RPC非常重要，很多人面試的時候都掛在了這個地方！你要是還不懂RPC是什么？他的基本原理是什么？你一定要把下邊的內(nèi)容記起來！好好研究一下！特別是文中給出的一張關于RPC的基本流程圖，重點中的重點，Dubbo RPC的基本執(zhí)行流程就是他，RPC框架的基本原理也是他，別說我沒告訴你！看了下邊的內(nèi)容你要掌握的內(nèi)容如下，當然還有很多：
RPC的由來，是怎樣一步步演進出來的；
RPC的基本架構(gòu)是什么；
RPC的基本實現(xiàn)原理，就是下邊的這張圖，重點中的重點；
REST 和 SOAP、RPC 有何區(qū)別呢?
整個調(diào)用的過程經(jīng)歷了哪幾步和Spring MVC的執(zhí)行流程一樣，相當重要；
一、為什么要有RPC
隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，網(wǎng)站應用的規(guī)模不斷擴大，常規(guī)的垂直應用架構(gòu)已無法應對，分布式服務架構(gòu)以及流動計算架構(gòu)勢在必行，亟需一個治理系統(tǒng)確保架構(gòu)有條不紊的演進。
1、單一應用架構(gòu)
當網(wǎng)站流量很小時，只需一個應用，將所有功能都部署在一起，以減少部署節(jié)點和成本。此時，用于簡化增刪改查工作量的數(shù)據(jù)訪問框架(ORM) 是關鍵。
2、垂直應用架構(gòu)
當訪問量逐漸增大，單一應用增加機器帶來的加速度越來越小，將應用拆成互不相干的幾個應用，以提升效率。此時，用于加速前端頁面開發(fā)的 Web框架(MVC) 是關鍵。
3、分布式服務架構(gòu)
當垂直應用越來越多，Java進階交流群851531810應用之間交互不可避免，將核心業(yè)務抽取出來，作為獨立的服務，逐漸形成穩(wěn)定的服務中心，使前端應用能更快速的響應多變的市場需求。
此時，用于提高業(yè)務復用及整合的分布式服務框架(RPC)，提供統(tǒng)一的服務是關鍵。
例如：各個團隊的服務提供方就不要各自實現(xiàn)一套序列化、反序列化、網(wǎng)絡框架、連接池、收發(fā)線程、超時處理、狀態(tài)機等“業(yè)務之外”的重復技術勞動，造成整體的低效。
PS：其實上述三個原因也是為什么要有Dubbo的原因！不信你去Dubbo官網(wǎng)去看！
流動計算架構(gòu)
PS：這個屬于擴展內(nèi)容，摘自Dubbo官網(wǎng)，屬于架構(gòu)演進的一個過程
當服務越來越多，容量的評估，小服務資源的浪費等問題逐漸顯現(xiàn)，此時需增加一個調(diào)度中心基于訪問壓力實時管理集群容量，提高集群利用率。此時，用于提高機器利用率的資源調(diào)度和治理中心(SOA)是關鍵。
4、另外一個原因
就是因為在幾個進程內(nèi)（應用分布在不同的機器上），無法共用內(nèi)存空間，或者在一臺機器內(nèi)通過本地調(diào)用無法完成相關的需求，比如不同的系統(tǒng)之間的通訊，甚至不同組織之間的通訊。此外由于機器的橫向擴展，需要在多臺機器組成的集群上部署應用等等。
所以，統(tǒng)一RPC框架來解決提供統(tǒng)一的服務。
二、什么是RPC
RPC（Remote Procedure Call Protocol）遠程過程調(diào)用協(xié)議，它是一種通過網(wǎng)絡從遠程計算機程序上請求服務，而不需要了解底層網(wǎng)絡技術的協(xié)議。簡言之，RPC使得程序能夠像訪問本地系統(tǒng)資源一樣，去訪問遠端系統(tǒng)資源。比較關鍵的一些方面包括：通訊協(xié)議、序列化、資源（接口）描述、服務框架、性能、語言支持等。
