Golang 簡易RPC的實現

時間 2019-11-07

標籤 golang 簡易 rpc 實現欄目 Go 简体版

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客戶端：服務調用發起方，又稱之爲服務消費者服務器：遠端計算機上運行的程序，其中包含客戶端要調用和訪問的方法客戶端存根：存放服務器端的地址，端口消息，將客戶端的請求參數打包成網絡消息，發送給服務器方。接收服務器方返回的數據包。該段程序運行在客戶端。服務端存根：接收客戶端發送的數據包，解析數據包，調用數據包，調用具體的服務方法，將調用結果打包發送給客戶端一方。該段程序運行在服務端。編程

工做過程：json

一、客戶端想要發起一個遠程過程調用，首先經過調用本地客戶端Stub程序的方式調用想要使用的功能方法名；服務器

二、客戶端Stub程序接收到了客戶端的功能調用請求，將客戶端請求調用的方法名，攜帶的參數等信息作序列化操做，並打包成數據包。網絡

三、客戶端Stub查找到遠程服務器程序的IP地址，調用Socket通訊協議，經過網絡發送給服務端。異步

四、服務端Stub程序接收到客戶端發送的數據包信息，並經過約定好的協議將數據進行反序列化，獲得請求的方法名和請求參數等信息。tcp

五、服務端Stub程序準備相關數據，調用本地Server對應的功能方法進行，並傳入相應的參數，進行業務處理。ide

六、服務端程序根據已有業務邏輯執行調用過程，待業務執行結束，將執行結果返回給服務端Stub程序。編碼

七、服務端Stub程序將程序調用結果按照約定的協議進行序列化，並經過網絡發送回客戶端Stub程序。代理

八、客戶端Stub程序接收到服務端Stub發送的返回數據，對數據進行反序列化操做，並將調用返回的數據傳遞給客戶端請求發起者。指針

九、客戶端請求發起者獲得調用結果，整個RPC調用過程結束。

RPC涉及到的相關技術經過上文一系列的文字描述和講解，咱們已經瞭解了RPC的由來和RPC整個調用過程。咱們能夠看到RPC是一系列操做的集合，其中涉及到不少對數據的操做，以及網絡通訊。所以，咱們對RPC中涉及到的技術作一個總結和分析：

一、動態代理技術：上文中咱們提到的Client Stub和Sever Stub程序，在具體的編碼和開發實踐過程當中，都是使用動態代理技術自動生成的一段程序。

二、序列化和反序列化：在RPC調用的過程當中，咱們能夠看到數據須要在一臺機器上傳輸到另一臺機器上。在互聯網上，全部的數據都是以字節的形式進行傳輸的。而咱們在編程的過程當中，每每都是使用數據對象，所以想要在網絡上將數據對象和相關變量進行傳輸，就須要對數據對象作序列化和反序列化的操做。

序列化：把對象轉換爲字節序列的過程稱爲對象的序列化，也就是編碼的過程。

反序列化：把字節序列恢復爲對象的過程稱爲對象的反序列化，也就是解碼的過程。

服務定義及暴漏：

func (t *T) MethodName(request T1,response *T2) error 上述代碼是go語言官方給出的對外暴露的服務方法的定義標準，其中包含了主要的幾條規則，分別是：一、對外暴露的方法有且只能有兩個參數，這個兩個參數只能是輸出類型或內建類型，兩種類型中的一種。二、方法的第二個參數必須是指針類型。三、方法的返回類型爲error。四、方法的類型是可輸出的。 * 五、方法自己也是可輸出的。

type MathUtil struct{}//該方法向外暴露：提供計算圓形面積的服務
func (mu *MathUtil) CalculateCircleArea(req float32, resp *float32) error {
    *resp = math.Pi * req * req //圓形的面積 s = π * r * r
    return nil //返回類型
}

代碼講解：在上述的案例中，咱們能夠看到：一、Calculate方法是服務對象MathUtil向外提供的服務方法，該方法用於接收傳入的圓形半徑數據，計算圓形面積並返回。二、第一個參數req表明的是調用者（client）傳遞提供的參數。三、第二個參數resp表明要返回給調用者的計算結果，必須是指針類型。四、正常狀況下，方法的返回值爲是error，爲nil。若是遇到異常或特殊狀況，則error將做爲一個字符串返回給調用者，此時，resp參數就不會再返回給調用者。

客戶端鏈接服務端：

client, err := rpc.DialHTTP("tcp", "localhost:8081")

if err != nil { 
panic(err.Error())
}

遠端方法調用客戶端成功鏈接服務端之後，就能夠經過方法調用調用服務端的方法，具體調用方法以下：

var req float32 //請求值 req = 3
var resp float32 //返回值 
err = client.Call("MathUtil.CalculateCircleArea", req, &resp) 
if err != nil { 
panic(err.Error()) 
} 
fmt.Println(resp)

上述的調用方法核心在於client.Call方法的調用，該方法有三個參數，第一個參數表示要調用的遠端服務的方法名，第二個參數是調用時要傳入的參數，第三個參數是調用要接收的返回值。上述的Call方法調用實現的方式是同步的調用，除此以外，還有一種異步的方式能夠實現調用。異步調用代碼實現以下：

var respSync *float32
//異步的調用方式 
syncCall := client.Go("MathUtil.CalculateCircleArea", req, &respSync, nil)
replayDone := <-syncCall.Done
fmt.Println(replayDone)
fmt.Println(*respSync)

代碼演示：

Go HTTPRPC

//server
package main


import (
    "errors"
    "fmt"
    "log"
    "net/http"
    "net/rpc"
)


