RPC之Thrift

1、RPC基本原理

一、開發步驟

RPC(Remote Procedure Call)，遠程過程調用，大部分的RPC框架都遵循以下三個開發步驟：

1. 定義一個接口說明文件：描述了對象(結構體)、對象成員、接口方法等一系列信息；
2. 經過RPC框架所提供的編譯器，將接口說明文件編譯成具體的語言文件；
3. 在客戶端和服務器端分別引入RPC編譯器所生成的文件，便可像調用本地方法同樣調用服務端代碼；

二、通訊過程

一、客戶過程以正常方式調用客戶樁（client stub，一段代碼）；
二、客戶樁生成一個消息，而後調用本地操做系統；
三、客戶端操做系統將消息發送給遠程操做系統；
四、遠程操做系統將消息交給服務器樁（server stub，一段代碼）；
五、服務器樁將參數提取出來，而後調用服務器過程；
六、服務器執行要求的操做，操做完成後將結果返回給服務器樁；
七、服務器樁將結果打包成一個消息，而後調用本地操做系統；
八、服務器操做系統將含有結果的消息發送回客戶端操做系統；
九、客戶端操做系統將消息交給客戶樁；
十、客戶樁將結果從從消息中提取出來，返回給調用它的客戶過程；

三、和RESTful API對比

流量消耗。RESTful API 在應用層使用 HTTP 協議，哪怕使用輕型、高效、傳輸效率高的 JSON 也會消耗較大的流量，而 RPC 傳輸既可使用 TCP 也可使用 UDP，並且協議通常使用二制度編碼，大大下降了數據的大小，減小流量消耗。

對接異構第三方服務時，一般使用 HTPP/RESTful 等公有協議，對於內部的服務調用，應用選擇性能更高的二進制私有協議

2、thrift架構

Thrift是一款由Fackbook開發的可伸縮、跨語言的服務開發框架，該框架已經開源而且加入的Apache項目。Thrift主要功能是：經過自定義的Interface Definition Language(IDL)，能夠建立基於RPC的客戶端和服務端的服務代碼。數據和服務代碼的生成是經過Thrift內置的代碼生成器來實現的。Thrift 的跨語言性體如今，它能夠生成C++, Java, Python, PHP, Ruby, Erlang, Perl, Haskell, C#, Cocoa, JavaScript, Node.js, Smalltalk, OCaml , Delphi等語言的代碼，且它們之間能夠進行透明的通訊。

圖中Your Code是用戶實現的業務邏輯，接下來的FooService.Client和Foo.write()/read()是thrift根據IDL生成的客戶端和服務端的代碼，對應於RPC中Client stub和Server stub。TProtocol 用來對數據進行序列化與反序列化，具體方法包括二進制，JSON 或者 Apache Thrift 定義的格式。TTransport 提供數據傳輸功能，使用 Apache Thrift 能夠方便地定義一個服務並選擇不一樣的傳輸協議。

一、TTransport層

表明thrift的數據傳輸方式，thrift定義了以下幾種經常使用數據傳輸方式

TSocket: 阻塞式socket；
TFramedTransport: 以frame爲單位進行傳輸，非阻塞式服務中使用；
TFileTransport: 以文件形式進行傳輸；

二、TProtocol層

表明thrift客戶端和服務端之間傳輸數據的協議，通俗來說就是客戶端和服務端之間傳輸數據的格式(例如json等)，thrift定義了以下幾種常見的格式

TBinaryProtocol: 二進制格式；
TCompactProtocol: 壓縮格式；
TJSONProtocol: JSON格式；
TSimpleJSONProtocol: 提供只寫的JSON協議；

三、thrift IDL文件

thrift IDL不支持無符號的數據類型，由於不少編程語言中不存在無符號類型，thrift支持一下幾種基本的數據類型

• byte: 有符號字節
• i16: 16位有符號整數
• i32: 32位有符號整數
• i64: 63位有符號整數
• double: 64位浮點數
• string: 字符串

此外thrift還支持如下容器類型：

• list: 一系列由T類型的數據組成的有序列表，元素能夠重複；
• set: 一系列由T類型的數據組成的無序集合，元素不可重複；
• map: 一個字典結構，Key爲K類型，Value爲V類型，至關於java中的HashMap；

thrift容器中元素的類型能夠是除了service以外的任何類型，包括exception

thirft支持struct類型，目的就是講一些數據聚合在一塊兒，方便傳輸管理，struct定義形式以下：

struct People {
1:string name;
2:i32 age;
3:string gender;
}

thrift支持枚舉類型，定義形式以下：

enum Gender {
MALE,
FEMALE
}

thrift支持自定義異常類型exception，異常定義形式以下：

exception RequestException {
1:i32 code;
2:string reason;
}

thrift定義服務至關於Java中建立接口同樣，建立的service通過代碼生thrift代碼生成工具編譯後就會生成客戶端和服務端的框架代碼，service的定義形式以下：

service HelloWorldService {
// service中能夠定義若干個服務，至關於Java Interface中定義的方法
string doAction(1:string name, 2:i32 age);
}

thrift支持給類型定義別名，以下所示：

typedef i32 int
typedef i64 long

thrift也支持常量的定義，使用const關鍵字：

const i32 MAX_RETRIES_TIME = 10;
const string MY_WEBSITE = "http://facebook.com";

thrift支持命名空間，命名空間至關於Java中的package，主要用於組織代碼，thrift使用關鍵字namespace定義命名空間，格式是namespace 語言名 路徑，以下示例所示：

namespace java com.test.thrift.demo