RPC框架

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💻 Backend

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Oct 29, 2023 10:06 AM

为什么RPC框架不使用HTTP框架？

HTTP请求除了请求数据还包含了数据包，以及换行、回车符等

HTTP属于无状态协议，客户端无法对请求和响应进行关联

每次请求都需要重新建立连接，响应完成后再关闭连接。对于高性能的RPC来说，性能很慢满足

RPC框架

TCP连接

通过序列化的二进制数据进行传输

需要设计一个可扩展且向后兼容的传输协议

序列化问题

Java类什么情况下需要实现序列化？

当需要转换成二进制字节流时，而像Feign这种调用入参出参是不需要序列化的。

JSON 进行序列化有这样两个问题，你需要格外注意：

JSON 进行序列化的额外空间开销比较大，对于大数据量服务这意味着需要巨大的内存和磁盘开销；

JSON 没有类型，但像 Java 这种强类型语言，需要通过反射统一解决，所以性能不会太好。

如果 RPC 框架选用 JSON 序列化，服务提供者与服务调用者之间传输的数据量要相对较小，否则将严重影响性能

HessianHessian 是动态类型、二进制、紧凑的，并且可跨语言移植的一种序列化框架。

Hessian 协议要比 JDK、JSON 更加紧凑，性能上要比 JDK、JSON 序列化高效很多，而且生成的字节数也更小。

使用代码示例如下：


Student student = new Student();
student.setNo(101);
student.setName("HESSIAN");

//把student对象转化为byte数组
ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
Hessian2Output output = new Hessian2Output(bos);
output.writeObject(student);
output.flushBuffer();
byte[] data = bos.toByteArray();
bos.close();

//把刚才序列化出来的byte数组转化为student对象
ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(data);
Hessian2Input input = new Hessian2Input(bis);
Student deStudent = (Student) input.readObject();
input.close();

System.out.println(deStudent);

相对于 JDK、JSON，由于 Hessian 更加高效，生成的字节数更小，有非常好的兼容性和稳定性，所以 Hessian 更加适合作为 RPC 框架远程通信的序列化协议。

但 Hessian 本身也有问题，官方版本对 Java 里面一些常见对象的类型不支持，

比如：

Linked 系列，LinkedHashMap、LinkedHashSet 等，但是可以通过扩展 CollectionDeserializer 类修复；

Locale 类，可以通过扩展 ContextSerializerFactory 类修复；

Byte/Short 反序列化的时候变成 Integer。

以上这些情况，你在实践时需要格外注意。

Protobuf

Protobuf 是 Google 公司内部的混合语言数据标准，是一种轻便、高效的结构化数据存储格式，可以用于结构化数据序列化，支持 Java、Python、C++、Go 等语言。Protobuf 使用的时候需要定义 IDL（Interface description language），然后使用不同语言的 IDL 编译器，生成序列化工具类，它的优点是：

序列化后体积相比 JSON、Hessian 小很多；

IDL 能清晰地描述语义，所以足以帮助并保证应用程序之间的类型不会丢失，无需类似 XML 解析器；

序列化反序列化速度很快，不需要通过反射获取类型；

消息格式升级和兼容性不错，可以做到向后兼容。使用代码示例如下：


/** * * // IDl 文件格式 * synax = "proto3"; * option java_package = "com.test"; * option java_outer_classname = "StudentProtobuf"; * * message StudentMsg { * //序号 * int32 no = 1; * //姓名 * string name = 2; * } * */ StudentProtobuf.StudentMsg.Builder builder = StudentProtobuf.StudentMsg.newBuilder();builder.setNo(103);builder.setName("protobuf");//把student对象转化为byte数组StudentProtobuf.StudentMsg msg = builder.build();byte[] data = msg.toByteArray();//把刚才序列化出来的byte数组转化为student对象StudentProtobuf.StudentMsg deStudent = StudentProtobuf.StudentMsg.parseFrom(data);System.out.println(deStudent);

从性能和效率、空间开销、通用性和兼容性、安全性选择合适的RPC框架