一个RPC逻辑示例代码及优化，涉及socket通信，Serializable序列化，proxy动态搭理，反射原理，io处理
之前做了一个网关项目，支持dubbo服务泛化调用。在被问及底层是什么协议的时候，假程序猿属性暴露无遗。竟然说出了http, 被同事异样的鄙视了一眼纠正说道’rpc协议’。心里糗糗的，于是决定有空看下RPC协议到底是什么东西。（这就是专注业务代码，没有深入理解代码底层的诟病，带人做事没法给一个正确的理论依据及实现逻辑，常常会有些抵触情绪。然而跟着一个牛人做事，那才叫一个有理有据，让人信服的无法反驳。所以，提升自己的硬实力才能有说服力【不管从生活、还是学习、工作】）
RPC流程图如下：
过程翻译为：
1. 建立通信TCP连接 （socket相关技术）socket支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元
2. 客户端调用服务
a. 将方法、参数等信息序列化
b. 找到远程服务地址，发送消息
3. 服务端处理请求
a. 反序列化消息
b. 调用本地服务进行处理
c. 将处理结果序列化后发送给客户端
4. 客户端处理响应
a. 反序列化信息
b. 结束代码如下(8个类)：
公共通信类：CommonModel.java
示例接口|实现类：HelloService.java HelloServiceImpl.java
示例bean类： Person.java
序列化工具类：SerializeTool
代理工厂：ProxyFactory
RPC客户端：RpcClient
RPC服务端：RpcServerCommonModel.java
package com.chl.rpc.common;
import java.io.Serializable;
/**
* 公共网络通信类，通过序列化该类,将客户端调用接口、方法、参数、参数类型封装，然后服务端反序列化,再通过反射,调取相应实现类的方法。
* @author chenhailong
*
*/
public class CommonModel implements Serializable {
/**
*
*/
private static final long serialVersionUID = 1L;
/**接口名称*/
private String className;
/**方法名称*/
private String method;
/**方法参数*/
private Object[] args;
/**参数类型*/
private String[] types;
public String getClassName() {
return className;
}
public void setClassName(String className) {
this.className = className;
}
public String getMethod() {
return method;
}
public void setMethod(String method) {
this.method = method;
}
public Object[] getArgs() {
return args;
}
public void setArgs(Object[] args) {
this.args = args;
}
public String[] getTypes() {
return types;
}
public void setTypes(String[] types) {
this.types = types;
}
}
HelloService.java | HelloServiceImpl.java
package com.chl.rpc.common;
public interface HelloService {
String sayHello(String name);
Person getPersion(String name);
}
package com.chl.rpc.common;
public class HelloServiceImpl implements HelloService {
@Override
public String sayHello(String name) {
return "hello"+name;
}
@Override
public Person getPersion(String name) {
Person p = new Person();
p.setName(name);
p.setAge(130);
return p;
}
}
Person.java
package com.chl.rpc.common;
import java.io.Serializable;
/**
* 普通公共bean
* @author chenhailong
*/
public class Person implements Serializable {
/**
*
*/
private static final long serialVersionUID = 1L;
private String name;
private Integer age;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Integer getAge() {
return age;
}
public void setAge(Integer age) {
this.age = age;
}
}
SerializeTool.java
package com.chl.rpc.common;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
/**
* 序列化工具类
* @author chenhailong
*/
public class SerializeTool {
/**
* 序列化操作
* @param object
* @return
* @throws IOException
*/
public static byte[] serialize(Object object) throws IOException{
ByteArrayOutputStream os = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream outputStream = new ObjectOutputStream(os);
outputStream.writeObject(object);
outputStream.flush();
byte[] byteArray = os.toByteArray();
outputStream.close();
os.close();
return byteArray;
}
/**
* 反序列化操作
* @param buf
* @return
* @throws IOException
* @throws ClassNotFoundException
*/
public static Object deSerialize(byte[] buf) throws IOException ,ClassNotFoundException{
ByteArrayInputStream is = new ByteArrayInputStream(buf);
ObjectInputStream inputStream = new ObjectInputStream(is);
Object object = inputStream.readObject();
inputStream.close();
is.close();
return object;
}
}
ProxyFactory.java
package com.chl.rpc.client;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import com.chl.rpc.common.CommonModel;
import com.chl.rpc.common.SerializeTool;
/**
* 代理工厂
* @author chenhailong
*
*/
public class ProxyFactory {
private static InvocationHandler handler = new InvocationHandler() {
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
/**这个是通用的传输对象*/
CommonModel cm = new CommonModel();
Class<?>[] classes = proxy.getClass().getInterfaces();
String className = classes[0].getName();
cm.setClassName(className);
cm.setArgs(args);
cm.setMethod(method.getName());
String[] types = null;
if(args != null) {
types = new String[args.length];
