Apache Thrift是什么？

The Apache Thrift software framework, for scalable cross-language services development, combines a software stack with a code generation engine to build services that work efficiently and seamlessly between C++, Java, Python, PHP, Ruby, Erlang, Perl, Haskell, C#, Cocoa, JavaScript, Node.js, Smalltalk, OCaml and Delphi and other languages.

Apache Thrift軟件框架用于可擴(kuò)展的跨語(yǔ)言服務(wù)開(kāi)發(fā)遵班，將軟件堆棧與代碼生成引擎相結(jié)合擒抛，構(gòu)建可在C ++，Java，Python，PHP，Ruby疾掰，Erlang，Perl徐紧，Haskell静檬，C＃之間高效無(wú)縫工作的服務(wù)， Cocoa并级，JavaScript拂檩，Node.js，Smalltalk嘲碧，OCaml和Delphi等語(yǔ)言稻励。

Thrift最初由facebook研發(fā)，主要用于各個(gè)服務(wù)之間的RPC通信，支持跨語(yǔ)言望抽，支持的語(yǔ)言有C++加矛，Java，Python煤篙，PHP斟览，Ruby，Erlang辑奈，PErl苛茂，Haskell，C#鸠窗，Cocoa味悄，JavaScript，Node.js,
Smalltalk,and OCaml都支持塌鸯。

Thrift是一個(gè)典型的CS（客戶端/服務(wù)端）結(jié)構(gòu)，客戶端和服務(wù)端可以使用不同的語(yǔ)言開(kāi)發(fā)唐片。既然客戶端和服務(wù)器端能使用不同的語(yǔ)言開(kāi)發(fā)丙猬，那么一定就要有一種中間語(yǔ)言來(lái)關(guān)聯(lián)客戶端和服務(wù)器端的語(yǔ)言。這種語(yǔ)言就是IDL（Interface Description Language）费韭。

Thrift不支持無(wú)符號(hào)類型茧球，因?yàn)楹芏嗑幊陶Z(yǔ)言不存在無(wú)符號(hào)類型，比如說(shuō)java星持。一個(gè)RPC框架如果支持多種語(yǔ)言抢埋，那么這個(gè)RPC框架所支持的數(shù)據(jù)類型一定是這個(gè)RPC框架多語(yǔ)言支持的數(shù)據(jù)類型的交集。

Apache Thrift的一些概念

Thrift支持的數(shù)據(jù)類型

bool: 布爾類型（true或者false）
byte: 有符號(hào)字節(jié)
i16: 16位有符號(hào)整數(shù)
i32: 32位有符號(hào)整數(shù)
i64: 64位有符號(hào)整數(shù)
double: 64位浮點(diǎn)數(shù)
string: 字符串

集合中的元素可以是除了service之外的任何類型督暂，包括exception揪垄。這邊的service和exception是Thrift支持的組件，Thrift支持三種組件逻翁，分別是Structs（結(jié)構(gòu)體）饥努，Service（客戶端和服務(wù)端通信的接口），exception（客戶端和服務(wù)端通信接口拋出的異常）

結(jié)構(gòu)體（struct）
就像C語(yǔ)言一樣八回，Thrift支持struct類型酷愧，目的就是將一些數(shù)據(jù)聚合在一起，方便傳輸管理缠诅，struct的定義形式如下：

struct People{
    1:string name;
    2:i32 age;
    3:string gender;
 }

枚舉（enum）
枚舉的定義形式和Java的Enum定義類似

enum Gender{
    MALE,
    FEMALE
}

異常(exception)
Thrift支持自定義exception溶浴，規(guī)則與struct一樣

exception RequestException{
    1: i32 code;
    2: string reason;
 }

服務(wù)(service)
Thrift定義服務(wù)相當(dāng)于Java中創(chuàng)建Interface一樣，創(chuàng)建的service經(jīng)過(guò)代碼生成命令之后就會(huì)生成客戶端和服務(wù)器端的框架代碼管引。定義形式如下：

service HelloWorldService{
    //service中定義的函數(shù)士败，相當(dāng)于Java Interface中定義的方法
    string doAction(1:string name,2:i32 age);
}

類型定義
Thrift支持類似C++一樣的typedef定義，比如我們對(duì)i32不熟悉汉匙，我們就使用int類代替i32拱烁，比如我們對(duì)i64不熟悉生蚁，我們就使用long代替i64

typedef i32 int 
typedef i64 long

常量(const)
Thrift也支持常量定義，使用const關(guān)鍵字

const i32 MIN_GATE=30
const string MY_WEBSITE="http://facebook.com"

命名空間
Thrift的命名空間相當(dāng)于java中的package的意思戏自，主要目的是組織代碼邦投。Thift使用關(guān)鍵字namespave定義命名空間：

namespace java com.test.thift.demo

格式是：namespace 語(yǔ)言名 路徑

文件包含
Thrift也支持文件包含，相當(dāng)于C/C++中的include擅笔，java中的import志衣。使用關(guān)鍵字include定義:

include "global.thift"

