thrift 入門（2/2）

上接：thrift 入門（1/2）
PS：我也不想拆，但是放一起文章太長(zhǎng)無(wú)法發(fā)布。。。

四、thrift 入門

4.1 小試牛刀

首先，我們還是先用 thrift 實(shí)現(xiàn)一下前文中的需求。

按如下步驟操作：

  1. 安裝 thrift（安裝方式請(qǐng)自行百度，最新版本或稍老的版本都可以，我用的 0.9.3 ）。
  2. 編寫(xiě) demo.thrift 文件，內(nèi)容如下：
// demo.thrift
namespace java com.ann.javas.frameworks.thrifts.demo.beans


enum Gender {
    BOY = 1,
    GIRL = 2,
}


struct UserInfo {
    1: required string name,
    3: required Gender gender,
    6: required i32 weight,
}

service DemoService {

    string sayHi(1:required UserInfo userInfo);

    string locate();

    string adsRecommendation();
}
  1. 打開(kāi)終端，cd 到 demo.thrift 所在文件目錄執(zhí)行 thrift -r --gen java demo.thrift，thrift 會(huì)編譯 demo.thrift 生成三個(gè) java 源文件（分別是：DemoService.java、UserInfo.java、Gender.java，源碼太多不在這兒貼了）到 ./gen-java 目錄下。
  2. maven 引入 libthrift 包，版本須與前面安裝的 thrift 版本保持一致。
  3. 把該文件拷貝到工程目錄。
  4. 然后創(chuàng)建 3 個(gè) java 源文件：
  • DemoServiceImpl.java，實(shí)現(xiàn) thrift 定義的接口。
  • Demo1Server.java，服務(wù)端。
  • Demo1Client.java，客戶端。
// DemoServiceImpl.java
package com.ann.javas.frameworks.thrifts.demo.impl;

import com.ann.javas.frameworks.thrifts.demo.beans.DemoService;
import com.ann.javas.frameworks.thrifts.demo.beans.Gender;
import com.ann.javas.frameworks.thrifts.demo.beans.UserInfo;

import org.apache.thrift.TException;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Random;

/**
 * Created by liyanling on 2018/9/9.
 */
public class DemoServiceImpl implements DemoService.Iface{
  private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(DemoServiceImpl.class);

  private final static String SAY_HI_TEMPLATE = "Hi,%s%s!%s";

  private final static List<String> CITIES = Arrays.asList("上海", "北京", "廣州", "成都", "內(nèi)蒙古", "香港", "河北", "云南");

  private final static List<String> ADS = Arrays.asList("坐紅旗車，走中國(guó)路", "要想皮膚好，早晚用大寶", "喝匯源果汁，走健康之路", "送禮就送腦白金",
                                                        "飄柔，就是這么自信");


  @Override
  public String sayHi(UserInfo userInfo) throws TException {
    String name = userInfo.getName();
    String nameSuffix = Gender.BOY == userInfo.getGender() ? "先生" : "女士";
    String weightNotice = userInfo.getWeight() >= 200 ? "你該減肥啦~" : "";
    return String.format(SAY_HI_TEMPLATE, name, nameSuffix, weightNotice);
  }

  @Override
  public String locate() throws TException {
    int citySize = CITIES.size();
    int randomIndex = Math.abs((new Random(System.currentTimeMillis())).nextInt()) % citySize;
    return CITIES.get(randomIndex);
  }

  @Override
  public String adsRecommendation() throws TException {
//    logger.info("sleep..........");
//    try {
//      Thread.sleep(10000);
//    } catch (InterruptedException e) {
//      e.printStackTrace();
//    }
//    logger.info("awake..........");
    int adsSize = ADS.size();
    int randomIndex = Math.abs((new Random(System.currentTimeMillis())).nextInt()) % adsSize;
    return ADS.get(randomIndex);
  }
}


// Demo1Server.java
package com.ann.javas.frameworks.thrifts.demo.impl;


import com.ann.javas.frameworks.thrifts.demo.beans.DemoService;

import org.apache.thrift.TProcessor;
import org.apache.thrift.protocol.TBinaryProtocol;
import org.apache.thrift.server.TServer;
import org.apache.thrift.server.TSimpleServer;
import org.apache.thrift.transport.TServerSocket;
import org.apache.thrift.transport.TServerTransport;
import org.apache.thrift.transport.TTransportException;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