//使用 rpc http實現簡單的 rpc操做
type Args struct {
    A, B int
}


type Math int


func (m *Math) Multiply(args *Args, reply *int) error {
    *reply = args.A * args.B
    return nil
}


type Quotient struct {
    Quo, Rem int
}


func (m *Math) 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() {
    math := new(Math)
    rpc.Register(math) //註冊rpc
    rpc.HandleHTTP()   //使用http rpc


    fmt.Println("rpc http server runing ....")
    err := http.ListenAndServe(":1234", nil)


    if err != nil {
        log.Println(err.Error())
    }
}

//client
package main


import (
    "fmt"
    "log"
    "net/rpc"
)


type Args struct {
    A, B int
}


type Quotient struct {
    Quo, Rem int
}


func main() {


    // fmt.Println(os.Args)


    // if len(os.Args) != 2 {
    //  fmt.Println("usage:", os.Args[0], "server")
    //  os.Exit(1)
    // }


    serverAddr := "127.0.0.1"


    client, err := rpc.DialHTTP("tcp", serverAddr+":1234")


    if err != nil {
        log.Println("dial err is ", err)
    }


    var reply int


    args := Args{1, 2}


    err = client.Call("Math.Multiply", args, &reply) //server method方法名要與server一致,寫錯後，將會提示服務不存在


    if err != nil {
        log.Println("call err ", err)
    }


    fmt.Printf("Math Multiply: %d * %d =%d \n", args.A, args.B, reply)


    var quo Quotient
    err = client.Call("Math.Divide", args, &quo)


    if err != nil {
        log.Println("divide err ", err)
    }
    fmt.Printf("Math Divide: %d / %d =%d remainder %d \n", args.A, args.B, quo.Quo, quo.Rem)


}

Go TcpRPC

//server
package main


import (
    "errors"
    "log"
    "net"
    "net/rpc"
)


type Math int


type Args struct {
    A, B int
}


func (m *Math) Multiply(args *Args, reply *int) error {


    *reply = args.A * args.B


    return nil
}


type Quotient struct {
    Quo, Rem int
}


func (m *Math) 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() {


    math := new(Math)


    rpc.Register(math)


    tcpAddr, err := net.ResolveTCPAddr("tcp", ":1234")


    if err != nil {
        log.Println("Resolve Ip addr err ", err)
        return
    }


    listen, err := net.ListenTCP("tcp", tcpAddr)


    if err != nil {
        log.Println("listen err is ", err)
        return
    }


    for {
        server, err := listen.Accept()
        if err != nil {
            log.Println("accept err is ", err)
            continue
        }
        rpc.ServeConn(server)
    }
}

//client

package main


import (
    "fmt"
    "log"
    "net/rpc"
)


type Args struct {
    A, B int
}


type Quotient struct {
    Quo, Rem int
}


func main() {


    client, err := rpc.Dial("tcp", "127.0.0.1"+":1234")


    if err != nil {
        log.Println("rpc dial err :", err)
        return
    }


    args := Args{1, 2}
    var reply int
    err = client.Call("Math.Multiply", args, &reply)


    if err != nil {
        log.Println("multiply err ", err)
        return
    }


    fmt.Printf("multiply %d * %d = %d  \n", args.A, args.B, reply)


    var quo Quotient


    err = client.Call("Math.Divide", args, &quo)


    if err != nil {
        log.Println("Divite err is ", err)
        return
    }


    fmt.Printf("Divide %d / %d =%d ,rem %d", args.A, args.B, quo.Quo, quo.Rem)


}

Go JSONRPC

//server
package main


import (
    "net/rpc"
    "net/rpc/jsonrpc"
    "log"
    "net"
    "errors"
)




type Math int


type Args struct {
    A, B int
}


type Quotient struct {
    Quo, Rem int
}


func (m *Math)Multiply(args Args,reply *int) error{
    *reply=args.A*args.B


    return nil
}




func (m *Math)Divide(args Args,quo *Quotient) error{
    if args.B==0{
        return errors.New("divide by zreo")
    }


    quo.Quo=args.A/args.B
    quo.Rem=args.A%args.B
    
    return nil
}


func main(){


    math:=new(Math)


    rpc.Register(math)


    listenAddr,err:=net.ResolveTCPAddr("tcp",":1234")
    if err!=nil{
        log.Println("resove ip addr err is ",err)
        return
    }


    listen,err:=net.ListenTCP("tcp",listenAddr)


    if err!=nil{
        log.Println("listenTcp err ",err)
        return
    }


    for{
        conn,err:=listen.Accept()


        if err!=nil{
            log.Println("accept err is ",err)
            return
        }
        jsonrpc.ServeConn(conn)
    }
    
}

//client

package main


import (
    "fmt"
    "log"
    "net/rpc/jsonrpc"
)


type Args struct {
    A, B int
}


type Quotient struct {
    Quo, Rem int
}


func main() {


    client, err := jsonrpc.Dial("tcp", "127.0.0.1"+":1234")


    if err != nil {
        log.Println("rpc dial err :", err)
        return
    }


    args := Args{1, 2}
    var reply int
    err = client.Call("Math.Multiply", args, &reply)


    if err != nil {
        log.Println("multiply err ", err)
        return
    }


    fmt.Printf("multiply %d * %d = %d  \n", args.A, args.B, reply)


    var quo Quotient


    err = client.Call("Math.Divide", args, &quo)


    if err != nil {
        log.Println("Divite err is ", err)
        return
    }


    fmt.Printf("Divide %d / %d =%d ,rem %d", args.A, args.B, quo.Quo, quo.Rem)


}

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