注釋
Thrift注釋方式支持shell風(fēng)格的注釋，支持C/C++風(fēng)格的注釋猛们，即#和開(kāi)頭的語(yǔ)句都當(dāng)作注釋念脯，/**/包裹的語(yǔ)句也是注釋。

可選與必選
Thrift提供兩個(gè)關(guān)鍵字required弯淘，optional绿店，分別用于表示對(duì)應(yīng)的字段是必填的還是可選的

struct People{
    1:required string name;
    2:optional i32 age;
}

Thrift傳輸格式（協(xié)議)

1. TBinaryProtocal-二進(jìn)制格式
2. TCompactProtocol-壓縮格式
3. TJSONProtocol-JSON格式
4. TSimpleJSONProtocol-提供JSON只寫(xiě)協(xié)議，生成的文件很容易通過(guò)腳本語(yǔ)言解析
5. TDebugProtocol-使用易懂的可讀文本格式庐橙，以便于debug

Thrift數(shù)據(jù)傳輸方式

1. TSocket-阻塞式socket
2. TFramedTransport-以frame為單位進(jìn)行傳輸假勿，非阻塞式服務(wù)中使用
3. TFileTransport-以文件形式進(jìn)行傳輸
4. TMemoryInputTransport-將內(nèi)存用語(yǔ)I/O，Java實(shí)現(xiàn)時(shí)內(nèi)部實(shí)際使用了簡(jiǎn)單的ByteArrayOutputStream态鳖。
5. TZlibTransport-使用zlib進(jìn)行壓縮转培，與其他傳輸方式聯(lián)合使用。當(dāng)前無(wú)java實(shí)現(xiàn)浆竭。

Thrift支持的服務(wù)模型

1. TThreadPoolServer - 簡(jiǎn)單的單線程服務(wù)模型浸须，常用于測(cè)試
2. TSimpleServer - 多線程服務(wù)模型，使用標(biāo)準(zhǔn)的阻塞式IO
3. TNonblockingServer - 多線程服務(wù)模型邦泄，使用非阻塞式IO（需要使用TFramedTransport數(shù)據(jù)傳輸方式）
4. THsHaServer-THsHa引入了線程池去處理删窒，其模型把讀寫(xiě)任務(wù)放到線程池處理;Half-sync/Half-async的處理模式，Half-async是在處理IO事件上
   （accept/read/write io),Half-sync用于handler對(duì)rpc的同步處理虎韵。

注意
一般在工作中使用TCompactProtocol傳輸協(xié)議易稠，使用TFramedTransport數(shù)據(jù)傳輸方式，使用THsHaServer服務(wù)模型包蓝。

Thrift支持的容器類型

list：一系列由T類型的數(shù)據(jù)組成的有序列表驶社，元素可以重復(fù)。
set：一系列由T類型的數(shù)據(jù)組成的無(wú)序集合测萎，元素不可重復(fù)亡电。
map：一個(gè)字典結(jié)構(gòu)，key為k類型硅瞧，value為V類型份乒，相當(dāng)于java中的HashMap
以上集合容器都可以使用泛型的。

Thrift工作原理

如何實(shí)現(xiàn)多語(yǔ)言之間的通信？
數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)socket（多種語(yǔ)言均支持）或辖，數(shù)據(jù)再以特定的格式（String等）發(fā)送瘾英，接收方語(yǔ)言進(jìn)行解析。
Apache Thrift定義的thrift的文件（IDL）颂暇，由thrift文件（IDL）生成雙方語(yǔ)言的接口缺谴，model，在生成的model以及接口中會(huì)有解碼編碼的代碼耳鸯。

Thrift 架構(gòu)

Thrift架構(gòu)圖

Thrift的安裝

官方網(wǎng)站提供的下載安裝地址湿蛔，根據(jù)不同的操作系統(tǒng)選擇自己的安裝方式

mac電腦推薦使用更簡(jiǎn)單的安裝方式Homebrew工具，
Homebrew官方網(wǎng)址

先安裝Homebrew：

/usr/bin/ruby -e "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/master/install)"

安裝成功之后县爬，檢測(cè)Homebrew：

?  ~ which brew
/usr/local/bin/brew

安裝Apache Thrift

?  ~ brew install thrift

安裝完成之后：
查看具體安裝信息：

?  ~ which thrift
/usr/local/bin/thrift

?  ~ thrift --version
Thrift version 0.10.0

thrift --help

快速入門

定義idl文件

先定義一個(gè)idl文件（接口描述文件）阳啥，定義了結(jié)構(gòu)體（struct），異常（exception）和服務(wù)（service）

namespace java thrift.generated

typedef i16 short
typedef i32 int
typedef i64 long
typedef bool boolean
typedef string String

struct Person{
    1: optional String username,
    2: optional int age,
    3: optional boolean married
}

exception DataException{
    1: optional String message,
    2: optional String callStack,
    3: optional String date
}

service PersonService{
    Person getPersonByUsername(1: required String username) throws (1: DataException dateException),

    void savePerson(1: required Person person) throws (1: DataException dataException)
}

