RPC 實(shí)戰(zhàn)與原理 精簡版

什么是 RPC笋除?

Remote Procedure Call斜友,遠(yuǎn)程過程調(diào)用。

RPC 有什么作用垃它?

  • 屏蔽遠(yuǎn)程調(diào)用鲜屏、本地調(diào)用的區(qū)別
  • 隱藏底層網(wǎng)絡(luò)通信的復(fù)雜性,讓我們更專注于業(yè)務(wù)

RPC 步驟

為什么需要序列化国拇?

  • 網(wǎng)絡(luò)傳輸必須是「二進(jìn)制」洛史,調(diào)用方的參數(shù)都是對象
  • 請求?二進(jìn)制消息體

零拷貝

什么是零拷貝?

為什么需要零拷貝酱吝?

網(wǎng)卡等操作也殖,只能通過內(nèi)核操作應(yīng)用程序要發(fā)送網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)务热,需要將數(shù)據(jù)復(fù)制到內(nèi)核忆嗜。

如何實(shí)現(xiàn)零拷貝?

虛擬內(nèi)存

  • mmap + write
  • sendfile

Netty 的零拷貝有何不同崎岂?

  • 一個請求捆毫,可能拆分成多個數(shù)據(jù)包
  • 數(shù)據(jù)包的組合在用戶空間,解決用戶空間內(nèi)存的拷貝處理問題该镣,CompositeByteBuf
  • 也包括用戶空間冻璃、內(nèi)核空間的數(shù)據(jù)拷貝:Direct Buffers

動態(tài)代理實(shí)現(xiàn)

  • JDK:只能代理接口
  • Javassist操作底層字節(jié)碼响谓,不需要反射损合,性能好
  • Byte Buddy:更容易的 API省艳,速度比 Javassist 快,Spring嫁审、Jackson 使用

HTTP/2 特性

  • 多路復(fù)用跋炕,同一鏈路雙向發(fā)送stream數(shù)據(jù)
  • Header 壓縮

為什么需要服務(wù)發(fā)現(xiàn)?

公共的“通訊錄”

為什么不用 DNS律适?

  • DNS多級緩存辐烂,且緩存時間長
  • 需要搭建負(fù)載均衡,額外成本

定時任務(wù) & 時間輪

定時任務(wù)的問題捂贿?

  • future 啟動線程進(jìn)行異步編程纠修,sleep
  • 如果5秒超時,高并發(fā)的
  • 讓CPU額外輪詢遍歷厂僧,浪費(fèi)CPU

時間輪的應(yīng)用

  • 延遲消息
  • 訂單過期(10分鐘未付款扣草,取消訂單)

時鐘輪本質(zhì)

減少額外的掃描操作

時間輪在 RPC 的應(yīng)用

調(diào)用端請求的超時處理,節(jié)省CPU

時間輪實(shí)現(xiàn)

Netty的 TimeWheel

如何注冊和發(fā)現(xiàn)服務(wù)颜屠?

  • RPC Server 提供服務(wù)辰妙,向 Registry 注冊自身
  • RPC Client 調(diào)用服務(wù),從 Registry 拉取服務(wù)列表
  • Server 節(jié)點(diǎn)變更時甫窟,同步變更密浑,Client 感知刷新本地的「服務(wù)節(jié)點(diǎn)列表」

實(shí)現(xiàn):

  • 注冊中心 API
  • 服務(wù)健康狀態(tài)監(jiān)測:ZooKeeper 的會話超時控制機(jī)制
  • 服務(wù)狀態(tài)變更通知:ZooKeeper 的 Watcher 機(jī)制

如何實(shí)現(xiàn) RPC 遠(yuǎn)程調(diào)用?

  • 客戶端粗井、服務(wù)端如何建立網(wǎng)絡(luò)連接:HTTP尔破、Socket
  • 服務(wù)端如何處理請求:NIO(使用 Netty
  • 數(shù)據(jù)傳輸采用什么協(xié)議
  • 數(shù)據(jù)如何序列化、反序列化:JSON浇衬,PB呆瞻,Thrift

如何追蹤微服務(wù)?

核心理念:調(diào)用鏈径玖,全局唯一的 ID 將同一請求串聯(lián)起來痴脾,從而還原調(diào)用關(guān)系,統(tǒng)計系統(tǒng)指標(biāo)梳星。

注冊中心選型

  • 高可用
    • 集群部署:多個實(shí)例
    • 多機(jī)房部署:一個機(jī)房斷電等不可抗因素
  • 數(shù)據(jù)一致性
    • CP 型:ZooKeeper(Redis)赞赖,強(qiáng)一致性,機(jī)房間斷網(wǎng)冤灾,注冊中心不可用
    • AP 型:犧牲一致性前域,保證可用性。Eureka

開源 RPC 框架

限定語言

  • Dubbo:Java韵吨,阿里
  • Motan:Java匿垄,微博
  • Tars:C++,騰訊(已支持多語言)
  • Spring Cloud:Java
    • 網(wǎng)關(guān) Zuul
    • 注冊中心 Eureka
    • 服務(wù)超時熔斷 Hystrix
    • 調(diào)用鏈監(jiān)控 Sleuth
    • 日志分析 ELK

跨語言 RPC 框架

  • gRPC:HTTP/2
  • Thrift:TCP

Spring Cloud 微服務(wù)架構(gòu)

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