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RPC（Remote Procedure Call）：远程过程调用，是一个计算机通信协议。该协议允许运行于一台计算机的程序调用另一台计算机的子程序，而程序员无需额外地为这个交互作用编程。 - 两个或多个应用程序都分布在不同的服务器上，它们之间的调用都像是本地方法调用一样。
- 常见的 RPC 框架有：比较知名的如阿里的 Dubbo、Google 的 gRPC、Go 语言的 rpcx、Apache 的 thrift，Spring 旗下的 SpringCloud。
RPC调用流程
- RPC调用流程说明：
- 服务消费方（client）以本地调用方式调用服务；
- client stub 接收到调用后负责将方法、参数等封装成能够进行网络传输的消息体；
- client stub 将消息进行编码并发送到服务端；
- server stub 收到消息后进行解码；server stub 根据解码结果调用本地的服务；
- 本地服务执行并将结果返回给 server stub；server stub 将返回导入结果进行编码并发送至消费方；
- client stub 接收到消息并进行解码，服务消费方（client）得到结果。
- Netty应用实例：基于Netty实现 Dubbo RPC。
- 需求说明：Dubbo 底层使用了 Netty 作为网络通讯框架，要求用 Netty 实现一个简单的 RPC 框架，模仿 Dubbo，消费者和提供者约定接口和协议，消费者远程调用提供者的服务，提供者返回一个字符串，消费者打印提供者返回的数据。
- HelloService.java
package com.zzw.netty.dubborpc.publicinterface;
//这个服务提供方和服务消费方都需要的接口
public interface HelloService {
String hello(String mes);
}
- HelloServiceImpl.java
package com.zzw.netty.dubborpc.provider;
import com.zzw.netty.dubborpc.publicinterface.HelloService;
public class HelloServiceImpl implements HelloService {
private static int count = 0;
//当有消费方调用该方法时，就返回一个结果
@Override
public String hello(String mes) {
System.out.println("收到客户端消息：" + mes);
//根据 mes 返回不同的结果
if (mes != null) {
return "你好客户端，我已经收到你的消息 [" + mes + "] 第" + (++count) + " 次。";
} else {
return "你好客户端，我已经收到你的消息！";
}
}
}
- ServerBootstrap.java
package com.zzw.netty.dubborpc.provider;
import com.zzw.netty.dubborpc.netty.NettyServer;
//ServerBootstrap 会启动一个服务提供者，就是 NettyServer
public class ServerBootstrap {
public static void main(String[] args) {
NettyServer.startServer("127.0.0.1", 7000);
}
}
- NettyServer.java
package com.zzw.netty.dubborpc.netty;
import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
import io.netty.handler.codec.string.StringDecoder;
import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder;
public class NettyServer {
public static void startServer(String hostName, int port) {
startServer0(hostName, port);
}
//编写一个方法，完成对NettyServer的初始化和启动
private static void startServer0(String hostname, int port) {
EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
try {
ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();
serverBootstrap.group(bossGroup, workerGroup)
.channel(NioServerSocketChannel.class)
.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
pipeline.addLast(new StringDecoder());
pipeline.addLast(new StringEncoder());
pipeline.addLast(new NettyServerHandler()); //业务处理器
}
}
);
ChannelFuture channelFuture = serverBootstrap.bind(hostname, port).sync();
System.out.println("服务提供方开始提供服务~~~");
channelFuture.channel().closeFuture().sync();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
bossGroup.shutdownGracefully();
workerGroup.shutdownGracefully();
}
}
}
- NettyServerHandler.java
package com.zzw.netty.dubborpc.netty;
import com.zzw.netty.dubborpc.customer.ClientBootstrap;
import com.zzw.netty.dubborpc.provider.HelloServiceImpl;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter;
public class NettyServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
//获取客户端发送的消息，并调用服务
System.out.println("msg：" + msg);
//客户端在调用服务器的api时，我们需要定义一个协议
//比如我们要求 每次发消息是都必须以某个字符串开头 "HelloService#hello#你好"
if (msg.toString().startsWith(ClientBootstrap.providerName)) {
String result = new HelloServiceImpl().hello(msg.toString().substring(msg.toString().lastIndexOf("#") + 1));
ctx.writeAndFlush(result);
}
}
@Override
public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
ctx.close();
}
}
