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Java

自己实现一个 Mini RPC 框架

自己实现一个 Mini 框架系列之三 —— RPC

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RPC, 远程过程调用。可以简单地理解为在一台机器上调用另一个地方的代码实现。Java 中比较著名的 RPC 框架有 Dubbo, 公司后端也主要是 Dubbo 支撑起来的。那么自己实现一个 RPC 框架可以吗?

我们希望这样使用(示例代码)

首先是 API 模块,定义 model, 接口。
然后是 provider 模块, 实现接口,然后运行后暴露服务,允许客户端连接过来调用接口的具体实现。
最后是 consumer 模块,引入 api 接口,直接使用接口的方法就可以调用 provider 的实现。

api

IHelloService{
String sayHello(String name);
}

Provider

@Rpc
HelloService{
  @Override
  public String sayHello(String name){
    return "Hello, " + name;
  }
}

Provider{
  psvm{
    Context context = new ClasspathContext("com.youthlin.example"); //扫描 @Rpc注解 后暴露服务
    System.in.read();
    System.exit(0);
  }
}

Consumer

consumer:

package com.youthlin.example.rpc.consumer;

import com.youthlin.example.rpc.api.IHelloService;
import com.youthlin.example.rpc.bean.User;
import com.youthlin.ioc.context.ClasspathContext;
import com.youthlin.ioc.context.Context;
import com.youthlin.rpc.annotation.Rpc;
import com.youthlin.rpc.core.RpcFuture;
import com.youthlin.rpc.util.NetUtil;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import sun.misc.ProxyGenerator;

import javax.annotation.Resource;
import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.Future;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

/**
 * 创建: youthlin.chen
 * 时间: 2017-11-26 22:38
 */
@Resource
public class Consumer {
    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(Consumer.class);
    @Rpc(config = Config.class)
    private IHelloService helloService;

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        Context context = new ClasspathContext( "com.youthlin.example");
        final Consumer consumer = context.getBean(Consumer.class);
        LOGGER.info("started");
        LOGGER.info("sayHello: {}", consumer.sayHello("World"));
        LOGGER.info("compare: {}", consumer.helloService.compareTo(0));
        LOGGER.info("sayHello: {}", consumer.sayHello("你好"));
        consumer.helloService.clear();
        List<User> userList = consumer.helloService.findAll();
        LOGGER.info("findAll: {}", userList);
        Future<List<User>> future = RpcFuture.get();
        try {
            LOGGER.info("{}", future.get());
        } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
            LOGGER.warn("", e);
        }
        long start = System.nanoTime();
        LOGGER.info("start {}", start);
        consumer.helloService.aLongTimeMethod();
        LOGGER.info("{}", System.nanoTime() - start);
        LOGGER.info("{}", consumer.helloService.toString());
        LOGGER.info("{}", consumer.helloService.getClass());
        LOGGER.info("{}", consumer.helloService.equals(consumer.helloService));

    }

    private String sayHello(String name) {
        return helloService.sayHello(name);
    }

    private void test() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            final int count = i;
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        Thread.sleep(2000);
                    } catch (InterruptedException ignore) {
                    }

                    long start = System.currentTimeMillis();
                    helloService.save(new User().setId((long) count).setName("Name" + count));
                    helloService.findAll();
                    Future<List<User>> future = RpcFuture.get();
                    try {
                        List<User> users = future.get(30 * count, TimeUnit.MILLISECONDS);
                        LOGGER.info("No.{} size:{} cost:{} {}", count, users.size(), System.currentTimeMillis() - start, users);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        LOGGER.warn("中断异常", e);
                    } catch (ExecutionException e) {
                        LOGGER.warn("调用异常", e);
                    } catch (TimeoutException e) {
                        LOGGER.warn("超时异常", e);

                    }

                }
            }).start();
        }
    }
}

consumer config:

package com.youthlin.example.rpc.consumer;

import com.youthlin.rpc.core.ProxyFactory;
import com.youthlin.rpc.core.SimpleProxyFactory;
import com.youthlin.rpc.core.config.AbstractConsumerConfig;
import com.youthlin.rpc.util.NetUtil;

import java.lang.reflect.Method;

/**
 * 创建: youthlin.chen
 * 时间: 2017-11-27 11:19
 */
public class Config extends AbstractConsumerConfig {
    @Override
    public String host() {
        String host = System.getProperty("provider.host");
        if (host != null && !host.isEmpty()) {
            return host;
        }
        return NetUtil.getLocalAddress().getHostAddress();
    }

    @Override
    public int port() {
        return NetUtil.DEFAULT_PORT;
    }

    @Override
    public Class<? extends ProxyFactory> proxy() {
        return SimpleProxyFactory.class;
    }

    @Override
    public Boolean async(Method method) {
        if (method.getName().equals("findAll")) {
            return true;
        }
        return super.async(method);
    }

    @Override
    public Boolean getConfig(Method method, String key, boolean dft) {
        if (method.getName().equals("aLongTimeMethod") && key.equals(Config.RETURN)) {
            return false;
        }
        return super.getConfig(method, key, dft);
    }
}

大概的流程

provider 端 IoC 容器启动后,扫描有 @Rpc 注解的类, 然后通过注解的 config 属性拿到 ProviderConfig, 其中定义了 Exporter 行为由谁实现, 获取 Exporter 实例,把服务实例暴露出来即可。
consumer 端在 IoC 启动之前,扫描带有 @Rpc 注解的字段,获取 ConsumerConfig, 拿到 ProxyFactory 对该远程接口创建代理,改代理将在容器启动时注入到这个字段,并将代理这个接口的所有方法。

@See Alse: JDK 动态代理的实现

调用时,消费者调用的是创建的代理,代理的实现是把调用信息封装在 Invocation 中通过网络传到服务端。服务端的 Exporter 收到网络请求,解析 Invocation 内容,调用实际 service 把结 set 到 Invocation 中,同样通过网络传回。

基本思路就是这样,但是这个是去年写的,当时比较忙,实现得不太优雅,代码就不贴出来了。有兴趣的同学可以在 github 上看一看:
https://github.com/YouthLin/mini-framework/tree/v1.1.0/mini-rpc
示例代码:https://github.com/YouthLin/examples


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