for(int i = 0;i < types.length; i++) {
types[i] = args[i].getClass().getName();
}
}
cm.setTypes(types);
byte[] byteArray = SerializeTool.serialize(cm);
Object send = RpcClient.send(byteArray);
return send;
}
};
@SuppressWarnings("unchecked")
public static <T> T getInstance(Class<T> Clazz) {
return (T) Proxy.newProxyInstance(Clazz.getClassLoader(), new Class[]{Clazz}, handler);
}
}
RpcClient.java
package com.chl.rpc.client;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
import com.chl.rpc.common.HelloService;
import com.chl.rpc.common.SerializeTool;
/**
* Rpc客户端
* @author chenhailong
*/
public class RpcClient {
public static Object send(byte[] bs) {
try {
Socket socket = new Socket("127.0.0.1",9999);
OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
outputStream.write(bs);
InputStream in = socket.getInputStream();
byte[] buf = new byte[1024];
in.read(buf);
Object formatDate = SerializeTool.deSerialize(buf);
socket.close();
return formatDate;
}catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
public static void main(String[] args) {
HelloService hs = ProxyFactory.getInstance(HelloService.class);
System.out.println("say------:"+ hs.sayHello("pikaqiu") );
System.out.println("persion--:" + hs.getPersion("miaowazhognzi "));
}
}
RpcServer.java
package com.chl.rpc.server;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.lang.reflect.Method;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Properties;
import com.chl.rpc.common.CommonModel;
import com.chl.rpc.common.SerializeTool;
public class RpcServer {
public static void main(String[] args) {
try {
openServer();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void openServer() throws IOException {
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
try {
System.out.println("服务端开启");
while(true) {
Socket socket = serverSocket.accept();
System.out.println(socket.getInetAddress());
InputStream in = socket.getInputStream();
byte[] buf = new byte[1024];
in.read(buf);
byte[] formatDate = formatData(buf);
OutputStream out = socket.getOutputStream();
out.write(formatDate);
socket.close();
}
}catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
serverSocket.close();
}
}
public static byte[] formatData(byte[] bs) {
try {
/**
* 将接收的数据反序列化为CommonModel
*/
CommonModel cm = (CommonModel)SerializeTool.deSerialize(bs);
String className = cm.getClassName();
String[] types = cm.getTypes();
Object[] args = cm.getArgs();
/**
* 1.通过映射获取实现类(接口和实现类的关系)
* 2.通过反射原理调用具体方法并返回
*/
Class<?> cls = Class.forName(getMapValue(className));
Class<?>[] typeCls = null; //参数类型类对象
if(types != null) {
typeCls = new Class[types.length];
for(int i = 0;i< typeCls.length;i++) {
typeCls[i] = Class.forName(types[i]);
}
}
Method method = cls.getMethod(cm.getMethod(), typeCls);
Object object = method.invoke(cls.newInstance(), args);
byte[] byteArray = SerializeTool.serialize(object);
return byteArray;
}catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
/**
* 简单的map映射
* @param key
* @return
*/
public static String getMapValue(String key) {
Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();
map.put("com.chl.rpc.common.HelloService", "com.chl.rpc.common.HelloServiceImpl");
return map.get(key);
}
/**
* 通过配置中心读取
* @param key
* @return
* @throws IOException
*/
public static String getPropertyValue(String key) throws IOException{
Properties pro = new Properties();
FileInputStream in = new FileInputStream("xxx/xx/x.properties");
pro.load(in);
in.close();
return pro.getProperty(key);
}
}
注：运行时，请先调整RpcServer.java中的包名路径。然后先运行服务端，在运行客户端。
以上是一个RPC的简单示例，参考：https://blog.csdn.net/u013034378/article/details/80686233#commentBox
RPC的原理讲解有篇很好的文章：https://www.cnblogs.com/LBSer/p/4853234.html
由于这里是简单的示例，所有有很多的改造优化空间。
1. asm，javassist,cglib等字节码技术可以优于jdk代理机制
字节码技术动态编译需要类并运行效率高于反射机制，但是维护不易，可以找一些开源项目替代。
2. netty和 mina可以改善io性能问题
本示例中的io处理可以用nio实现的框架替代。
3. Hession、Kryo、fastjson和Protobuf(google)可以改善序列化性能
序列化替代。
4. zookeeper可以处理服务的注册与发现功能
本示例中的服务映射可以通过zk进行替换。一些成熟的RPC框架 阿里的dubbo、HSF，facebook的thrift等。
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