1. Go实现简易RPC框架的方法步骤

     更新时间:2019年03月13日 14:25:14   作者:Jiahonzheng   我要评论

    本文旨在讲述 RPC 框架设计中的几个核心问题及其解决方法,小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大?#26131;?#20010;参考。一起跟随小编过来看看吧

    本文旨在讲述 RPC 框架设计中的几个核心问题及其解决方法,并基于 Golang 反射技术,构建了一个简易的 RPC 框架。

    项目地址:Tiny-RPC

    RPC

    RPC(Remote Procedure Call),即远程过程调用,可以理解成,服务 A 想调用不在同一内存空间的服务 B 的函数,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。

    服务端

    RPC 服务端需要解决 2 个问题:

    • 由于客户端传送的是 RPC 函数名,服务端如何维护 函数名 与 函数实体 之间的映射
    • 服务端如何根据 函数名 实现对应的 函数实体 的调用

    核心流程

    • 维护函数名到函数的映射
    • 在接收到来自客户端的函数名、?#38382;?#21015;表后,解析?#38382;?#21015;表为反射值,并执行对应函数
    • 对函数执行结果进行编码,并返回给客户端

    方法注册

    服务端需要维护 RPC 函数名到 RPC 函数实体的映射,我们可以使用 map 数据结构来维护映射关系。

    type Server struct {
     addr string
     funcs map[string]reflect.Value
    }
    
    // Register a method via name
    func (s *Server) Register(name string, f interface{}) {
     if _, ok := s.funcs[name]; ok {
     return
     }
     s.funcs[name] = reflect.ValueOf(f)
    }
    
    

    执行调用

    一般来说,客户端在调用 RPC 时,会将 函数名 和 ?#38382;?#21015;表 作为请求数据,发送给服务端。

    由于我们使用了 map[string]reflect.Value 来维护函数名与函数实体之间的映射,则我们可以通过 Value.Call() 来调用与函数名相对应的函数。

    package main
    
    import (
     "fmt"
     "reflect"
    )
    
    func main() {
     // Register methods
     funcs := make(map[string]reflect.Value)
     funcs["add"] = reflect.ValueOf(add)
    
     // When receives client's request
     req := []reflect.Value{reflect.ValueOf(1), reflect.ValueOf(2)}
     vals := funcs["add"].Call(req)
     var rsp []interface{}
     for _, val := range vals {
     rsp = append(rsp, val.Interface())
     }
    
     fmt.Println(rsp)
    }
    
    func add(a, b int) (int, error) {
     return a + b, nil
    }
    
    

    具体实现

    由于篇幅的限制,此处没有贴出服务端实现的具体代码,细节请查看项目地址

    客户端

    RPC 客户端需要解决 1 个问题:

    • 由于函数的具体实现在服务端,客户端只有函数的原型,客户端如何通过 函数原型 调用其 函数实体

    核心流程

    • 对调用者传入的函数?#38382;?#36827;行编码,并传送给服务端
    • 对服务端响应数据进行解码,并返回给调用者

    生成调用

    我们可以通过 reflect.MakeFunc 为指定的函数原型绑定一个函数实体。

    package main
    
    import (
     "fmt"
     "reflect"
    )
    
    func main() {
     add := func(args []reflect.Value) []reflect.Value {
     result := args[0].Interface().(int) + args[1].Interface().(int)
     return []reflect.Value{reflect.ValueOf(result)}
     }
    
     var addptr func(int, int) int
     container := reflect.ValueOf(&addptr).Elem()
     v := reflect.MakeFunc(container.Type(), add)
     container.Set(v)
    
     fmt.Println(addptr(1, 2))
    }
    
    

    具体实现

    由于篇幅的限制,此处没有贴出客户端实现的具体代码,细节请查看项目地址

    数据传输格式

    我们需要定义服务端与客户端交互的数据格式。

    type Data struct {
     Name string    // service name
     Args []interface{} // request's or response's body except error
     Err string    // remote server error
    }
    

    与交互数据相对应的编码与解码函数。

    func encode(data Data) ([]byte, error) {
     var buf bytes.Buffer
     encoder := gob.NewEncoder(&buf)
     if err := encoder.Encode(data); err != nil {
     return nil, err
     }
     return buf.Bytes(), nil
    }
    
    func decode(b []byte) (Data, error) {
     buf := bytes.NewBuffer(b)
     decoder := gob.NewDecoder(buf)
     var data Data
     if err := decoder.Decode(&data); err != nil {
     return Data{}, err
     }
     return data, nil
    }
    
    

    同时,我们需要定义简单的 TLV 协议(固定长度消息头 + 变长消息体),规范数据的传输。

    // Transport struct
    type Transport struct {
     conn net.Conn
    }
    
    // NewTransport creates a transport
    func NewTransport(conn net.Conn) *Transport {
     return &Transport{conn}
    }
    
    // Send data
    func (t *Transport) Send(req Data) error {
     b, err := encode(req) // Encode req into bytes
     if err != nil {
     return err
     }
     buf := make([]byte, 4+len(b))
     binary.BigEndian.PutUint32(buf[:4], uint32(len(b))) // Set Header field
     copy(buf[4:], b)                  // Set Data field
     _, err = t.conn.Write(buf)
     return err
    }
    
    // Receive data
    func (t *Transport) Receive() (Data, error) {
     header := make([]byte, 4)
     _, err := io.ReadFull(t.conn, header)
     if err != nil {
     return Data{}, err
     }
     dataLen := binary.BigEndian.Uint32(header) // Read Header filed
     data := make([]byte, dataLen)       // Read Data Field
     _, err = io.ReadFull(t.conn, data)
     if err != nil {
     return Data{}, err
     }
     rsp, err := decode(data) // Decode rsp from bytes
     return rsp, err
    }
    
    

    以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持脚本之家。

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