常用的RPC框架 主流的rpc框架

1. 为什么要使用RPC？

RPC（remote procedure call）是指远程过程调用，比如两台服务器A和B，A服务器上部署一个应用，B服务器上部署一个应用，A服务器上的应用想调用B服务器上的应用提供的接口，由于不在一个内存空间，不能直接调用，所以需要通过网络来表达调用的语义和传达调用的数据。

RPC（remote procedure call，远程过程调用）：

首先，要解决通讯的问题，主要是通过客户端和服务器端之间建立TCP连接，远程过程调用的所有交换的数据都在这个连接里传输。连接可以是按需连接，调用结束后就断掉，也可以是长连接，多个远程过程调用共享一个连接。

第二，要解决寻址的问题，A服务器上的应用要调用B服务器上的应用，A服务器上的应用需要通过底层RPC框架得知：如何连接到B服务器（主机或IP地址）以及特定的端口，方法的名称等信息，这样才能完成调用。

第三，A服务器上的应用发起远程调用时，方法的参数需要通过底层的网络协议如TCP传递到B服务器，由于网络协议是基于二进制的，内存中的参数需要序列化成二进制形式，然后再通过寻址和传输将序列化的二进制发送给B服务器。

第四：B服务器收到请求后，需要进行反序列化，恢复为内存中的表达方式，然后找到对应的方法进行本地调用并返回，序列化返回值并发送给A服务器。

第五：A服务器收到B服务器的返回值后，进行反序列化，恢复为内存中的表达方式，然后交给A服务器上的应用进行处理。

RPC的协议有很多，比如Java RMI、WebService的RPC风格、Hession、Thrift、REST API

2. RPC、RMI、SOAP、REST的区别RMI(remote method invocation，面向对象的远程方法调用)

RPC（remote procedure call，远程过程调用）

SOAP(simple object access protoal，简单对象访问协议)

REST(representational state transfer，表达性状态转移)可以都理解为调用远程方法的一些通信技术“风格”：

· RMI就好比它是本地工作，采用tcp/ip协议，客户端直接调用服务端上的一些方法。优点是强类型，编译期可检查错误，缺点是只能基于JAVA语言，客户机与服务器紧耦合。

· RPC是一个泛化的概念，严格来说一切远程过程调用手段都属于rpc范畴，包括rmi、hessian、soap、thrift、protobuf等等。

· SOAP是在XML-RPC基础上，使用标准的XML描述了RPC的请求信息（URI/类/方法/参数/返回值）。因为XML-RPC只能使用有限的数据类型种类和一些简单的数据结构，SOAP能支持更多的类型和数据结构。优点是跨语言，非常适合异步通信和针对松耦合的C/S，缺点是必须做很多运行时检查。

比较，它采用简单的URL方式来代替一个对象，优点是轻量，可读性较好，不需要其他类库支持，缺点是URL可能会很长，不容易解析。

3. Java RMI

Java RMI（Romote Method Invocation）是一种基于Java的远程方法调用技术，是Java特有的一种RPC实现。它能够部署在不同主机上的Java对象之间进行透明的通信与方法调用。

RMI工作原理：

首先，在一个JVM中启动rmiregistry服务，启动时可以指定服务监听的端口，也可以使用默认的端口。

其次，RMIServer在本地先实例化一个提供服务的实现类，然后通过RMI提供的Naming，Context，Registry等类的bind或rebind方法将刚才实例化好的实现类注册到RMIService上并对外暴露一个名称。

最后，RMIClient通过本地的接口和一个已知的名称（即RMIServer暴露出的名称）再使用RMI提供的Naming，Context，Registry等类的lookup方法从RMIService那拿到实现类。这样虽然本地没有这个类的实现类，但所有的方法都在接口里了，想怎么调就怎么调。

RMI 采用stubs 和 skeletons 来进行远程对象(remote object)的通讯。stub 充当远程对象的客户端代理，有着和远程对象相同的远程接口，远程对象的调用实际是通过调用该对象的客户端代理对象stub来完成的，通过该机制RMI就好比它是本地工作，采用tcp/ip协议，客户端直接调用服务端上的一些方法。优点是强类型，编译期可检查错误，缺点是只能基于Java语言，客户机与服务器紧耦合。

RMI使用Demo：

定义RMI对外服务接口：RMI接口方法定义必须显示声明抛出RemoteException异常。

package com.yyy.RMIDemo.java.server;