簡單的說，RPC就是從一臺機器(客戶端)上通過參數(shù)傳遞的方式調(diào)用另一臺機器(服務器)上的一個函數(shù)或方法(可以統(tǒng)稱為服務)并得到返回的結(jié)果。
三、PRC架構(gòu)組件
一個基本的RPC架構(gòu)里面應該至少包含以下4個組件：
1、客戶端（Client）:服務調(diào)用方（服務消費者）
2、客戶端存根（Client Stub）:存放服務端地址信息，將客戶端的請求參數(shù)數(shù)據(jù)信息打包成網(wǎng)絡消息，再通過網(wǎng)絡傳輸發(fā)送給服務端
3、服務端存根（Server Stub）:接收客戶端發(fā)送過來的請求消息并進行解包，然后再調(diào)用本地服務進行處理
4、服務端（Server）:服務的真正提供者
具體調(diào)用過程：
1、服務消費者（client客戶端）通過調(diào)用本地服務的方式調(diào)用需要消費的服務；
2、客戶端存根（client stub）接收到調(diào)用請求后負責將方法、入?yún)⒌刃畔⑿蛄谢ńM裝）成能夠進行網(wǎng)絡傳輸?shù)南Ⅲw；
3、客戶端存根（client stub）找到遠程的服務地址，并且將消息通過網(wǎng)絡發(fā)送給服務端；
4、服務端存根（server stub）收到消息后進行解碼（反序列化操作）；
5、服務端存根（server stub）根據(jù)解碼結(jié)果調(diào)用本地的服務進行相關處理；
6、本地服務執(zhí)行具體業(yè)務邏輯并將處理結(jié)果返回給服務端存根（server stub）；
7、服務端存根（server stub）將返回結(jié)果重新打包成消息（序列化）并通過網(wǎng)絡發(fā)送至消費方；
8、客戶端存根（client stub）接收到消息，并進行解碼（反序列化）；
9、服務消費方得到最終結(jié)果；
而RPC框架的實現(xiàn)目標則是將上面的第2-10步完好地封裝起來，也就是把調(diào)用、編碼/解碼的過程給封裝起來，讓用戶感覺上像調(diào)用本地服務一樣的調(diào)用遠程服務。
四、RPC和SOA、SOAP、REST的區(qū)別
1、REST
可以看著是HTTP協(xié)議的一種直接應用，默認基于JSON作為傳輸格式,使用簡單,學習成本低效率高,但是安全性較低。
2、SOAP
SOAP是一種數(shù)據(jù)交換協(xié)議規(guī)范,是一種輕量的、簡單的、基于XML的協(xié)議的規(guī)范。而SOAP可以看著是一個重量級的協(xié)議，基于XML、SOAP在安全方面是通過使用XML-Security和XML-Signature兩個規(guī)范組成了WS-Security來實現(xiàn)安全控制的,當前已經(jīng)得到了各個廠商的支持 。
它有什么優(yōu)點？簡單總結(jié)為：易用、靈活、跨語言、跨平臺。
3、SOA
面向服務架構(gòu)，它可以根據(jù)需求通過網(wǎng)絡對松散耦合的粗粒度應用組件進行分布式部署、組合和使用。服務層是SOA的基礎，可以直接被應用調(diào)用，Java進階交流群851531810從而有效控制系統(tǒng)中與軟件代理交互的人為依賴性。
SOA是一種粗粒度、松耦合服務架構(gòu)，服務之間通過簡單、精確定義接口進行通訊，不涉及底層編程接口和通訊模型。SOA可以看作是B/S模型、XML（標準通用標記語言的子集）/Web Service技術之后的自然延伸。
4、REST 和 SOAP、RPC 有何區(qū)別呢?
