consumer和provider都引入： 代码语言：javascript复制 com.tian mink-api 1.0-SNAPSHOT下面，我们来看看provider端的代码： 代码语言：javascript复制 com.tian mink-spring 1.0-SNAPSHOT com.tian mink-api 1.0-SNAPSHOT org.springframework.boot spring-boot-starter 2.5.4我们的mink框架，只需要引入mink-spring依赖即可。 接着就是properties的配置： 代码语言：javascript复制mink.rpc.servicePort=20880 mink.rpc.registryType=0 mink.rpc.registryAddress=127.0.0.1:2181再来看看具体服务实现类： 代码语言：javascript复制package com.tian.service; import com.tian.annotation.MinkService; /** * @author tianwc 公众号：java后端技术全栈、面试专栏 * @version 1.0.0 * @description 用户服务 * @createTime 2022年08月23日 18:16 */ @MinkService public class UserServiceImpl implements UserService { @Override public String findUserNameByiD(Integer id) { System.out.println("服务调用"); return "tian"; } }这一步，我们只需要在实现类上加上注解@MinkService即可。 最后就是项目启动类： 代码语言：javascript复制@ComponentScan(basePackages = {"com.tian.service","com.tian"}) @SpringBootApplication public class Application { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(Application.class, args); } }我们启动项目（注册中心用的是zookeeper）：  从日志中可以看出，我们的服务已经成功注册到注册中心了。 下面，我们来看看consumer端代码。 首先来看看依赖： 代码语言：javascript复制 com.tian mink-spring 1.0-SNAPSHOT com.tian mink-api 1.0-SNAPSHOT org.springframework.boot spring-boot-starter 2.5.4 org.springframework.boot spring-boot-starter-web 2.5.4这依赖也很简单，没什么好说的。 再来看看properties配置项： 代码语言：javascript复制mink.rpc.registryType=0 mink.rpc.registryAddress=127.0.0.1:2181 server.port=8090是不是也很简单？ 再来看看我们的controller代码： 代码语言：javascript复制package com.tian.controller; import com.tian.annotation.MinkReference; import com.tian.service.UserService; import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RestController; /** * @author tianwc 公众号：java后端技术全栈、面试专栏 * @version 1.0.0 * @description 消费端 * @createTime 2022年08月23日 23:08 */ @RestController public class UserController { @MinkReference private UserService userService; @RequestMapping("/test") public String test() { return userService.findUserNameByiD(1); } }需要用到对应服务，只需要添加注解@MinkReference即可。 最后就是项目启动类，简单的不行。 代码语言：javascript复制@SpringBootApplication public class Application { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(Application.class, args); } }启动日志：  访问：http://localhost:8090/test  成功！整个过程，非常轻松地集成mink框架并在业务代码中使用。 总结起来，其实就三步： 1、pom中添加依赖 2、properties文件中配置注册中心信息 3、使用的时候加上注解@MinkReference或 @MinkService即可 总结mink框架用到的技术点（后期会加入线程池，其他序列化技术、监控）： 工厂模式、动态代理、模板方法模式、注册式饿汉式单列模式 底层通信用的是netty框架、自定义协议、序列化与反序列化（java原生态和json）、编解码 集成SpringBoot、Spring扩展点 集成zookeeper实现服务注册、服务上下线动态感知 自定义注解、自定义String工具类、自定义Collection工具类、自定义数组工具类等。 自己动手写完这个mink框架，面试还是可以吹吹，同时，也意味着你对上面技术点掌握到手，你觉得面试官还不喜欢吗？ 我们不是为了装逼而造轮子，而是想通过造轮子这个过程，把我们学到的技术给用进去。学到的技术如果不用，那永远是个半吊子，并且很快就忘掉。 在实现的过程中，有任何问题都可以找我探讨，一方面完善mink框架，一方面技术提升！ |
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