 

import java.rmi.Remote;

import java.rmi.RemoteException;

 

/**

 * RMI对外服务接口
 *

 */

public interface HelloService extends Remote{

	public String sayHello(String someone) throws RemoteException;

}

服务端接口实现：服务端方法实现必须继承UnicastRemoteObject类，该类定义了服务调用方与服务提供方对象实例，并建立一对一的连接。

package com.yyy.RMIDemo.java.server;

 

import java.rmi.RemoteException;

import java.rmi.server.UnicastRemoteObject;

 

/**

 * 服务器端接口实现

 *

 */

public class HelloServiceImpl extends UnicastRemoteObject implements HelloService {

 

	private static final long serialVersionUID = 4176511759435216154L;

 

	protected HelloServiceImpl() throws RemoteException {

		super();

		// TODO Auto-generated constructor stub

	}

 

	@Override

	public String sayHello(String someone) throws RemoteException {

		// TODO Auto- generated method stub

		return "Hello" + someone;

	}

 

}

RMI的通信端口是随机产生的，因此有可能被防火墙拦截，为了防止被防火墙拦截，需要强制指定RMI的通信端口。一般通过自定义一个RMISocketFactory类来实现，代码如下：
package com.yyy.RMIDemo.java.server;

 

import java.io.IOException;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

import java.rmi.server.RMISocketFactory;

 

public class CustomerSocketFactory extends RMISocketFactory{

 

	

	@Override

	public ServerSocket createServerSocket(int port) throws IOException {

		// TODO Auto-generated method stub

		if (port == 0) {

			port = 8051;

		}

		System.out.println("rmi notify port : " + port);

		return new ServerSocket(port);

	}

 

	//指定通信端口，防止被防火墙拦截

	@Override

	public Socket createSocket(String host, int port) throws IOException {

		// TODO Auto-generated method stub

		return new Socket(host, port);

	}

 

}

RMI的通信端口是随机产生的，因此有可能被防火墙拦截，为了防止被防火墙拦截，需要强制指定RMI的通信端口。一般通过自定义一个RMISocketFactory类来实现，代码如下：

package com.yyy.RMIDemo.java.server;

 

import java.rmi.Naming;

import java.rmi.registry.LocateRegistry;

import java.rmi.server.RMISocketFactory;

 

public class ServerMain {

	public static void main(String[] args) throws Exception {

		//创建服务

		HelloService helloService = new HelloServiceImpl();

		//注册服务

		LocateRegistry.createRegistry(8801);

		//指定通信端口，防止被防火墙拦截

		RMISocketFactory.setSocketFactory(new CustomerSocketFactory());

		

		Naming.bind("rmi://localhost:8801/helloService", helloService);

		

		System.out.println("ServceMain provide service now");

	}

}
客户端远程调用RMI服务代码：
package com.yyy.RMIDemo.java.client;

 

import java.rmi.Naming;

 

import com.yyy.RMIDemo.java.server.HelloService;

 

public class ClientMain {

	public static void main(String[] args) throws Exception {

		HelloService helloService = 

				(HelloService)Naming.lookup("rmi://localhost:8801/helloService");

		System.out.println("RMI 客户端接收到的结果是:" + helloService.sayHello("RMI"));

	}

}

服务端RMI服务启动：

package com.yyy.RMIDemo.java.server;

 

import java.rmi.Naming;

import java.rmi.registry.LocateRegistry;

import java.rmi.server.RMISocketFactory;

 

public class ServerMain {

	public static void main(String[] args) throws Exception {

		//创建服务

		HelloService helloService = new HelloServiceImpl();

		//注册服务

		LocateRegistry.createRegistry(8801);

		//指定通信端口，防止被防火墙拦截

		RMISocketFactory.setSocketFactory(new CustomerSocketFactory());

		

		Naming.bind("rmi://localhost:8801/helloService", helloService);

		

		System.out.println("ServceMain provide service now");

	}

}

客户端远程调用RMI服务代码：

package com.yyy.RMIDemo.java.client;

 

import java.rmi.Naming;

 

import com.yyy.RMIDemo.java.server.HelloService;

 

public class ClientMain {

	public static void main(String[] args) throws Exception {

		HelloService helloService = 

				(HelloService)Naming.lookup("rmi://localhost:8801/helloService");

