Go实现简易RPC框架的方法步骤

Go  /  管理员 发布于 5年前   302

本文旨在讲述 RPC 框架设计中的几个核心问题及其解决方法，并基于 Golang 反射技术，构建了一个简易的 RPC 框架。

项目地址：Tiny-RPC

RPC

RPC（Remote Procedure Call），即远程过程调用，可以理解成，服务 A 想调用不在同一内存空间的服务 B 的函数，由于不在一个内存空间，不能直接调用，需要通过网络来表达调用的语义和传达调用的数据。

服务端

RPC 服务端需要解决 2 个问题：

• 由于客户端传送的是 RPC 函数名，服务端如何维护 函数名 与 函数实体 之间的映射
• 服务端如何根据 函数名 实现对应的 函数实体 的调用

核心流程

• 维护函数名到函数的映射
• 在接收到来自客户端的函数名、参数列表后，解析参数列表为反射值，并执行对应函数
• 对函数执行结果进行编码，并返回给客户端

方法注册

服务端需要维护 RPC 函数名到 RPC 函数实体的映射，我们可以使用 map 数据结构来维护映射关系。

type Server struct { addr string funcs map[string]reflect.Value}// Register a method via namefunc (s *Server) Register(name string, f interface{}) { if _, ok := s.funcs[name]; ok { return } s.funcs[name] = reflect.ValueOf(f)}

执行调用

一般来说，客户端在调用 RPC 时，会将 函数名 和 参数列表 作为请求数据，发送给服务端。

由于我们使用了 map[string]reflect.Value 来维护函数名与函数实体之间的映射，则我们可以通过 Value.Call() 来调用与函数名相对应的函数。

package mainimport ( "fmt" "reflect")func main() { // Register methods funcs := make(map[string]reflect.Value) funcs["add"] = reflect.ValueOf(add) // When receives client's request req := []reflect.Value{reflect.ValueOf(1), reflect.ValueOf(2)} vals := funcs["add"].Call(req) var rsp []interface{} for _, val := range vals { rsp = append(rsp, val.Interface()) } fmt.Println(rsp)}func add(a, b int) (int, error) { return a + b, nil}

具体实现

由于篇幅的限制，此处没有贴出服务端实现的具体代码，细节请查看项目地址。

客户端

RPC 客户端需要解决 1 个问题：

• 由于函数的具体实现在服务端，客户端只有函数的原型，客户端如何通过 函数原型 调用其 函数实体

核心流程

• 对调用者传入的函数参数进行编码，并传送给服务端
• 对服务端响应数据进行解码，并返回给调用者

生成调用

我们可以通过 reflect.MakeFunc 为指定的函数原型绑定一个函数实体。

package mainimport ( "fmt" "reflect")func main() { add := func(args []reflect.Value) []reflect.Value { result := args[0].Interface().(int) + args[1].Interface().(int) return []reflect.Value{reflect.ValueOf(result)} } var addptr func(int, int) int container := reflect.ValueOf(&addptr).Elem() v := reflect.MakeFunc(container.Type(), add) container.Set(v) fmt.Println(addptr(1, 2))}

具体实现

由于篇幅的限制，此处没有贴出客户端实现的具体代码，细节请查看项目地址。

数据传输格式

我们需要定义服务端与客户端交互的数据格式。

type Data struct { Name string    // service name Args []interface{} // request's or response's body except error Err string    // remote server error}

与交互数据相对应的编码与解码函数。

func encode(data Data) ([]byte, error) { var buf bytes.Buffer encoder := gob.NewEncoder(&buf) if err := encoder.Encode(data); err != nil { return nil, err } return buf.Bytes(), nil}func decode(b []byte) (Data, error) { buf := bytes.NewBuffer(b) decoder := gob.NewDecoder(buf) var data Data if err := decoder.Decode(&data); err != nil { return Data{}, err } return data, nil}

同时，我们需要定义简单的 TLV 协议（固定长度消息头 + 变长消息体），规范数据的传输。

// Transport structtype Transport struct { conn net.Conn}// NewTransport creates a transportfunc NewTransport(conn net.Conn) *Transport { return &Transport{conn}}// Send datafunc (t *Transport) Send(req Data) error { b, err := encode(req) // Encode req into bytes if err != nil { return err } buf := make([]byte, 4+len(b)) binary.BigEndian.PutUint32(buf[:4], uint32(len(b))) // Set Header field copy(buf[4:], b)      // Set Data field _, err = t.conn.Write(buf) return err}// Receive datafunc (t *Transport) Receive() (Data, error) { header := make([]byte, 4) _, err := io.ReadFull(t.conn, header) if err != nil { return Data{}, err } dataLen := binary.BigEndian.Uint32(header) // Read Header filed data := make([]byte, dataLen)       // Read Data Field _, err = io.ReadFull(t.conn, data) if err != nil { return Data{}, err } rsp, err := decode(data) // Decode rsp from bytes return rsp, err}

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。