沒什么太大區(qū)別，他們的本質(zhì)都是提供可支持分布式的基礎服務，最大的區(qū)別在于他們各自的的特點所帶來的不同應用場景 。
五、RPC框架需要解決的問題？
1、如何確定客戶端和服務端之間的通信協(xié)議？
2、如何更高效地進行網(wǎng)絡通信？
3、服務端提供的服務如何暴露給客戶端？
4、客戶端如何發(fā)現(xiàn)這些暴露的服務？
5、如何更高效地對請求對象和響應結(jié)果進行序列化和反序列化操作？
六、RPC的實現(xiàn)基礎？
1、需要有非常高效的網(wǎng)絡通信，比如一般選擇Netty作為網(wǎng)絡通信框架；
2、需要有比較高效的序列化框架，比如谷歌的Protobuf序列化框架；
3、可靠的尋址方式（主要是提供服務的發(fā)現(xiàn)），Java進階交流群851531810比如可以使用Zookeeper來注冊服務等等；
4、如果是帶會話（狀態(tài)）的RPC調(diào)用，還需要有會話和狀態(tài)保持的功能；
七、RPC使用了哪些關鍵技術？
1、動態(tài)代理
生成Client Stub（客戶端存根）和Server Stub（服務端存根）的時候需要用到Java動態(tài)代理技術，可以使用JDK提供的原生的動態(tài)代理機制，也可以使用開源的：CGLib代理，Javassist字節(jié)碼生成技術。
2、序列化和反序列化
在網(wǎng)絡中，所有的數(shù)據(jù)都將會被轉(zhuǎn)化為字節(jié)進行傳送，所以為了能夠使參數(shù)對象在網(wǎng)絡中進行傳輸，需要對這些參數(shù)進行序列化和反序列化操作。
序列化：把對象轉(zhuǎn)換為字節(jié)序列的過程稱為對象的序列化，也就是編碼的過程。
反序列化：把字節(jié)序列恢復為對象的過程稱為對象的反序列化，也就是解碼的過程。
目前比較高效的開源序列化框架：如Kryo、FastJson和Protobuf等。
3、NIO通信
出于并發(fā)性能的考慮，傳統(tǒng)的阻塞式 IO 顯然不太合適，因此我們需要異步的 IO，即 NIO。Java 提供了 NIO 的解決方案，Java 7 也提供了更優(yōu)秀的 NIO.2 支持。可以選擇Netty或者MINA來解決NIO數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}。
4、服務注冊中心
可選：Redis、Zookeeper、Consul 、Etcd。一般使用ZooKeeper提供服務注冊與發(fā)現(xiàn)功能，解決單點故障以及分布式部署的問題(注冊中心)。
八、主流RPC框架有哪些
1、RMI
利用java.rmi包實現(xiàn)，基于Java遠程方法協(xié)議(Java Remote Method Protocol) 和java的原生序列化。
2、Hessian
是一個輕量級的remoting onhttp工具，使用簡單的方法提供了RMI的功能。 基于HTTP協(xié)議，采用二進制編解碼。
3、protobuf-rpc-pro
是一個Java類庫，提供了基于 Google 的 Protocol Buffers 協(xié)議的遠程方法調(diào)用的框架?；?Netty 底層的 NIO 技術。支持 TCP 重用/ keep-alive、SSL加密、RPC 調(diào)用取消操作、嵌入式日志等功能。
4、Thrift
是一種可伸縮的跨語言服務的軟件框架。它擁有功能強大的代碼生成引擎，無縫地支持C + +，C#，Java，Python和PHP和Ruby。thrift允許你定義一個描述文件，描述數(shù)據(jù)類型和服務接口。依據(jù)該文件，編譯器方便地生成RPC客戶端和服務器通信代碼。
最初由facebook開發(fā)用做系統(tǒng)內(nèi)個語言之間的RPC通信，2007年由facebook貢獻到apache基金 ，現(xiàn)在是apache下的opensource之一 。支持多種語言之間的RPC方式的通信：php語言client可以構(gòu)造一個對象，調(diào)用相應的服務方法來調(diào)用java語言的服務，跨越語言的C/S RPC調(diào)用。底層通訊基于SOCKET。
5、Avro
出自Hadoop之父Doug Cutting, 在Thrift已經(jīng)相當流行的情況下推出Avro的目標不僅是提供一套類似Thrift的通訊中間件,更是要建立一個新的，標準性的云計算的數(shù)據(jù)交換和存儲的Protocol。支持HTTP，TCP兩種協(xié)議。
6、Dubbo
Dubbo是 阿里巴巴公司開源的一個高性能優(yōu)秀的服務框架，使得應用可通過高性能的 RPC 實現(xiàn)服務的輸出和輸入功能，可以和 Spring框架無縫集成。