/**
 * Created by liyanling on 2018/9/9.
 */
public class Demo1Server {
  private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(Demo1Server.class);

  public static final int PORT = 9081;

  public static final int CLIENT_TIMEOUT = 100000;


  public static void main(String[] args) {
    Demo1Server server = new Demo1Server();
    server.startServer();
  }

  /**
   * 單線程服務(wù)模型：TSimpleServer + TServerSocket
   */
  private void startServer() {

    try {

      int count = 1;

      logger.info("{}：new 一個(gè) TServerSocket 實(shí)例，指定端口號(hào)為：{} 超時(shí)時(shí)間：{}", count++, PORT, CLIENT_TIMEOUT);
      TServerTransport tServerTransport = new TServerSocket(PORT, CLIENT_TIMEOUT);

      TSimpleServer.Args args = new TSimpleServer.Args(tServerTransport);
      logger.info("{}：服務(wù)端初始化 {} 參數(shù)...", count++, "TSimpleServer.Args");

      TBinaryProtocol.Factory proFactory = new TBinaryProtocol.Factory(true, true);
      args.protocolFactory(proFactory);
      logger.info("{}：設(shè)置協(xié)議工廠為 TBinaryProtocol.Factory，即：使用 TBinaryProtocol 協(xié)議", count++);

      TProcessor processor = new DemoService.Processor(new DemoServiceImpl());
      args.processor(processor);
      logger.info("{}：設(shè)置 processor 為 {} 實(shí)例", count++, "UserServiceImpl");

      TServer server = new TSimpleServer(args);
      logger.info("{}：{} 實(shí)例，服務(wù)啟動(dòng)", count++, "TSimpleServer");
      server.serve();

    } catch (TTransportException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}


// Demo1Client.java
package com.ann.javas.frameworks.thrifts.demo.impl;

import com.ann.javas.frameworks.thrifts.demo.beans.DemoService;
import com.ann.javas.frameworks.thrifts.demo.beans.Gender;
import com.ann.javas.frameworks.thrifts.demo.beans.UserInfo;

import org.apache.thrift.protocol.TBinaryProtocol;
import org.apache.thrift.protocol.TProtocol;
import org.apache.thrift.transport.TSocket;
import org.apache.thrift.transport.TTransport;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

import java.util.Scanner;

/**
 * Created by liyanling on 2018/9/9.
 */
public class Demo1Client {
  private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(Demo1Client.class);

  public static String LOCAL_HOST = "127.0.0.1";
  public static Scanner scanner;


  public static void main(String[] args){
    scanner = new Scanner(System.in);
    callServer(LOCAL_HOST, Demo1Server.PORT);
    scanner.close();
  }


  /**
   * TSocket
   */
  public static void callServer(String IP, int PORT) {

    try {
      int count = 1;

      logger.info("{}：客戶端，創(chuàng)建 TSocket 實(shí)例 (IP：{}，PORT：{})...", count++, IP, PORT);
      TTransport transport = new TSocket(LOCAL_HOST, PORT);
      transport.open();
      logger.info("{}：打開(kāi) socket 連接", count++);

      TProtocol protocol = new TBinaryProtocol(transport);
      logger.info("{}：創(chuàng)建 TBinaryProtocol 實(shí)例", count++);

      DemoService.Iface client = new DemoService.Client(protocol);
      logger.info("{}：創(chuàng)建 Demo1Service.Client 實(shí)例", count++);

      // 測(cè)試 locate
      String locateResult = client.locate();
      logger.info("{}：locate 返回值 {}",count++,locateResult);

      // 測(cè)試 adsRecommendation
      String adsRecommendationResult = client.adsRecommendation();
      logger.info("{}：adsRecommendation 返回值 {}",count++,adsRecommendationResult);

      // 測(cè)試 sayHi
      logger.info("{}：請(qǐng)輸入姓名：", count++);
      String name = scanner.nextLine();
      logger.info("{}：請(qǐng)輸入性別（GIRL / BOY）：", count++);
      String gender = scanner.nextLine();
      logger.info("{}：請(qǐng)輸入體重（單位：斤）：", count++);
      Integer weight = Integer.valueOf(scanner.nextLine());

      UserInfo userInfo = new UserInfo();
      userInfo.setName(name);
      userInfo.setGender(Gender.valueOf(gender));
      userInfo.setWeight(weight);

