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  • 有了HTTP,为什么还要RPC?

    本文简单地介绍一下两种形式的 C/S 架构,先说一下他们最本质的区别,就是 RPC 主要是基于 TCP/IP 协议的,而 HTTP 服务主要是基于 HTTP 协议的。

    我们都知道 HTTP 协议是在传输层协议 TCP 之上的,所以效率来看的话,RPC 当然是要更胜一筹啦!下面来具体说一说 RPC 服务和 HTTP 服务。

    OSI 网络七层模型

    在说 RPC 和 HTTP 的区别之前,我觉的有必要了解一下 OSI 的七层网络结构模型(虽然实际应用中基本上都是五层)。

    图片

    它可以分为以下几层:(从上到下)

    • 第一层:应用层。定义了用于在网络中进行通信和传输数据的接口。
    • 第二层:表示层。定义不同的系统中数据的传输格式,编码和解码规范等。
    • 第三层:会话层。管理用户的会话,控制用户间逻辑连接的建立和中断。
    • 第四层:传输层。管理着网络中的端到端的数据传输。
    • 第五层:网络层。定义网络设备间如何传输数据。
    • 第六层:链路层。将上面的网络层的数据包封装成数据帧,便于物理层传输。
    • 第七层:物理层。这一层主要就是传输这些二进制数据。

    图片

    实际应用过程中,五层协议结构里面是没有表示层和会话层的。应该说它们和应用层合并了。

    我们应该将重点放在应用层和传输层这两个层面。因为 HTTP 是应用层协议,而 TCP 是传输层协议。

    好,知道了网络的分层模型以后我们可以更好地理解为什么 RPC 服务相比 HTTP 服务要 Nice 一些!

    RPC 服务

    从三个角度来介绍 RPC 服务,分别是:

    • RPC 架构
    • 同步异步调用
    • 流行的 RPC 框架
    RPC 架构

    先说说 RPC 服务的基本架构吧。我们可以很清楚地看到,一个完整的 RPC 架构里面包含了四个核心的组件。

    分别是:

    • Client
    • Server
    • Client Stub
    • Server Stub(这个Stub大家可以理解为存根)

    图片

    分别说说这几个组件:

    • 客户端(Client),服务的调用方。
    • 服务端(Server),真正的服务提供者。
    • 客户端存根,存放服务端的地址消息,再将客户端的请求参数打包成网络消息,然后通过网络远程发送给服务方。
    • 服务端存根,接收客户端发送过来的消息,将消息解包,并调用本地的方法。

    RPC 主要是用在大型企业里面,因为大型企业里面系统繁多,业务线复杂,而且效率优势非常重要的一块,这个时候 RPC 的优势就比较明显了。实际的开发当中是这么做的,项目一般使用 Maven 来管理。

    比如我们有一个处理订单的系统服务,先声明它的所有的接口(这里就是具体指 Java 中的 Interface),然后将整个项目打包为一个 jar 包,服务端这边引入这个二方库,然后实现相应的功能,客户端这边也只需要引入这个二方库即可调用了。

    为什么这么做?主要是为了减少客户端这边的 jar 包大小,因为每一次打包发布的时候,jar 包太多总是会影响效率。另外也是将客户端和服务端解耦,提高代码的可移植性。

    同步调用与异步调用

    什么是同步调用?什么是异步调用?同步调用就是客户端等待调用执行完成并返回结果。

    异步调用就是客户端不等待调用执行完成返回结果,不过依然可以通过回调函数等接收到返回结果的通知。如果客户端并不关心结果,则可以变成一个单向的调用。

    这个过程有点类似于 Java 中的 Callable 和 Runnable 接口,我们进行异步执行的时候,如果需要知道执行的结果,就可以使用 Callable 接口,并且可以通过 Future 类获取到异步执行的结果信息。

    如果不关心执行的结果,直接使用 Runnable 接口就可以了,因为它不返回结果,当然啦,Callable 也是可以的,我们不去获取 Future 就可以了。

    流行的 RPC 框架

    目前流行的开源 RPC 框架还是比较多的。下面重点介绍三种:

    ①gRPC 是 Google 最近公布的开源软件,基于最新的 HTTP2.0 协议,并支持常见的众多编程语言。

    我们知道 HTTP2.0 是基于二进制的 HTTP 协议升级版本,目前各大浏览器都在快马加鞭的加以支持。

    这个 RPC 框架是基于 HTTP 协议实现的,底层使用到了 Netty 框架的支持。

    ②Thrift 是 Facebook 的一个开源项目,主要是一个跨语言的服务开发框架。它有一个代码生成器来对它所定义的 IDL 定义文件自动生成服务代码框架。

    用户只要在其之前进行二次开发就行,对于底层的 RPC 通讯等都是透明的。不过这个对于用户来说的话需要学习特定领域语言这个特性,还是有一定成本的。

    ③Dubbo 是阿里集团开源的一个极为出名的 RPC 框架,在很多互联网公司和企业应用中广泛使用。协议和序列化框架都可以插拔是及其鲜明的特色。

    同样的远程接口是基于 Java Interface,并且依托于 Spring 框架方便开发。可以方便的打包成单一文件,独立进程运行,和现在的微服务概念一致。
    HTTP 服务

    其实在很久以前,我对于企业开发的模式一直定性为 HTTP 接口开发,也就是我们常说的 RESTful 风格的服务接口。

    的确,对于在接口不多、系统与系统交互较少的情况下,解决信息孤岛初期常使用的一种通信手段;优点就是简单、直接、开发方便。

    利用现成的 HTTP 协议进行传输。我们记得之前本科实习在公司做后台开发的时候,主要就是进行接口的开发,还要写一大份接口文档,严格地标明输入输出是什么?说清楚每一个接口的请求方法,以及请求参数需要注意的事项等。

    比如下面这个例子:
    POST http://www.httpexample.com/restful/buyer/info/shar
    

    接口可能返回一个 JSON 字符串或者是 XML 文档。然后客户端再去处理这个返回的信息,从而可以比较快速地进行开发。

    但是对于大型企业来说,内部子系统较多、接口非常多的情况下,RPC 框架的好处就显示出来了,首先就是长链接,不必每次通信都要像 HTTP 一样去 3 次握手什么的,减少了网络开销。

    其次就是 RPC 框架一般都有注册中心,有丰富的监控管理;发布、下线接口、动态扩展等,对调用方来说是无感知、统一化的操作。

    总结

    RPC 服务和 HTTP 服务还是存在很多的不同点的,一般来说,RPC 服务主要是针对大型企业的,而 HTTP 服务主要是针对小企业的,因为 RPC 效率更高,而 HTTP 服务开发迭代会更快。

    总之,选用什么样的框架不是按照市场上流行什么而决定的,而是要对整个项目进行完整地评估,从而在仔细比较两种开发框架对于整个项目的影响,最后再决定什么才是最适合这个项目的。

    一定不要为了使用 RPC 而每个项目都用 RPC,而是要因地制宜,具体情况具体分析。

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