Go實(shí)現(xiàn)簡易RPC框架的方法步驟

更新時間：2019年03月13日 14:25:14 作者：Jiahonzheng

本文旨在講述 RPC 框架設(shè)計(jì)中的幾個核心問題及其解決方法，小編覺得挺不錯的，現(xiàn)在分享給大家，也給大家做個參考。一起跟隨小編過來看看吧

本文旨在講述 RPC 框架設(shè)計(jì)中的幾個核心問題及其解決方法，并基于 Golang 反射技術(shù)，構(gòu)建了一個簡易的 RPC 框架。

項(xiàng)目地址：Tiny-RPC

RPC

RPC（Remote Procedure Call），即遠(yuǎn)程過程調(diào)用，可以理解成，服務(wù) A 想調(diào)用不在同一內(nèi)存空間的服務(wù) B 的函數(shù)，由于不在一個內(nèi)存空間，不能直接調(diào)用，需要通過網(wǎng)絡(luò)來表達(dá)調(diào)用的語義和傳達(dá)調(diào)用的數(shù)據(jù)。

服務(wù)端

RPC 服務(wù)端需要解決 2 個問題：

由于客戶端傳送的是 RPC 函數(shù)名，服務(wù)端如何維護(hù) 函數(shù)名與函數(shù)實(shí)體之間的映射
服務(wù)端如何根據(jù) 函數(shù)名實(shí)現(xiàn)對應(yīng)的函數(shù)實(shí)體的調(diào)用

核心流程

維護(hù)函數(shù)名到函數(shù)的映射
在接收到來自客戶端的函數(shù)名、參數(shù)列表后，解析參數(shù)列表為反射值，并執(zhí)行對應(yīng)函數(shù)
對函數(shù)執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行編碼，并返回給客戶端

方法注冊

服務(wù)端需要維護(hù) RPC 函數(shù)名到 RPC 函數(shù)實(shí)體的映射，我們可以使用 map 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來維護(hù)映射關(guān)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)
}

執(zhí)行調(diào)用

一般來說，客戶端在調(diào)用 RPC 時，會將函數(shù)名和參數(shù)列表作為請求數(shù)據(jù)，發(fā)送給服務(wù)端。

由于我們使用了 map[string]reflect.Value 來維護(hù)函數(shù)名與函數(shù)實(shí)體之間的映射，則我們可以通過 Value.Call() 來調(diào)用與函數(shù)名相對應(yīng)的函數(shù)。

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
}

具體實(shí)現(xiàn)

由于篇幅的限制，此處沒有貼出服務(wù)端實(shí)現(xiàn)的具體代碼，細(xì)節(jié)請查看項(xiàng)目地址。

客戶端

RPC 客戶端需要解決 1 個問題：

由于函數(shù)的具體實(shí)現(xiàn)在服務(wù)端，客戶端只有函數(shù)的原型，客戶端如何通過函數(shù)原型調(diào)用其函數(shù)實(shí)體

核心流程

對調(diào)用者傳入的函數(shù)參數(shù)進(jìn)行編碼，并傳送給服務(wù)端
對服務(wù)端響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并返回給調(diào)用者

生成調(diào)用

我們可以通過 reflect.MakeFunc 為指定的函數(shù)原型綁定一個函數(shù)實(shí)體。

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))
}

具體實(shí)現(xiàn)

由于篇幅的限制，此處沒有貼出客戶端實(shí)現(xiàn)的具體代碼，細(xì)節(jié)請查看項(xiàng)目地址。

數(shù)據(jù)傳輸格式

我們需要定義服務(wù)端與客戶端交互的數(shù)據(jù)格式。

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

與交互數(shù)據(jù)相對應(yīng)的編碼與解碼函數(shù)。

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
}

同時，我們需要定義簡單的 TLV 協(xié)議（固定長度消息頭 + 變長消息體），規(guī)范數(shù)據(jù)的傳輸。

// 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內(nèi)容，希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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