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RPC

PNP : Remote Procedure Call (RPC)

RPC是构建分布式系统的基础。

PNP : Remote Procedure Call (RPC)
RPC不会限制所使用的语言,跨语言。

brpc : https://github.com/brpc/brpc

PNP : Remote Procedure Call (RPC)

protobuf提供了message passing的能力,可以在此基础之上实现一个RPC框架。

type表示消息类型,是请求还是响应
id用来标识一个请求

service是一个string, 表示客户端想要调用哪个class
method,表示客户端想要调用该class的哪个方法
request 表示请求,即method的参数
response表示响应,即method的返回值

PNP : Remote Procedure Call (RPC)

服务器收到请求后,根据message的service名字找到具体的处理类的具体method,然后将request传递给该method,并且将response返回。

这样就避免了手动处理类型,调用处理函数的麻烦。下面是实现的伪代码:

PNP : Remote Procedure Call (RPC)

根据service的名字找到对应的类
然后使用该类的GetDescriptor方法得到该类的 Descriptor, 通过这个Descriptor可以知道该类支持哪些方法method(自省)
然后找到method的Descriptor
将message反序列化
根据method的descriptor,创建一个返回类型消息
最后使用该service的CallMethod执行method

可以看到通过Descriptor,可以通过方法的名字找到对应的方法。确实很方便,不必根据消息类型收到将请求分发到各个处理函数了。

PNP : Remote Procedure Call (RPC)

其中CallMethod为虚函数,Service为SudokuService,所以调用了SudokuService::CallMethod , CallMethod是对方法的分发,它根据method的Descriptor,得到method的index,从而调用响应的函数,这里是: SudokuService::Solve, Solve也是一个虚函数,具体调用 SudokuServiceImpl::Solve()

实现分析

主要思想是利用protobuf,实现一些接口(虚函数)。因此要弄清楚服务器需要实现什么接口,客户端需要实现什么接口。

先看服务器端

PNP : Remote Procedure Call (RPC)

protobuf会自动生成SudokuService类,它继承了Service类,该类定义了两个virtual function: GetDescriptor 和 CallMethod

其中函数Solve就是proto文件描述的服务。

SudokuService会有两个派生类

  • SudokuService_Stub :客户端
  • SudokuServiceImpl : 服务器端

其中Solve函数是需要我们自己具体实现的,那么Solve是在哪里被调用的呢?答案是CallMethod

PNP : Remote Procedure Call (RPC)

这些都是自动生成的,其中down_cast是进行向下转型,因为参数request是一个基类的指针,需要转换为具体的类型。down_cast在Debug模式使用dynamic_cast ,否则使用static_cast. 这样可以避免dynamic_cast的开销。

实现服务端的代码:
PNP : Remote Procedure Call (RPC)

继承SudokuService,然后override 虚函数Solve即可。

那么怎么应用到muduo中的呢?

PNP : Remote Procedure Call (RPC)
其中services是service名字到服务的实现映射map, 收到一个完整的RpcMessage时,根据service的名字找到对应的service实现。然后使用GetDescriptor、FindMethodByName得到调用的方法。然后反序列化消息,new一个response,接着调用CallMethod,注意传入的参数done是一个lambda,该函数就是Solve的最后一个参数,上面提到的服务器实现的Solve函数最后会调用done,即这里的lambda是在服务器准备好response后调用用来生成响应,并发送回客户端的。此外注意,需要delete request和response。

PNP : Remote Procedure Call (RPC)

那么客户端怎么实现的呢?

PNP : Remote Procedure Call (RPC)

客户端使用的类SudokuService_Stub是自动生成的,其中Solve调用的是RpcChannel的CallMethod,此函数是一个纯虚函数,需要自己实现RpcChannel类时实现该虚函数。

客户端代码框架
PNP : Remote Procedure Call (RPC)

这里的stub就是SudokuService_Stub。
构造一个RpcChannel,然后对TcpConnection设置回调函数为RpcChannel::onMessage,这样RpcChannel就可以拿到消息了。Channel也保存一个TcpConnection的指针,这样就可以用来发送数据了。然后以此Channel创建一个Stub

接着就是构造请求,调用stub的Solve,并传入一个labmda,在收到响应时调用。

所以这里关键是如何实现RpcChannel:
PNP : Remote Procedure Call (RPC)

这里是异步的client,需要记住哪些是发出了请求,但是没有收到响应的,即outstandings。

RpcChannel::CallMethod的实现
PNP : Remote Procedure Call (RPC)

PNP : Remote Procedure Call (RPC)

客户端call trace

PNP : Remote Procedure Call (RPC)

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