- ClientBootstrap.java
package com.zzw.netty.dubborpc.customer;
import com.zzw.netty.dubborpc.netty.NettyClient;
import com.zzw.netty.dubborpc.publicinterface.HelloService;
public class ClientBootstrap {
//这里定义协议头
public static final String providerName = "HelloService#hello#";
public static void main(String[] args) throws Exception {
//创建一个消费者
NettyClient customer = new NettyClient();
//创建代理对象
HelloService service = (HelloService) customer.getBean(HelloService.class, providerName);
for (; ; ) {
Thread.sleep(2 * 1000);
//通过代理对象调用服务提供者的方法(服务)
String res = service.hello("你好，Dubbo！");
System.out.println("调用的结果：" + res);
}
}
}
- NettyClient.java
package com.zzw.netty.dubborpc.netty;
import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelOption;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;
import io.netty.handler.codec.string.StringDecoder;
import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class NettyClient {
//创建一个线程池
private static ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(Runtime.getRuntime().availableProcessors());
private static NettyClientHandler client;
private int count = 0;
//编写方法使用代理模式，获取一个代理对象
public Object getBean(final Class<?> serviceClass, final String providerName) {
return Proxy.newProxyInstance(Thread.currentThread().getContextClassLoader(),
new Class<?>[]{serviceClass}, (proxy, method, args) -> {
System.out.println("(proxy, method, args) 进入...." + (++count) + " 次");
//这部分代码，客户端每调用一次 hello，就会进入到该代码
if (client == null) {
initClient();
}
//设置要发给服务器端的信息
//providerName 协议头 args[0] 就是客户端调用api：hello(???)
client.setPara(providerName + args[0]);
return executor.submit(client).get(); //获取服务端返回的结果
});
}
//初始化客户端
private static void initClient() {
client = new NettyClientHandler();
//创建EventLoopGroup
NioEventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
bootstrap.group(group)
.channel(NioSocketChannel.class)
.option(ChannelOption.TCP_NODELAY, true) //无延时
.handler(
new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
pipeline.addLast(new StringDecoder());
pipeline.addLast(new StringEncoder());
pipeline.addLast(client);
}
}
);
try {
bootstrap.connect("127.0.0.1", 7000).sync();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
- NettyClientHandler.java
package com.zzw.netty.dubborpc.netty;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter;
import java.util.concurrent.Callable;
public class NettyClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter implements Callable {
private ChannelHandlerContext context;//上下文
private String result; //返回的结果
private String para; //客户端调用方法时，传入的参数
//与服务器的连接创建后，就会被调用（第一个被调用）
@Override
public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
System.out.println("channelActive 方法被调用！");
context = ctx;
}
//收到服务器的数据后，调用方法 （第四个被调用），channelRead 和 call 的调用是同步过程
@Override
public synchronized void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
System.out.println("channelRead 方法被调用！");
result = msg.toString();
notify(); //唤醒等待的线程
}
@Override
public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
ctx.close();
}
//被代理对象调用，发送数据给服务器（第三个被调用）-> wait -> 等待被唤醒(channelRead) -> 返回结果（第五个被调用）
@Override
public synchronized Object call() throws Exception {
System.out.println("call1 被调用...");
context.writeAndFlush(para);
//进行wait
wait(); //等待 channelRead 方法获取到服务器的结果后，唤醒这里
System.out.println("call2 被调用...");
return result; //服务方返回的结果
}
//（第二个被调用）
void setPara(String para) {
System.out.println("setPara...");
this.para = para;
}
}