      String sayHiResult = client.sayHi(userInfo);
      logger.info("{}：sayHi 返回值 {}",count++,sayHiResult);


      transport.close();
      logger.info("{}：關(guān)閉 socket 連接", count++);

    } catch (Throwable t) {
      t.printStackTrace();
    }

  }
}

分別測(cè)試 sayHi、locate、adsRecommendation 功能，輸出日志如下：

// Demo1Server 日志
00:35:50.229 [main] INFO  com.ann.javas.frameworks.thrifts.demo.impl.Demo1Server - 1：new 一個(gè) TServerSocket 實(shí)例，指定端口號(hào)為：9081 超時(shí)時(shí)間：100000
00:35:50.249 [main] INFO  com.ann.javas.frameworks.thrifts.demo.impl.Demo1Server - 2：服務(wù)端初始化 TSimpleServer.Args 參數(shù)...
00:35:50.249 [main] INFO  com.ann.javas.frameworks.thrifts.demo.impl.Demo1Server - 3：設(shè)置協(xié)議工廠為 TBinaryProtocol.Factory，即：使用 TBinaryProtocol 協(xié)議
00:35:50.259 [main] INFO  com.ann.javas.frameworks.thrifts.demo.impl.Demo1Server - 4：設(shè)置 processor 為 UserServiceImpl 實(shí)例
00:35:50.260 [main] INFO  com.ann.javas.frameworks.thrifts.demo.impl.Demo1Server - 5：TSimpleServer 實(shí)例，服務(wù)啟動(dòng)


// Demo1Client 日志
00:35:53.312 [main] INFO  com.ann.javas.frameworks.thrifts.demo.impl.Demo1Client - 1：客戶端，創(chuàng)建 TSocket 實(shí)例 (IP：127.0.0.1，PORT：9081)...
00:35:53.325 [main] INFO  com.ann.javas.frameworks.thrifts.demo.impl.Demo1Client - 2：打開(kāi) socket 連接
00:35:53.326 [main] INFO  com.ann.javas.frameworks.thrifts.demo.impl.Demo1Client - 3：創(chuàng)建 TBinaryProtocol 實(shí)例
00:35:53.328 [main] INFO  com.ann.javas.frameworks.thrifts.demo.impl.Demo1Client - 4：創(chuàng)建 Demo1Service.Client 實(shí)例
00:35:53.351 [main] INFO  com.ann.javas.frameworks.thrifts.demo.impl.Demo1Client - 5：locate 返回值 香港
00:35:53.363 [main] INFO  com.ann.javas.frameworks.thrifts.demo.impl.Demo1Client - 6：adsRecommendation 返回值 喝匯源果汁，走健康之路
00:35:53.363 [main] INFO  com.ann.javas.frameworks.thrifts.demo.impl.Demo1Client - 7：請(qǐng)輸入姓名：
超人
00:36:21.899 [main] INFO  com.ann.javas.frameworks.thrifts.demo.impl.Demo1Client - 8：請(qǐng)輸入性別（GIRL / BOY）：
BOY
00:36:24.783 [main] INFO  com.ann.javas.frameworks.thrifts.demo.impl.Demo1Client - 9：請(qǐng)輸入體重（單位：斤）：
230
00:36:27.376 [main] INFO  com.ann.javas.frameworks.thrifts.demo.impl.Demo1Client - 10：sayHi 返回值 Hi,超人先生!你該減肥啦~
00:36:27.376 [main] INFO  com.ann.javas.frameworks.thrifts.demo.impl.Demo1Client - 11：關(guān)閉 socket 連接

這個(gè)例子主要看 client 端日志，server 端的不重要，一般都是 deamon 啟動(dòng)的。

不需要了解任何原理，光看這個(gè)用法你就會(huì)發(fā)現(xiàn)，thrift 通過(guò)某種方式屏蔽了用戶對(duì)“序列化與反序列化”這個(gè)動(dòng)作的感知，用戶只需要：

  1. 按照某種規(guī)則、使用 xxx.thrift 文件定義 RPC 接口和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
  2. 執(zhí)行命令生成對(duì)應(yīng)的 java 代碼。
  3. 然后在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)你的業(yè)務(wù)邏輯就可以了。

4.2 序列化分析

關(guān)于 thrift 序列化的具體實(shí)現(xiàn)，可以在前面 demo 的基礎(chǔ)上，通過(guò)串調(diào)用鏈路的方式進(jìn)行了解。

