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如何在远程过程调用（RPC）

坏嘻嘻

Sep 14, 2018 am 11:44 AM

HTTP请求式做过Socket编程的人都知道，当我们设计一个通信协议时，“消息头/消息体”的分割方式是很常用的，消息头告诉对方这个消息是干什么的，消息体告诉对方怎么干。

基于HTTP协议实现RPC和基于TCP协议实现RPC比较：

基于HTTP协议的系统间的 RPC，具有灵活、实现便捷（多种开源的web服务器支持）、开放（国际标准）且天生支持异构平台之间的调用等多个优点，得到了广泛的使用。与之相对应的是TCP协议的实现版本，它效率更高，但实现起来更加复杂，且由于协议和标准的不同，难以进行跨平台和企业间的便捷通信。

HTTP协议实现有其劣势的一面，由于是上层协议，发送包含同等内容的信息，使用HTTP协议传输所占用的字节数肯定要比使用TCP协议传输所占用的字节数更多。因此，同等网络环境下，通过HTTP协议传输相同内容，效率会比TCP协议的数据传输要低，信息传输所占用的时间更长。当然，通过优化代码实现和使用gzip数据压缩，能够缩小这一差距。通过权衡利弊，结合实际环境中其性能对于用户体验的影响来看，基于HTTP协议的RPC还是有很大优势的。

1.基于TCP协议实现RPC

服务接口：

public interface SayHelloService{
     public String sayHello(String helloArg);
}

服务实现：

public class SayHelloServiceImpl implements SayHelloService {
    
    @Override
    public String sayHello(String helloArg) {
        if(helloArg.equals("Hello")) {
            return "hello";
        }else{
            return "bye bye";
        }
    }          
}

服务消费者Consumer关键代码：

// 接口名称
String interfacename = SayHelloService.class.getName();
// 需要远程执行的方法
Method method = SayHelloService.class.getMethod("sayHello", java.lang.String.class);
// 需要传递到远端的参数
Object[] arguments = {"hello"};
Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 1234);
// 将方法名称和参数传递到远端
ObjectOutputStream output = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
output.writeUTF(interfacename); // 接口名称
output.writeUTF(method.getName()); // 方法名称
output.writeObject(method.getParameterTypes());
output.writeObject(arguments);

// 从远端读取方法的执行结果
ObjectInputStream input = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
Object result = input.readObject();

服务提供者Privider关键代码：

ServiceSocket server = new ServerSocket(1234);
while(true){
    Socket socket = server.accept();

    //读取服务信息
    ObjectInputStream input = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
    String interfacename = input.readUTF();    //接口名称
    String methodName = input.readUTF();    // 方法名称
    Class<?>[] parameterTypes = (Class<?>[])input.readObject(); //参数类型
    Object[] arguments = (Object[]) input.readObject(); //参数对象
    
    // 执行调用
    Class serviceinterfaceclass = Class.forName(interfacename);
    Object service = service.get(interfacename);
    Method method = serviceinterfaceclass.getMethod(methodName, parameterTypes);
    Object result = method.invoke(service, arguments);

    ObjectOutputStream output = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
    output.writeObject(result);
}

2. 基于HTTP协议的RPC

协议请求定义：

public class Request{
    
    /**
    * 协议编码
    */
    private byte encode;

    /**
    * 命令
    */
    private String command;

    /**
    * 命令长度
    */
    private int commandLength;
}

协议响应的定义：

public class Response {

    /**
    * 编码
    */
    private byte encode;

    /**
    * 响应长度
    */
    private int responseLength;

    /**
    * 响应
    */
    private String response;
}

客户端实现关键代码：

// 请求
Request request = new Request();
request.setCommand("HELLO");
request.setCommandLength(request.getCommand().length());
request.setEncode(Encode.UTF8.getValue());

Socket client = new Socket("127.0.0.1", 4567);
OutputStream output = client.getOutputStream();

// 发送请求
ProtocolUtil.writeRequest(output, request);
InputStream input = client.getInputStream();
Response = response = ProtocolUtil.readResponse(input);

服务端实现关键代码：

ServerSocket server = new ServerSocket(4567);
while(true){
    Socket client  = server.accept();
   
    //读取响应数据
    InputStream input = client.getInputStream();
    Request request = ProtocolUtil.readRequest(input);
    OutputStream output = client.getOutputStream();
    
    // 组装响应
    Response response = new Response();
    response.setEncode(Encode.UTF8.getValue());
    if(request.getCommand().equals("HELLO")){
       response.setResponse("hello!"); 
    }else {
        response.setResponse("bye bye");    
    }
    
    resposne.setResponseLength(response.getResponse().length());
    ProtocolUtil.writeResponse(output, response);
}

ProtocolUtil 代码

public class ProtocolUtil {

    public static Request readRequest(InputStream input) throws IOException {
        //读取编码
        byte[] encodeByte = new byte[1];
        input.read(encodeByte);
        byte encode = encodeByte[0];
        
        //读取命令长度
        byte[] commandLengthBytes = new byte[4];
        input.read(commandLengthBytes);
        int commandLength = ByteUtil.bytes2Int(commandLengthBytes);

        //读取命令
        byte[] commandBytes = new byte[commandLength];
        input.read(commandBytes);
        String command = "";
        if(Encode.GBK.getValue() == encode){
            command = new String(commandBytes, "GBK");
        }else{
            command = new String(commandBytes, "UTF8");
        }

        // 组装请求返回
        Request request = new Request();
        request.setCommand(command);
        request.setEncode(encode);
        request.setCommandLength(commandLength);

        return request;
    }

    public static void writeResponse(OutputStream output, Response response) throws IOExceptiono{
        //将response响应返回给客户端
        output.write(response.getEncode());
       // output.write(response.getResponseLength()); 
        //直接write一个int类型会截取低8位传输，丢失高8位
        output.write(ByteUtil.int2ByteArray(response.getResponseLength()));
        if(Encode.GBK.getValue() == resposne.getEncode()){
            output.write(response.getResponse().getBytes("GBK"));
        }else{
            output.write(response.getResponse().getBytes("UTF8"));
        }

        output.flush();
    }
}

public static int bytes2Int(byte[] bytes){
    int num = bytes[3] & 0xFF;
    num |= ((bytes[2] << 8) & 0xFF00;
    num |= ((bytes[1] << 16) & 0xFF0000;
    num |= ((bytes[0] << 24) & oxFF000000;

    return num;
}