		System.out.println("RMI 客户端接收到的结果是:" + helloService.sayHello("RMI"));

	}

}

先运行服务器端程序ServerMain，然后运行ClinetMain，运行结果如下：

RMI 客户端接收到的结果是:HelloRMI

4. Hessian

Hessian 是由 caucho 提供的一个基于 binary-RPC 实现的远程通讯 library 。Hessian基于Http协议进行传输。

Binary-RPC 是一种和 RMI 类似的远程调用的协议，它和 RMI 的不同之处在于它以标准的二进制格式来定义请求的信息 ( 请求的对象、方法、参数等 ) ，这样的好处是什么呢，就是在跨语言通讯的时候也可以使用。传输协议基于TCP。

Hessian可通过Servlet提供远程服务，需要将匹配某个模式的请求映射到Hessian服务。也可Spring框架整合，通过它的DispatcherServlet可以完成该功能，DispatcherServlet可将匹配模式的请求转发到Hessian服务。Hessian的server端提供一个servlet基类, 用来处理发送的请求，而Hessian的这个远程过程调用，完全使用动态代理来实现的,，建议采用面向接口编程，Hessian服务通过接口暴露。

Hessian处理过程示意图：客户端——>序列化写到输出流——>远程方法(服务器端)——>序列化写到输出流 ——>客户端读取输入流——>输出结果

Spring + Hessian实现服务器端的demo：

在工程中导入hessian的jar包在web.xml中，我们配置SpringMVC的DispatcherServlet：

<!-- Spring hessian servlet -->

	<servlet>  

		<servlet-name>hessian</servlet-name>  

		<servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>  

		<init-param>  

			<param-name>contextConfigLocation</param-name>  

			<param-value>classpath:spring-hessian.xml</param-value>  

		</init-param>  

		<load-on-startup>1</load-on-startup>  

		<async-supported>true</async-supported>  

	</servlet>  

	<servlet-mapping>  

		<servlet-name>hessian</servlet-name>  

		<url-pattern>/pubservice/*</url-pattern>  

	</servlet-mapping>

spring-hessian.xml的配置：

<bean id="/testService" class="com.example.platform.hession.MyHessianServiceExporter">

		<property name="service" ref="testServiceImpl" />

		<property name="serviceInterface" value="com.xinwei.platform.pubservice.TestService" />	

	</bean>

使用了org.springframework.remoting.caucho.HessianServiceExporter来发布服务。将程序部署在tomcat中。如果我们想从HessianServiceExporter的handleRequest方法中可以获得客户端request，那我们就会有很多种方法得到此request；Aop方式或重写方法，我们采用重写的方式：

/**

 * 

 */

package com.example.platform.hession;

 

import javax.servlet.ServletRequest;

 

/**

 * Hession service线程上下文，用以线程安全地保存客户端request


*

 */

public class HessionContext {

	private ServletRequest request;

	private static final ThreadLocal<HessionContext> localContext

							= new ThreadLocal<HessionContext>(){

		@Override

		public HessionContext initialValue(){

			return new HessionContext();

		}	

	};

	

	private HessionContext(){

		

	}

 

 

	public static ServletRequest getRequest() {

		return localContext.get().request;

	}

 

 

	public static void setRequest(ServletRequest request) {

		localContext.get().request = request;

	}

	

	public static void clear() {

		localContext.get().request = null;

	}

	

	
}

自定义类:

/**

 * 

 */

 

import java.io.IOException;

 

import javax.servlet.ServletException;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

 

import org.slf4j.Logger;

import org.slf4j.LoggerFactory;

import org.springframework.remoting.caucho.HessianExporter;

import org.springframework.web.HttpRequestHandler;

import org.springframework.web.HttpRequestMethodNotSupportedException;

import org.springframework.web.util.NestedServletException;

 

/**

*

 */

public class MyHessianServiceExporter extends HessianExporter implements HttpRequestHandler {

 

	private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(InmpServiceExporter.class);

		

 

	@Override

	public void handleRequest(HttpServletRequest request, 

								HttpServletResponse response)

								throws ServletException, IOException {

		// TODO Auto-generated method stub

		if (!"POST".equals(request.getMethod())){

			throw new HttpRequestMethodNotSupportedException(

					request.getMethod(), new String[]{"POST"},

					"HessionSeriviceExporter only supports POST requests");

