分布式思想和rpc解决方案介绍
2024-09-25 16:44:48
1.RPC的诞生
RPC（Remote Procedure Call）远程过程调用，通过这个rpc协议，调用远程计算机上的服务，就像调用本地的服务一样。
不同的服务部署在不同的机器上面，并且在启动后在注册中心进行注册，如果要调用，可以通过rpc调用对应的服务。
如图，在不同的Controller中可以从注册中心（可以使用eureka，zookeeper实现，本文例子使用简单的hash
map作为实现）获取可以调用的服务，然后通过rpc进行调用。
2.java远程的远程调用-RMI（Remote method Invoke）
java提供了远程的对于远程服务调用的支持:RMI（Remote method Invoke）。
3.手写一个RPC框架
3.1 实现的技术方案
设计技术点:Socket通讯、动态代理与反射、Java序列化
RPC本质是使用动态代理，通过网络通信技术进行增强。
3.2代码实现
3.2.1 客户端代码
package main.java.rpc;
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.InetSocketAddress;
import java.net.Socket;
//rpc框架的客户端代理部分
public class RpcClientFrame {
/*动态代理类，实现了对远程服务的访问*/
private static class DynProxy implements InvocationHandler{
//远程调用的服务
private Class serviceClass;
//远程调用地址
private final InetSocketAddress addr;
public DynProxy(Class serviceClass,InetSocketAddress addr) {
this.serviceClass = serviceClass;
this.addr = addr;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
ObjectInputStream inputStream = null;
ObjectOutputStream outputStream = null;
Socket socket = null;
try {
socket = new Socket();
socket.connect(addr);
//类名 方法名 方法类型列表 方法入参列表
outputStream = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
outputStream.writeUTF(serviceClass.getSimpleName());
outputStream.writeUTF(method.getName());
outputStream.writeObject(method.getParameterTypes());
outputStream.writeObject(args);
outputStream.flush();
inputStream = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
//我们要把调用的细节打印出来
System.out.println("远程调用成功！" + serviceClass.getName());
//最后要网络的请求返回给返回
return inputStream.readObject();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
socket.close();
inputStream.close();
outputStream.close();
}
return null;
}
}
//定义客户端要定义的服务
package enjoyedu.service;
/**
* 享学课堂
*类说明：服务员接口
*/
public interface TechInterface {
//洗脚服务
String XJ(String name);
}
package main.java;
import main.java.rpc.RpcClientFrame;
import main.java.service.TechInterface;
/**
* rpc的客户端调用远程服务
* @author hasee
*
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//动态代理获取我们的对象
TechInterface techInterface = (TechInterface) RpcClientFrame.getProxyObject(TechInterface.class);
//进远程调用我们的对象
System.out.println(techInterface.XJ("luke"));
}
}
3.2.2服务端和注册中心代码
1.//服务端定义要调用的服务接口
package service;
public interface TechInterface {
//洗脚服务
String XJ(String name);
}
2.//服务端定义要调用的服务的接口实现类
package service.impl;
import service.TechInterface;
public class TechImpl implements TechInterface {
public String XJ(String name) {
return "您好，13号技师为你服务:"+name;
}
}
package server;
import java.io.IOException;
import javax.imageio.spi.RegisterableService;
import register.RegisterCenter;
import service.TechInterface;
import service.impl.TechImpl;
/**
* rpc的服务端，提供服务
* @author hasee
*
*/
public class Server {
public static void main(String[] args) throws IOException {
RegisterCenter registerCenter = new RegisterCenter(8888);
//注册技师对象至注册中心
registerCenter.register(TechInterface.class, TechImpl.class);
registerCenter.start();
}
}
package register;
/**
* 注册中心，这个例子使用一个hashmap作为实现
* @author hasee
*
*/
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.lang.reflect.Method;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class RegisterCenter {
//线程池
private static ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(Runtime.getRuntime().availableProcessors());
//定义注册中心的静态对象
private static Map<String, Class> serviceRegistry = new HashMap<String, Class>();
//服务端口
private static int port = 8888;
/**
* 注册服务
* @param serviceInterface 接口名字
* @param impl 实现类的class对象
*/
public void register(Class serviceInterface, Class impl) {
//服务的注册:socket通讯+反射
serviceRegistry.put(serviceInterface.getSimpleName(), impl);
}
public RegisterCenter(int port) {
this.port = port;
}
/**
* 启动服务端
* @throws IOException
*/
public static void start() throws IOException {
// 创建ServerSocket实例监听端口
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(port);
System.out.println("start server");
// 1.监听客户端的TCP连接，接到TCP连接后将其封装成task，由线程池执行,并且同时将socket送入(server.accept()=socket)
try {
while (true) {
//serverSocket.accept()会阻塞直到服务端接受到客户端的请求。
executorService.execute(new ServiceTask(serverSocket.accept()));
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 将客户端的每一个请求都封装成一个线程ServiceTask，投放到线程池里面进行执行。
* @author hasee
*
*/
private static class ServiceTask implements Runnable {
private Socket client;
public ServiceTask(Socket client) {
this.client = client;
}
public void run() {
//读取socket中的流数据
ObjectInputStream inputStream = null;
ObjectOutputStream outputStream = null;
try {
// 类名、方法名、参数类型、参数值
inputStream = new ObjectInputStream(client.getInputStream());
//获取调用服务名称
String serviceName = inputStream.readUTF();
//获取调用方法的名称
String methodName = inputStream.readUTF();
//获取参数类型列表
Class<?>[] requiresTypes = (Class<?>[]) inputStream.readObject();
//获取参数列表
Object[] args = (Object[]) inputStream.readObject();
Class serviceClass = serviceRegistry.get(serviceName);
//反射调用方法
Method method = serviceClass.getMethod(methodName, requiresTypes);
Object result = method.invoke(serviceClass.newInstance(), args);
//把结果反馈到客户端
outputStream = new ObjectOutputStream(client.getOutputStream());
outputStream.writeObject(result);
outputStream.flush();
//关闭io资源
inputStream.close();
client.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
3.2.3 测试结果
- 先启动服务端
- 其次启动客户端
输出结果：您好，13号技师为你服务:luke
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