一、简述

HSF(High-speed Service Framework)，是在阿里巴巴内部广泛使用的分布式 RPC 服务框架。

HSF 连通不同的业务系统，解耦系统间的实现依赖。HSF 从分布式应用的层面，统一了服务的发布与调用方式，从而帮助用户更加方便、快速地开发分布式应用，以及提供或使用公共功能模块。HSF 为用户屏蔽了分布式领域中的各种复杂技术细节，如远程通讯、序列化实现、性能损耗、同步与异步调用方式的实现等。

二、架构设计

HSF 作为一个纯客户端架构的 RPC 框架，没有服务端集群，所有 HSF 服务调用均是通过服务消费方(Consumer)与服务提供方(Provider)点对点进行。为了实现整套分布式服务体系，HSF 还需要依赖以下外部系统：

1️⃣Provider——服务提供者

通常是某个业务系统，提供相关的业务服务，一般都是个服务集群。业务系统初期使用 HSF，通过引入 SDK 的方式。后期阿里定制化改造了容器(tomcat/docker)，通过配置完成 HSF 的接入使用，作为架构中的服务提供方。对业务系统本身(war/jar)不造成侵入性。绑定了12200端口，用于接受请求并提供服务，同时将地址信息发布到地址注册中心。

2️⃣Consumer——服务消费者

通常也是某个业务系统集群，跟服务提供者非常类似，只是服务、消费角度区别。通过地址注册中心订阅服务，根据订阅到的地址信息发起调用，地址注册中心不参与调用。

3️⃣ConfigServer——配置服务器

HSF 依赖注册中心进行服务发现，如果没有注册中心，HSF 只能完成简单的点对点调用。因为作为服务提供端，没有办法将自己的服务信息对外发布，让外界知晓；作为服务消费端，可能已经知道需要调用的服务，但是无法获取能够提供这些服务的机器。而 ConfigServer 就是服务信息的中介，提供服务发现的能力。

• 注册与订阅

  服务注册——在服务提供方启动时，完成该服务的注册——上报当前服务的 ip/port、服务类名方法名、版本号、分组等信息。

  服务订阅——在服务消费方启动时，完成某些服务的订阅——通过订阅的服务标识(类名+方法名+版本号等)，在内存中查找相关服务，一旦找到则将服务提供者的 IP 端口等信息推送给当前服务消费方，以便消费。

• 长连接与内存级

  服务提供方与服务消费方均与配置服务器保持长连接，一旦服务提供方发生变化，会立即被通知，更新内存中的列表数据，并同步给订阅该服务的服务消费方。

4️⃣Diamond——EDAS 持久化配置中心

用于存储 HSF 服务的各种治理规则，HSF 客户端在启动的过程中会向持久化配置中心订阅各种服务治理规则，如白名单、权限、路由规则、归组规则、权重规则等，从而根据规则对调用过程的选址逻辑进行干预。持久化配置中心的角色是由 Diamond 组件承担的。

当需要时，用户通过在界面上设计规则，Diamond 会快速的将新的规则推送给相关的服务提供方。

5️⃣addressServer——地址服务器

地址服务器的职责是保存上文的 ConfigServer 与 Diamond 服务器的地址列表。在 consumer、provider 启动时，会首先以域名访问的方式访问地址服务器，从地址服务器获取到 ConfigServer 与 Diamond 服务器的地址列表信息，以便访问。

6️⃣EDAS 元数据存储中心

元数据是指 HSF 服务对应的方法列表以及参数结构等信息，元数据不会对 HSF 的调用过程产生影响，因此元数据存储中心也并不是必须的。但考虑到服务运维的便捷性，HSF 客户端在启动时会将元数据上报到元数据存储中心，以便提供给服务运维使用。元数据存储中心的角色是由 Redis 承担的。

7️⃣EDAS 控制台

EDAS 控制台打通了服务地址注册中心、持久化配置中心、元数据存储中心等，为用户提供了服务运维功能，包括服务查询、服务治理规则管理等，提高 HSF 服务研发的效率、运维的便捷性。

完成初始化后，服务调用者内保存了相关的服务信息，通过内部设置的调用方式(如随机访问一台，权重等)可以进行点对点的调用。
其内部通过 NIO 多路复用(Netty)+Hessian 序列化实现 RPC 调用，使用 Hessian 主要是压测表现出稳定性以及高效的综合特性。

三、功能

HSF 作为分布式 RPC 服务框架，支持多种服务的调用方式。

1️⃣同步调用
HSF 客户端默认以同步调用的方式消费服务，客户端代码需要同步等待返回结果。

2️⃣异步调用
对于服务调用的客户端，并非所有 HSF 服务都需要同步等待返回结果。HSF 提供异步调用，帮助客户端无需同步阻塞在 HSF 调用上。HSF 的异步调用，有 Future 调用和 Callback 调用两种：
①Future 调用
客户端在需要获取调用的返回结果时，通过 HSFResponseFuture.getResponse(int timeout)主动获取结果。

②Callback 调用
Callback 调用利用 HSF 内部提供的回调机制，在指定 HSF 服务消费完毕拿到返回结果时，HSF 会回调用户实现的 HSFResponseCallback 接口，客户端通过回调通知的方式获取结果。

3️⃣泛化调用
对于一般的 HSF 调用来说，HSF 客户端需要依赖服务的二方包，通过依赖二方包中的 API 进行编程调用，获取返回结果。但是泛化调用不需要依赖服务的二方包，可以发起 HSF 调用、获取返回结果。在平台型的产品中，泛化调用的方式可以有效减少平台型产品的二方包依赖，实现系统的轻量级运行。

4️⃣调用链路 Filter 扩展
HSF 内部设计了调用过滤器，能够主动发现用户的调用过滤器扩展点，将其集成到 HSF 调用链路中，便于扩展方对 HSF 的请求进行扩展处理。

四、应用开发方式

使用 HSF 开发应用有 Ali-Tomcat 和 Pandora Boot 两种方式。

Ali-Tomcat：依赖 Ali-Tomcat 和 Pandora，提供了完整的 HSF 功能，包括服务注册与发现、隐式传参、异步调用、泛化调用和调用链路 Filter 扩展。应用程序须以 WAR 包方式部署。
Pandora Boot：依赖 Pandora，提供了比较完整的 HSF 功能，包括服务注册与发现、异步调用。应用程序编译为可运行的 JAR 包并部署即可。