需要進(jìn)行序列化和反序列化操作的無(wú)非就這么 4 個(gè)場(chǎng)景：

  1. client->server，client 序列化參數(shù)。
  2. client->server，server 反序列化參數(shù)，處理請(qǐng)求。
  3. server->client，server 序列化返回值。
  4. server->client，client 反序列化返回值。

以 “client 序列化參數(shù)” 為例進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，過(guò)程如下：

  1. 以 sayHi() 為例，入口在 Demo1Client.java 客戶端代碼：
// Demo1Client.java
...
public class Demo1Client {
  ...
  public static void callServer(String IP, int PORT) {
      ...
       TProtocol protocol = new TBinaryProtocol(transport);
      ...
      DemoService.Iface client = new DemoService.Client(protocol);
      ...
      String sayHiResult = client.sayHi(userInfo);
      ...
  }
}
  1. Command+B 點(diǎn) sayHi 進(jìn)到 DemoService.java 中的 Iface 接口定義，這是編譯器根據(jù) IDL 自動(dòng)生成的代碼：
// DemoService.java
// Autogenerated by Thrift Compiler
public class DemoService {
  public interface Iface {
    public String sayHi(UserInfo userInfo) throws org.apache.thrift.TException;
    ...
  }
  ...
}
  1. 如果你用的 IDE 是 idea ，在左側(cè)能看到一個(gè)綠色的小圓圈，鼠標(biāo)懸浮在上面，會(huì)看到 Iface 接口定義的 sayHi() 方法有兩個(gè)實(shí)現(xiàn)類：
  • ...beans.DemoService.Client，客戶端實(shí)現(xiàn)，其實(shí)是 DemoService 的內(nèi)部類，編譯器自動(dòng)生成的。

  • ...impl.DemoServiceImpl，服務(wù)端實(shí)現(xiàn)，繼承自 DemoService.Iface，用于實(shí)現(xiàn)服務(wù)端業(yè)務(wù)邏輯。


    Iface.sayHi 的兩個(gè)實(shí)現(xiàn)
  1. 點(diǎn)進(jìn)客戶端實(shí)現(xiàn)，也就是 DemoService 的內(nèi)部類 DemoService.Client，然后你會(huì)看到下面這段代碼：
// DemoService.java
// Autogenerated by Thrift Compiler
...
public class DemoService {
  ...
  public static class Client extends org.apache.thrift.TServiceClient implements Iface {
    ...
    public String sayHi(UserInfo userInfo) throws org.apache.thrift.TException
    {
      send_sayHi(userInfo);
      return recv_sayHi();
    }
    ...
  }
  ...
}

很明顯，send_sayHi(userInfo) 是發(fā)送請(qǐng)求到服務(wù)端，return recv_sayHi() 是從服務(wù)端獲取返回值。

  1. 本例需關(guān)注 send_sayHi(userInfo) 實(shí)現(xiàn)：
  • sayHi_args 又是個(gè)內(nèi)部類，定義了 sayHi() 方法參數(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其唯一成員變量就是 UserInfo 類實(shí)例，對(duì)應(yīng)的是 demo.thrift 中定義的 string sayHi(1:required UserInfo userInfo);。
  • 先初始化一個(gè) sayHi_args 類實(shí)例，準(zhǔn)備好參數(shù)。
  • sendBase(...) 是 TServiceClient 提供的方法，調(diào)用時(shí)指明方法名和方法參數(shù)實(shí)例。
  • 在本例中，方法名即："sayHi"，參數(shù)即：sayHi_args 實(shí)例。
// DemoService.java
// Autogenerated by Thrift Compiler
...
public class DemoService {
  ...
  public static class Client extends org.apache.thrift.TServiceClient implements Iface {
    ...
    public String sayHi(UserInfo userInfo) throws org.apache.thrift.TException
    {
      send_sayHi(userInfo);
      return recv_sayHi();
    }
    public void send_sayHi(UserInfo userInfo) throws org.apache.thrift.TException
    {
      sayHi_args args = new sayHi_args();
      args.setUserInfo(userInfo);
      sendBase("sayHi", args);
    }
    ...
  }
  ...
}
  1. 進(jìn)到 TServiceClient 看 sendBase(...) 具體實(shí)現(xiàn)：
...
public abstract class TServiceClient {
  ...
  protected void sendBase(String methodName, TBase<?, ?> args) throws TException {
    this.sendBase(methodName, args, (byte)1);
  }
  ...
  private void sendBase(String methodName, TBase<?, ?> args, byte type) throws TException {
    this.oprot_.writeMessageBegin(new TMessage(methodName, type, ++this.seqid_));
    args.write(this.oprot_);
    this.oprot_.writeMessageEnd();
    this.oprot_.getTransport().flush();
  }
  ...
}

