RPC（远程过程调用）详解

文章目录

一、RPC是什么
二、RPC需要解决的问题
- 1、Call ID映射
- 2、序列化和反序列化
- 3、网络传输
- 4、RPC的调用流程图
三、常用的RPC框架

一、RPC是什么

RPC是指远程过程调用，也就是说两台服务器A，B，一个应用部署在A服务器上，想要调用B服务器上应用提供的函数/方法，由于不在一个内存空间，不能直接调用，需要通过网络来表达调用的语义和传达调用的数据。

二、RPC需要解决的问题

1、Call ID映射

我们怎么告诉远程机器我们要调用funA，而不是funB或者funC呢？在本地调用中，函数体是直接通过函数指针来指定的，我们调用funA，编译器就自动帮我们调用它相应的函数指针。但是在远程调用中，函数指针是不行的，因为两个进程的地址空间是完全不一样的。

所以，在RPC中，所有的函数都必须有自己的一个ID。这个ID在所有进程中都是唯一确定的。客户端在做远程过程调用时，必须附上这个ID。然后我们还需要在客户端和服务端分别维护一个 {函数 <–> Call ID} 的对应表。两者的表不一定需要完全相同，但相同的函数对应的Call ID必须相同。

【Note】当客户端需要进行远程调用时，它就查一下这个表，找出相应的Call ID，然后把它传给服务端，服务端也通过查表，来确定客户端需要调用的函数，然后执行相应函数的代码。

在这里插入图片描述

2、序列化和反序列化

客户端怎么把参数值传给远程的函数呢？在本地调用中，我们只需要把参数压到栈里，然后让函数自己去栈里读就行。

但是在远程过程调用时，客户端跟服务端是不同的进程，不能通过内存来传递参数。甚至有时候客户端和服务端使用的都不是同一种语言（比如服务端用C++，客户端用Java或者Python）。

【Note】这时候就需要客户端把参数先转成一个字节流（编码），传给服务端后，再把字节流转成自己能读取的格式（解码）。这个过程叫序列化和反序列化。同理，从服务端返回的值也需要序列化反序列化的过程。

为什么需要序列化？

转换为字节流方便进行网络传输。
实现跨平台、跨语言；如果是跨平台的序列化，则发送方序列化后，接收方可以用任何其支持的平台反序列化成相应的版本，比如 Java序列化后，用.net、phython等反序列化。

3、网络传输

远程调用往往用在网络上，客户端和服务端是通过网络连接的。所有的数据都需要通过网络传输，因此就需要有一个网络传输层。

【Note】网络传输层需要把Call ID和序列化后的参数字节流传给服务端，然后再把序列化后的调用结果传回客户端。只要能完成这两者的，都可以作为传输层使用。因此，它所使用的协议其实是不限的，能完成传输就行。尽管大部分RPC框架都使用TCP协议，但其实UDP也可以，而gRPC干脆就用了HTTP2。

所以，要实现一个RPC框架，其实只需要把以上三点实现了就基本完成了。Call ID映射可以直接使用函数字符串，也可以使用整数ID。映射表一般就是一个哈希表。序列化反序列化可以自己写，也可以使用Protobuf或者FlatBuffers之类的。网络传输库可以自己写socket，或者用asio，ZeroMQ，Netty之类。

4、RPC的调用流程图