九、RPC的實現(xiàn)原理架構(gòu)圖
PS：這張圖非常重點，是PRC的基本原理，請大家一定記住！
也就是說兩臺服務器A，B，一個應用部署在A服務器上，想要調(diào)用B服務器上應用提供的函數(shù)/方法，由于不在一個內(nèi)存空間，不能直接調(diào)用，需要通過網(wǎng)絡來表達調(diào)用的語義和傳達調(diào)用的數(shù)據(jù)。
Java進階交流群851531810
比如說，A服務器想調(diào)用B服務器上的一個方法：
User getUserByName(String userName)
1、建立通信
首先要解決通訊的問題：即A機器想要調(diào)用B機器，首先得建立起通信連接。
主要是通過在客戶端和服務器之間建立TCP連接，遠程過程調(diào)用的所有交換的數(shù)據(jù)都在這個連接里傳輸。連接可以是按需連接，調(diào)用結(jié)束后就斷掉，也可以是長連接，多個遠程過程調(diào)用共享同一個連接。
通常這個連接可以是按需連接（需要調(diào)用的時候就先建立連接，調(diào)用結(jié)束后就立馬斷掉），也可以是長連接（客戶端和服務器建立起連接之后保持長期持有，不管此時有無數(shù)據(jù)包的發(fā)送，可以配合心跳檢測機制定期檢測建立的連接是否存活有效），多個遠程過程調(diào)用共享同一個連接。
2、服務尋址
要解決尋址的問題，也就是說，A服務器上的應用怎么告訴底層的RPC框架，如何連接到B服務器（如主機或IP地址）以及特定的端口，方法的名稱名稱是什么。
通常情況下我們需要提供B機器（主機名或IP地址）以及特定的端口，然后指定調(diào)用的方法或者函數(shù)的名稱以及入?yún)⒊鰠⒌刃畔ⅲ@樣才能完成服務的一個調(diào)用。
可靠的尋址方式（主要是提供服務的發(fā)現(xiàn)）是RPC的實現(xiàn)基石，比如可以采用Redis或者Zookeeper來注冊服務等等。
2.1、從服務提供者的角度看：
當服務提供者啟動的時候，需要將自己提供的服務注冊到指定的注冊中心，以便服務消費者能夠通過服務注冊中心進行查找；
當服務提供者由于各種原因致使提供的服務停止時，需要向注冊中心注銷停止的服務；
服務的提供者需要定期向服務注冊中心發(fā)送心跳檢測，服務注冊中心如果一段時間未收到來自服務提供者的心跳后，認為該服務提供者已經(jīng)停止服務，則將該服務從注冊中心上去掉。
2.2、從調(diào)用者的角度看：
服務的調(diào)用者啟動的時候根據(jù)自己訂閱的服務向服務注冊中心查找服務提供者的地址等信息；
當服務調(diào)用者消費的服務上線或者下線的時候，注冊中心會告知該服務的調(diào)用者；
服務調(diào)用者下線的時候，則取消訂閱。
3、網(wǎng)絡傳輸
3.1、序列化
當A機器上的應用發(fā)起一個RPC調(diào)用時，調(diào)用方法和其入?yún)⒌刃畔⑿枰ㄟ^底層的網(wǎng)絡協(xié)議如TCP傳輸?shù)紹機器，由于網(wǎng)絡協(xié)議是基于二進制的，所有我們傳輸?shù)膮?shù)數(shù)據(jù)都需要先進行序列化（Serialize）或者編組（marshal）成二進制的形式才能在網(wǎng)絡中進行傳輸。然后通過尋址操作和網(wǎng)絡傳輸將序列化或者編組之后的二進制數(shù)據(jù)發(fā)送給B機器。
3.2、反序列化
當B機器接收到A機器的應用發(fā)來的請求之后，又需要對接收到的參數(shù)等信息進行反序列化操作（序列化的逆操作），即將二進制信息恢復為內(nèi)存中的表達方式，然后再找到對應的方法（尋址的一部分）進行本地調(diào)用（一般是通過生成代理Proxy去調(diào)用,
通常會有JDK動態(tài)代理、CGLIB動態(tài)代理、Javassist生成字節(jié)碼技術等），之后得到調(diào)用的返回值。
4、服務調(diào)用
B機器進行本地調(diào)用（通過代理Proxy和反射調(diào)用）之后得到了返回值，此時還需要再把返回值發(fā)送回A機器，同樣也需要經(jīng)過序列化操作，然后再經(jīng)過網(wǎng)絡傳輸將二進制數(shù)據(jù)發(fā)送回A機器，而當A機器接收到這些返回值之后，則再次進行反序列化操作，恢復為內(nèi)存中的表達方式，最后再交給A機器上的應用進行相關處理（一般是業(yè)務邏輯處理操作）。
通常，經(jīng)過以上四個步驟之后，一次完整的RPC調(diào)用算是完成了，另外可能因為網(wǎng)絡抖動等原因需要重試等。
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