可以看到 sendBase(...) 是按照：MessageBegin、MessageBody、MessageEnd 的順序?qū)⑾?xiě)入 outputStream 。

  • writeMessageBegin 和 writeMessageEnd 操作，不同協(xié)議（TProtocol 子類）的實(shí)現(xiàn)各有不同。
  • writeMessageBody 則由方法的參數(shù)結(jié)構(gòu)體自己實(shí)現(xiàn)，也就是 args.write(this.oprot_); 這一行。
  1. 跟進(jìn) args.write(this.oprot_); 里面，其實(shí)還是編譯器根據(jù) IDL 定義自動(dòng)生成的代碼：
// DemoService.java
// Autogenerated by Thrift Compiler
...
public class DemoService {
  ...
    private static class sayHi_argsStandardScheme extends StandardScheme<sayHi_args> {
      ...
      public void write(org.apache.thrift.protocol.TProtocol oprot, sayHi_args struct) throws org.apache.thrift.TException {
        struct.validate();
        oprot.writeStructBegin(STRUCT_DESC);
        if (struct.userInfo != null) {
          oprot.writeFieldBegin(USER_INFO_FIELD_DESC);
          struct.userInfo.write(oprot);
          oprot.writeFieldEnd();
        }
        oprot.writeFieldStop();
        oprot.writeStructEnd();
      }
    }
  ...
}
  • 在 write 操作前，有一個(gè) validate 校驗(yàn)，主要是校驗(yàn)參數(shù)格式（required 字段非null）。
  • 剩下的應(yīng)該不用多介紹了，差不多的規(guī)則和實(shí)現(xiàn)，到這兒往下跟就比較簡(jiǎn)單了，不再貼代碼過(guò)來(lái)（有點(diǎn)多）。
  1. 也就是說(shuō)，一個(gè)結(jié)構(gòu)體大致會(huì)按照這個(gè)模板進(jìn)行序列化：
- ${Message Begin}
  - Struct.validate()
  - ${struct Begin}
    - ${Field1 Begin}
    - ${Feild1 Body}
    - ${Field1 End}
    - ${Field2 Begin}
    - ${Feild2 Body}
    - ${Field2 End}
    - ......
    - ${Field Stop}
  - ${struct End}
- ${Message End}

PS：Struct 和 Feild 是可以嵌套的。
例如：sayHi_args 的 Feild1 是 userInfo，則 sayHi_args 的 Feild1Body 實(shí)際上是包含了一個(gè) UserInfo Struct 內(nèi)容。
emm......有點(diǎn)繞，追幾遍調(diào)用鏈就能明白了。

反序列化的流程不在這兒貼分析流程了，感興趣的同學(xué)可以自己跟一下。

4.3 序列化方案初探

現(xiàn)在對(duì)我們前面的分析做個(gè)總結(jié)，thrift 序列化方案有3個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：

  1. libthrift 包
  2. thrift IDL 語(yǔ)法規(guī)則
  3. thrift 編譯器
序列化方案關(guān)鍵點(diǎn)

序列化和反序列化在 thrift 中是通過(guò) “協(xié)議” 來(lái)體現(xiàn)的。

libthrift

  • 首先，libthrift 中有一個(gè)抽象類 TProtocol ，定義了一系列 readXXX 和 writeXXX 的方法，包括前面提到過(guò)的 Message、Struct、Feild 和 String、Double、Map、List、I32、I64、Binary 等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的讀寫(xiě)方法。
  • TProtocol 有多個(gè)實(shí)現(xiàn)，如：TBinaryProtocol 二進(jìn)制格式、TCompactProtocol 壓縮格式、TJSONProtocol JSON 格式 等。
  • 通常為節(jié)約帶寬，提高傳輸效率，一般使用二進(jìn)制類型的傳輸協(xié)議（TBinaryProtocol）；但有時(shí)會(huì)還是會(huì)使用基于文本類型的協(xié)議，需根據(jù)項(xiàng)目/產(chǎn)品中的實(shí)際需求來(lái)確定。
  • 對(duì) TProtocol 協(xié)議的具體實(shí)現(xiàn)感興趣的同學(xué)，可以通過(guò)跟蹤調(diào)用鏈的方式進(jìn)行分析，然后使用 Wireshark 等工具抓包數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。