		}

		response.setContentType(CONTENT_TYPE_HESSIAN);

		try {

			//保存request到Hession线程上下文

			HessionContext.setRequest(request);

			invoke(request.getInputStream(), response.getOutputStream());

		} catch (Throwable ex) {

			// TODO: handle exception

			logger.error("Hession skeleton invocation failed");

			throw new NestedServletException("Hession skeleton invocation failed", ex);

		} finally{

			HessionContext.clear();

		}

		

		

	}

 

}

Service开发中就可以直接使用 HessianContext.getRequest(); 来获得客户端的request了，所有的客户端信息随你所用了，而且是线程安全的。

服务器端服务接口：

package com.example.platform.pubservice;

 

public interface TestService {

	public String sayHello(String datas);

}

接口实现类：

package com.example.platform.pubservice.impl;

 

import com.example.platform.pubservice.TestService;

 

public class TestServiceImpl extends InmpHessianHandle implements TestService{

 

	@Override

	public String sayHello(String datas) {

		// TODO Auto-generated method stub

		return "Hello " + datas;

	}

 

}

client调用：

public class TestClient {

    public static void main(String[] args) {

        try {

            String url = "http://localhost:8080/HessianDemo/pubservice/testService";

            HessianProxyFactory factory = new HessianProxyFactory();

            factory.setOverloadEnabled(true);

            TestService testService = (TestService) factory.create(TestService.class, url);

            System.out.println(basic.sayHello("SW"));

        }catch (Exception e){

            e.printStackTrace();

        }

    }

}

5. WebService

WebService是一种跨平台的RPC技术协议。

WebService技术栈由SOAP（简单对象访问协议）、UDDI（统一描述、发现与集成）、WSDL（网络服务描述语言：用来描述Service、以及如何访问WebService）组成。SOAP是一种使用XML进行数据编码的通信协议。独立于平台、独立于语言，简单可扩展。

WebService常用的两种实现：CXF和Axis2

详解见 从零开始写分布式服务框架 1.3小节

目前三种主流的web服务实现方法：

REST（新型）：表象化状态转变 (软件架构风格）RESTEasy、Wink、CXF、Axis2…….

SOAP（比较成熟）：简单对象访问协议 Xfire、Axis2、CXF、Axis1X

ML-RPC（淘汰）：远程过程调用协议（慢慢被soap 所取代）

1、Java开发WebService最重要的两个规范：

JSR-224 (JAX-WS：Java API for XML-Based Web Services ) ，主要使用soap协议，使用wsdl来描述；

JSR-311 (JAX-RS：The Java API for RESTful Web Services)，简化了 web service 的设计，它不再需要 wsdl ，也不再需要 soap 协议，而是通过最简单的 http 协议传输数据 ( 包括 xml 或 json) 。既简化了设计，也减少了网络传输量（因为只传输代表数据的 xml 或 json ，没有额外的 xml 包装）。

JAX-WS是针对WebService。而JAX-RS是针对RESTful HTTP Service。RESTful HTTP Service相关介绍可以参考：RESTful Service API 设计最佳工程实践和常见问题解决方案JAX-WS与JAX-RS两者是不同风格的SOA架构。前者以动词为中心，指定的是每次执行函数。而后者以名词为中心，每次执行的时候指的是资源。

JAX-RS是JAVA EE6 引入的一个新技术。是一个Java 编程语言的应用程序接口，支持按照表述性状态转移(REST)架构风格创建Web服务。

JAX-RS使用了Java SE5引入的Java标注来简化Web服务的客户端和服务端的开发和部署。

JAX-WS规范是一组XML web services的JAVA API，JAX-WS允许开发者可以选择RPC-oriented或者message-oriented 来实现自己的web services。

支持JAX-WS服务规范的框架有：CXF，Axis，Xfire。结合java语言均可可实现JAX-WS

支持JAX-RS服务规范的框架有：

1.CXF——XFire和Celtix的合并

2.Jersey——Sun公司的JAX-RS参考实现。

3.RESTEasy——JBoss的JAX-RS项目。

4.Restlet——也许是最早的REST框架了，它JAX-RS之前就有了。

在分布式服务框架中，除了实现RPC的特性以外，还包括负载均衡策略以及实现，服务的注册、发布与引入。服务的高可用策略以及服务治理等特性。

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