幾行代碼實現RPC框架

時間 2019-11-16

標籤代碼實現 rpc 框架欄目微服務简体版

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前言

昨天看了一篇關於用幾行代碼實現RPC框架的博客javatar.iteye.com/blog/112391…，收穫很大，因而我想在這篇博客的基礎上理一理思路，儘量的多加一點註釋，進一步下降學習RPC框架原理的門檻。java

原理圖

先上一個原理圖，讀者可根據此圖來幫助理解後續的代碼。 bash

代碼

RpcFramework核心類服務器

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.ServerSocket;
import java.net.Socket;


public class RpcFramework {

    /**
     * 暴露服務
     *
     * @param service 服務實現
     * @param port 服務端口
     * @throws Exception
     */
    public static void export(final Object service, int port) throws Exception {

        System.out.println("Export service " + service.getClass().getName() + " on port " + port);

        ServerSocket server = new ServerSocket(port);
        //一直輪詢，相比while(true)，這種方式性能更佳
        for(;;) {
            try {
                //此處阻塞一直等到有consumer請求過來
                final Socket socket = server.accept();
                //每來一個消費請求就開啓一個新的線程
                new Thread(() -> {
                    try {
                        try {
                            ObjectInputStream input = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
                            try {
                                //consumer會分三次發送所須要的方法信息，這裏的readUTF(),readObject()都會發生阻塞
                                String methodName = input.readUTF();
                                Class<?>[] parameterTypes = (Class<?>[])input.readObject();
                                Object[] arguments = (Object[])input.readObject();
                                ObjectOutputStream output = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
                                try {
                                    //獲取到目標方法
                                    Method method = service.getClass().getMethod(methodName, parameterTypes);
                                    //經過反射執行目標方法並返回結果
                                    Object result = method.invoke(service, arguments);
                                    //將執行結果返回給consumer
                                    output.writeObject(result);
                                } catch (Throwable t) {
                                    output.writeObject(t);
                                } finally {
                                    output.close();
                                }
                            } finally {
                                input.close();
                            }
                        } finally {
                            socket.close();
                        }
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }).start();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    /**
     * 引用服務
     *
     * @param <T> 接口泛型
     * @param interfaceClass 接口類型
     * @param host 服務器主機名
     * @param port 服務器端口
     * @return 遠程服務
     * @throws Exception
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static <T> T refer(final Class<T> interfaceClass, final String host, final int port) throws Exception {

        System.out.println("Get remote service " + interfaceClass.getName() + " from server " + host + ":" + port);
        //經過JDK動態代理的方式直接返回給調用refer方法的調用者一個被動態代理處理過的 對象
        return (T) Proxy.newProxyInstance(interfaceClass.getClassLoader(), new Class<?>[] {interfaceClass}, new InvocationHandler() {
            @Override
            //調用該對象的每一個方法都會先去調用下面的邏輯
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] arguments) throws Throwable {
                //當方法真實被調用的時候纔會發起RPC遠程請求provider執行服務
                Socket socket = new Socket(host, port);
                try {
                    ObjectOutputStream output = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
                    try {
                        //分三次發送方法所須要的信息
                        output.writeUTF(method.getName());
                        output.writeObject(method.getParameterTypes());
                        output.writeObject(arguments);
                        ObjectInputStream input = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
                        try {
                            //獲得服務執行的最終結果
                            Object result = input.readObject();
                            if (result instanceof Throwable) {
                                throw (Throwable) result;
                            }
                            return result;
                        } finally {
                            input.close();
                        }
                    } finally {
                        output.close();
                    }
                } finally {
                    socket.close();
                }
            }
        });
    }

}

複製代碼

服務接口框架

public interface HelloService {

    String hello(String name);

}

複製代碼

服務接口實現socket

public class HelloServiceImpl implements HelloService {

    @Override
    public String hello(String name) {
        System.out.println("被調用了");
        return "Hello" + name;
    }

}

複製代碼

provider引導類分佈式

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

複製代碼

consumer引導類ide

public class RpcConsumer {
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            //此時獲取到的service是被JDK動態代理包裝後的service，在調用方法的時候會進行遠程調用
            HelloService service = RpcFramework.refer(HelloService.class, "127.0.0.1", 1234);
            for (int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i ++) {
                String hello = service.hello("World" + i);
                System.out.println(hello);
                Thread.sleep(1000);
            }
        }
}

複製代碼

下圖是provider項目的類結構圖性能