若 thrift 提供的協(xié)議不能滿足要求，用戶還可以基于 TProtocol 來(lái)實(shí)現(xiàn)定制化協(xié)議。

IDL

  • thrift 定義了一套 IDL 語(yǔ)法規(guī)則，可參見(jiàn)官方文檔：Thrift interface description language。
  • 用戶需嚴(yán)格按照 thrift IDL 語(yǔ)法規(guī)則來(lái)定義 RPC 的接口和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

編譯器

  • 指定需要編譯的文件及生成代碼的語(yǔ)言，執(zhí)行 thrift 編譯命令，thrift 編譯器會(huì)對(duì) IDL 文件進(jìn)行編譯并輸出指定語(yǔ)言的源碼文件。
  • 例如：
    1. IDL 定義的 service 會(huì)生成一個(gè)單獨(dú)的 Service 類，Service 類內(nèi)部的 Iface 接口包含了 IDL service 定義的所有方法。
    2. IDL service 定義的每一個(gè)方法，其入?yún)⒑头祷刂刀紩?huì)自動(dòng)生成單獨(dú)的 Service 內(nèi)部類（function_args 和 function_result），并提供序列化/反序列化方法（read、write）。
    3. IDL 中的 struct、enum、exception 等定義，也會(huì)生成相應(yīng)的類，并提供 read、write 方法。

這三個(gè)要點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，就構(gòu)成了 thrift 序列化和反序列化的整套機(jī)制。

五、thrift 服務(wù)框架

至此，thrift 的兩大關(guān)鍵點(diǎn)已經(jīng)搞定一個(gè)：
1、協(xié)議（序列化和反序列化）
2、服務(wù)框架（網(wǎng)絡(luò)通信）

協(xié)議（即：序列化和反序列化）反映的是“數(shù)據(jù)傳輸格式”，而對(duì)于一個(gè) RPC 框架來(lái)說(shuō)，再上層就是數(shù)據(jù)傳輸方式和服務(wù)模型了。

5.1 demo 分析

在前面的例子中，哪一段代碼和“服務(wù)模型”或“數(shù)據(jù)傳輸方式”有關(guān)呢？

...
public class Demo1Server {
  ...
  private void startServer() {
    ...
    TServerTransport tServerTransport = new TServerSocket(PORT, CLIENT_TIMEOUT);
    TSimpleServer.Args args = new TSimpleServer.Args(tServerTransport);
    ...
    TServer server = new TSimpleServer(args);
    server.serve();
    ...
  }
  ...
}
  • 先看哪一句是用來(lái)啟動(dòng)服務(wù)的，顯然是 server.serve(); 。
  • 再往上 TServer server = new TSimpleServer(args); 定義了 server ，是一個(gè) TSimpleServer 實(shí)例，這里選定的服務(wù)模型就是 TSimpleServer。
  • 而初始化 server 實(shí)例時(shí)用到的 TServerTransport 就是其傳輸方式。

這次我們從上往下看，先講服務(wù)模型。

5.2 TServer 服務(wù)模型

thrift 提供的服務(wù)模型可分為：?jiǎn)尉€程、多線程、事件驅(qū)動(dòng) 3類。從另一個(gè)角度也可以劃分為：阻塞服務(wù)模型、非阻塞服務(wù)模型 2類。

thrift 的服務(wù)模型可以拿來(lái)對(duì)標(biāo)我們學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)編程時(shí)學(xué)到的網(wǎng)絡(luò)通信模型（IO模型）。

常見(jiàn)的有：

  • TSimpleServer - 簡(jiǎn)單的單線程服務(wù)模型，常用于測(cè)試。
  • TThreadPoolServer - 多線程、阻塞 IO 服務(wù)模型。
  • TNonblockingServer - 多線程、非阻塞 IO 服務(wù)模型。
  • 以及 TThreadedSelectorServer 和 THsHaServer。