使用thrift編譯器生成編譯文件

thrift --gen java src/thrift/data.thrift

java生成的代碼

將生成的代碼復(fù)制到src/main目錄下财喳，發(fā)現(xiàn)報(bào)錯(cuò)察迟，加入java的依賴pom文件：

<dependency>
    <groupId>org.apache.thrift</groupId>
    <artifactId>libthrift</artifactId>
    <version>0.10.0</version>
</dependency>

使用java編寫(xiě)客戶端與服務(wù)器端的代碼

編寫(xiě)接口實(shí)現(xiàn)類，實(shí)際開(kāi)發(fā)中放在服務(wù)端

import org.apache.thrift.TException;
import thrift.generated.DataException;
import thrift.generated.Person;
import thrift.generated.PersonService;

public class PersonServiceImpl implements PersonService.Iface{

    @Override
    public Person getPersonByUsername(String username) throws DataException, TException {
        System.out.println("Got client Param:" + username);

        Person person = new Person();
        person.setUsername(username);
        person.setAge(32);
        person.setMarried(true);

        return person;
    }

    @Override
    public void savePerson(Person person) throws DataException, TException {
        System.out.println("Got Client Param: ");

        System.out.println(person.getUsername());
        System.out.println(person.getAge());
        System.out.println(person.isMarried());
    }
}

服務(wù)器端代碼：

import org.apache.thrift.TProcessorFactory;
import org.apache.thrift.protocol.TCompactProtocol;
import org.apache.thrift.server.THsHaServer;
import org.apache.thrift.server.TServer;
import org.apache.thrift.transport.TFramedTransport;
import org.apache.thrift.transport.TNonblockingServerSocket;
import thrift.generated.PersonService;

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

        TNonblockingServerSocket socket = new TNonblockingServerSocket(8899);
        THsHaServer.Args arg = new THsHaServer.Args(socket).minWorkerThreads(2).maxWorkerThreads(4);
        //范型就是實(shí)現(xiàn)的接收類
        PersonService.Processor<PersonServiceImpl> processor = new PersonService.Processor<>(new PersonServiceImpl());

        //表示協(xié)議層次（壓縮協(xié)議）
        arg.protocolFactory(new TCompactProtocol.Factory());
        //表示傳輸層次
        arg.transportFactory(new TFramedTransport.Factory());
        arg.processorFactory(new TProcessorFactory(processor));

        //半同步半異步的server
        TServer server = new THsHaServer(arg);

        System.out.println("Thrift Server started!");

        //死循環(huán)耳高，永遠(yuǎn)不會(huì)退出
        server.serve();
    }
}

客戶端代碼：

import org.apache.thrift.protocol.TCompactProtocol;
import org.apache.thrift.protocol.TProtocol;
import org.apache.thrift.transport.TFastFramedTransport;
import org.apache.thrift.transport.TSocket;
import org.apache.thrift.transport.TTransport;
import thrift.generated.Person;
import thrift.generated.PersonService;

//服務(wù)端的協(xié)議和客戶端的協(xié)議要一致
public class ThriftClient {
    public static void main(String[] args) {

        TTransport tTransport = new TFastFramedTransport(new TSocket("localhost",8899),600);
        TProtocol tProtocol = new TCompactProtocol(tTransport);
        PersonService.Client client = new PersonService.Client(tProtocol);

        try{
            tTransport.open();

            Person person = client.getPersonByUsername("張三");

            System.out.println(person.getUsername());
            System.out.println(person.getAge());
            System.out.println(person.isMarried());

            System.out.println("............");

            Person person2 = new Person();

            person2.setUsername("李四");
            person2.setAge(30);
            person2.setMarried(true);

            client.savePerson(person2);
        }catch (Exception ex){
            throw new  RuntimeException(ex.getMessage(),ex);
        }finally {
            tTransport.close();
        }
    }
}

啟動(dòng)服務(wù)器卷拘，再啟動(dòng)客戶端，
客戶端打幼８摺：

Received 1
張三
32
true
............
Received 2

服務(wù)器端打印：

Thrift Server started!
Got client Param:張三
Got Client Param: 
李四
30
true

跟我們之前的Google Protobuf相比污筷，Google Protobuf只是進(jìn)行編解碼（序列化與反序列）操作工闺，使用netty作為網(wǎng)絡(luò)載體，進(jìn)行遠(yuǎn)程方法調(diào)用瓣蛀。而Thrift不僅僅既可以進(jìn)行編解碼工作陆蟆，還提供傳輸對(duì)象功能，并且可以自己定義業(yè)務(wù)接口惋增。

參考資料

官網(wǎng)