Golang RPC实践

摘要: 总体上来说，HTTP每次请求比较浪费资源的。虽然HTTP也是走在TCP上面的，但是HTTP请求自己添加了很多自己的信息，因此会消耗带宽资源。所以一些公司就是用RPC作为内部应用的通信协议。

RPC

RPC(Remote Procedure Call，远程过程调用)是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务，而不需要了解底层网络细节的应用程序通信协议。RPC协议构建于TCP或UDP,或者是HTTP上。

在Go中，标准库提供的net/rpc包实现了RPC协议需要的相关细节,开发者可以很方便的使用该包编写RPC的服务端和客户端程序。

从上图看, RPC本身就是一个client-server模型。

下面列举一个实例代码, 来了解RPC调用过程

server.go

package main

import (
    "fmt"
    "log"
    "net"
    "net/http"
    "net/rpc"
    "os"
    "time"
)

type Args struct {
    A, B int
}

type Math int

//计算乘积
func (t *Math) Multiply(args *Args, reply *int) error {
    time.Sleep(time.Second * 3) //睡1秒，同步调用会等待，异步会先往下执行
    *reply = args.A * args.B
    fmt.Println("Multiply")
    return nil
}

//计算和
func (t *Math) Sum(args *Args, reply *int) error {
    time.Sleep(time.Second * 3)
    *reply = args.A + args.B
    fmt.Println("Sum")
    return nil
}

func main() {
    //创建对象
    math := new(Math)
    //rpc服务注册了一个Math对象 公开方法供客户端调用
    rpc.Register(math)
    //指定rpc的传输协议 这里采用http协议作为rpc调用的载体 也可以用rpc.ServeConn处理单个连接请求
    rpc.HandleHTTP()
    l, e := net.Listen("tcp", ":1234")
    if e != nil {
        log.Fatal("listen error", e)
    }
    go http.Serve(l, nil)
    os.Stdin.Read(make([]byte, 1))
}

client.go

package main

import (
    "fmt"
    "log"
    "net/rpc"
    "time"
)

type Args struct {
    A, B int
}

func main() {
    //调用rpc服务端提供的方法之前，先与rpc服务端建立连接
    client, err := rpc.DialHTTP("tcp", "127.0.0.1:1234")
    if err != nil {
        log.Fatal("dialHttp error", err)
        return
    }
    //同步调用服务端提供的方法

    args := &Args{7, 8}
    var reply int
    //可以查看源码 其实Call同步调用是用异步调用实现的。后续再详细学习
    err = client.Call("Math.Multiply", args, &reply) //这里会阻塞三秒

    if err != nil {
        log.Fatal("call Math.Multiply error", err)
    }
    fmt.Printf("Multiply:%d*%d=%d\n", args.A, args.B, reply)

    //异步调用

    var sum int

    divCall := client.Go("Math.Sum", args, &sum, nil)

    //使用select模型监听通道有数据时执行，否则执行后续程序
    for {
        select {
        case <-divCall.Done:
            fmt.Printf("%d+%d是%d, 退出执行!", args.A, args.B, sum)
            return
        default:
            fmt.Println("继续等待....")
            time.Sleep(time.Second * 1)
        }
    }
}

运行命令

go run server.go

go run client.go

运行结果

Multiply:7*8=56
继续等待....
继续等待....
继续等待....
7+8=15

调用过程解析

server端

• rpc服务注册了一个Math对象 公开方法供客户端调用

• 采用http协议作为rpc调用的载体, 处理请求

client端

• 调用rpc服务端提供的方法之前，先与rpc服务端建立连接

• 使用Call 方法调用远程方法

延伸

其实细心的朋友会注意到client.go 里面有client.Call 和 client.Go 调用;

查看源码可以看到client.Call 底层就是调用的client.Go

// 部分源码:

/ Go invokes the function asynchronously. It returns the Call structure representing
// the invocation. The done channel will signal when the call is complete by returning
// the same Call object. If done is nil, Go will allocate a new channel.
// If non-nil, done must be buffered or Go will deliberately crash.
func (client *Client) Go(serviceMethod string, args interface{}, reply interface{}, done chan *Call) *Call {
    call := new(Call)
    call.ServiceMethod = serviceMethod
    call.Args = args
    call.Reply = reply
    if done == nil {
        done = make(chan *Call, 10) // buffered.
    } else {
        // If caller passes done != nil, it must arrange that
        // done has enough buffer for the number of simultaneous
        // RPCs that will be using that channel. If the channel
        // is totally unbuffered, it's best not to run at all.
        if cap(done) == 0 {
            log.Panic("rpc: done channel is unbuffered")
        }
    }
    call.Done = done
    client.send(call)
    return call
}

// Call invokes the named function, waits for it to complete, and returns its error status.
func (client *Client) Call(serviceMethod string, args interface{}, reply interface{}) error {
    call := <-client.Go(serviceMethod, args, reply, make(chan *Call, 1)).Done
    return call.Error
}

参考文章

• gRPC官方文档

• gRPC中文文档