TSimpleServer

前例中，Server 端使用的服務(wù)模型是 TSimpleServer 簡(jiǎn)單的單線程服務(wù)模型，其特點(diǎn)是：

  • 只有一個(gè)工作線程，循環(huán)監(jiān)聽(tīng)新請(qǐng)求的到來(lái)，并完成請(qǐng)求的處理。
  • 這種服務(wù)模型的優(yōu)點(diǎn)是使用方法簡(jiǎn)單、便于理解。
  • 但是一次只能接收和處理一個(gè) socket 連接，效率比較低。
  • 主要用于測(cè)試或演示 thrift 的工作過(guò)程，在實(shí)際開(kāi)發(fā)中很少會(huì)用到。

可以按照下面的步驟簡(jiǎn)單做個(gè)小測(cè)試：

  1. 在 DemoServiceImpl 的某個(gè)方法里，加一段 Thread.sleep(xxxx) 。
  2. 啟動(dòng)服務(wù)并建立一個(gè) clientA 連接并發(fā)起請(qǐng)求，當(dāng)前請(qǐng)求會(huì)夯在 sleep 的地方，不給客戶端返回結(jié)果。
  3. 然后再新建一個(gè) clientB 連接并發(fā)起請(qǐng)求。
  4. 你會(huì)發(fā)現(xiàn)，若 clientA 的請(qǐng)求不處理完，server 端不會(huì)與 clientB 建立連接，clientB 需要一直等著，直到 clientA 的請(qǐng)求被處理完并返回結(jié)果。
TSimpleServer 示意圖

TThreadPoolServer

TThreadPoolServer 靠引入 “工作線程池” 解決了 TSimpleServer 不支持并發(fā)和多連接的問(wèn)題，其特點(diǎn)是：

  • 使用一個(gè)專有線程負(fù)責(zé)監(jiān)聽(tīng)端口、接受連接，具體的業(yè)務(wù)處理則由一個(gè)工作線程池中的子線程來(lái)完成。
  • 優(yōu)點(diǎn)是將監(jiān)聽(tīng)請(qǐng)求和業(yè)務(wù)處理兩項(xiàng)工作做了拆分，在并發(fā)量較大時(shí)新連接也能夠被及時(shí)接受。
  • 缺點(diǎn)是服務(wù)處理能力受限于線程池的工作能力，當(dāng)并發(fā)請(qǐng)求大于線程池中的線程數(shù)時(shí)，新請(qǐng)求還是要排隊(duì)等待。
TThreadPoolServer 示意圖

TThreadServer 實(shí)現(xiàn)上還有一些細(xì)節(jié)沒(méi)畫(huà)在圖上，比如：
線程池滿如何處理？
有無(wú)異常重試機(jī)制？
有無(wú)優(yōu)雅停服機(jī)制？
......
感興趣的同學(xué)可以讀源碼了解一下。

TNonblockingServer
TNonblockingServer 使用非阻塞 I/O 解決了 TSimpleServer 一個(gè)客戶端阻塞其他所有客戶端的問(wèn)題，其特點(diǎn)是：

  • 服務(wù)啟動(dòng)時(shí)開(kāi)一個(gè) SelectAcceptThread 線程，該線程內(nèi)部通過(guò)引入 java.nio.channels.Selector 選擇器（Java NIO 核心組件之一）實(shí)現(xiàn)單線程管理多個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接的功能。
  • 優(yōu)點(diǎn)是服務(wù)端可以同時(shí)處理多個(gè)客戶端連接請(qǐng)求，而不需要像 TSimpleServer 那樣排隊(duì)等待。
  • 缺點(diǎn)是業(yè)務(wù)處理還是單線程順序執(zhí)行，在業(yè)務(wù)處理比較復(fù)雜、耗時(shí)較長(zhǎng)的場(chǎng)景下，執(zhí)行效率也很難提升。

我先去補(bǔ)補(bǔ) Selector 的課再回來(lái)補(bǔ)這里的圖......

THsHaServer
THsHaServer 是 TNonblockingServer 的子類，可以簡(jiǎn)單粗暴的理解成 TNonblockingServer 和 TThreadPoolServer 的結(jié)合版本：

  • THsHaServer 在 TNonblockingServer 的基礎(chǔ)上 ，引入了 TThreadPoolServer 的工作線程池，用于進(jìn)行業(yè)務(wù)處理。
  • 優(yōu)點(diǎn)是將業(yè)務(wù)處理過(guò)程扔到工作線程池處理，主線程可以直接返回進(jìn)行下一次循環(huán)操作，效率大大提升。
  • 缺點(diǎn)是，由于主線程需要完成所有 socekt 的監(jiān)聽(tīng)及數(shù)據(jù)讀寫(xiě)工作，當(dāng)并發(fā)請(qǐng)求數(shù)較大，且發(fā)送數(shù)據(jù)量較多時(shí)，監(jiān)聽(tīng) socket 上的新連接請(qǐng)求不能被及時(shí)接受。（TNonblockingServer 也有這個(gè)問(wèn)題）

TThreadedSelectorServer
TThreadedSelectorServer 可以簡(jiǎn)單看做是 THsHaServer 的擴(kuò)展（實(shí)際上并不是），其特點(diǎn)是：

  • 在 THsHaServer 的基礎(chǔ)上，再引入一個(gè) SelectorThread 線程池，以分散網(wǎng)絡(luò)IO。
  • 并提供一個(gè) SelectorThreadLoadBalancer 用作 SelectorThread 分發(fā)。

最后附上一張 TServer 精“剪”類圖：


TServer 精“剪”類圖

5.3 TTransport 傳輸方式

傳輸方式這部分，首先請(qǐng)同學(xué)們區(qū)分 TServerTransport 和 TTransport：

  • TServerTransport 定義的是“以何種方式監(jiān)聽(tīng)和處理請(qǐng)求”；初始化 Server 服務(wù)端實(shí)例的時(shí)候需要明確指定；提供 listen()、accept()、interrupt() 等功能。
  • TTransport 定義的是“以何種形式在網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)據(jù)”，底層實(shí)現(xiàn)是對(duì) ServerSocket 做了封裝；初始化 Client 客戶端實(shí)例的時(shí)候需要明確指定；提供 open()/close()、read()/write()、peek()、flush() 等功能。

TTransport 和 TServerTransport 需要與 TServer 搭配使用：

  • 服務(wù)端為阻塞式服務(wù)時(shí)，使用 TServerSocket ；客戶端使用 TSocket 配合。
  • 服務(wù)端為非阻塞式服務(wù)時(shí)，使用 TNonblockingServerSocket ；客戶端使用 TFramedTransport 封裝 TSocket 配合。

這里 TTransport 就是我們說(shuō)的“傳輸方式”，即：how is transmitted？

  • TSocket，阻塞 IO 傳輸。
  • TFramedTransport，非阻塞 I/O，按幀/塊傳輸（支持定長(zhǎng)數(shù)據(jù)發(fā)送和接收）。
  • TMemoryTransport，內(nèi)存IO。
  • TFileTransport，文件格式傳輸，不提供java的實(shí)現(xiàn)。
  • TZlibTransport，zlib壓縮傳輸，不提供java的實(shí)現(xiàn)。
  • TNonblockingTransport，非阻塞式I/O，用于構(gòu)建異步客戶端。
    ......

不同語(yǔ)言對(duì)上述 Transport 的支持是不一樣的。
我個(gè)人只用過(guò) TSocket 和 TFramedTransport，有點(diǎn)心虛，慫...

TServerTransport 類圖
TTransport 類圖

5.4 小結(jié)

最后總結(jié)一下老生常談的 thrift 分層：

  • Transport 傳輸層：定義了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸方式，負(fù)責(zé)完成數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸。
  • TProtocol 協(xié)議層：定義了網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的格式，負(fù)責(zé)完成“應(yīng)用數(shù)據(jù)-網(wǎng)絡(luò)可傳輸?shù)臄?shù)據(jù)”的組裝和拆解（序列化和反序列化）。
  • TProcessor：不重要，自動(dòng)生成的處理器。
  • Server 服務(wù)層：把 Transport、Protocol、TProcessor 組合在一起，將服務(wù)運(yùn)行起來(lái)，在指定端口監(jiān)聽(tīng)并處理客戶端請(qǐng)求。
thrift 層次圖

六、思考

曾經(jīng)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，列在這里，供感興趣的同學(xué)思考：

  • 若返回值里有 map，而 map 里寫(xiě)了個(gè) map.put("key",null)，就會(huì)拋異常，為什么？
  • 若 Server 端和 Client 端使用的 thrift 版本不一致，可能會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題？
  • IDL 中的 struct 如何擴(kuò)展升級(jí)？

thrift 入門的內(nèi)容差不多就到這里了，寫(xiě)的心好累。

如果文中內(nèi)容有錯(cuò)誤的地方，歡迎各位大佬指出，感恩。

七、參考

最后編輯于 ：
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