一、前期回顧
上一篇文章JAVA NIO 程式設計入門（二）學習了NIO的聚集和分散，以及選擇器的使用，並通過一個小demo進行實戰，演示瞭如何進行分散和聚集，以及其主要使用場景，本文將是NIO程式設計入門最後一篇，進行一個RPC簡單小demo框架的實現，對前面的知識進行總結性的實戰，由於只是演示性質的demo，所以RPC功能並沒有考慮很完善，也不涉及到效能等問題考慮。
二、什麼是RPC
RPC 英文全稱 Remote Procedure Calls，翻譯過來就是遠端過程呼叫，是分散式系統中不同節點間流行的通訊方式。舉例：假設有A服務和B服務分別位於不同的伺服器，A服務想呼叫B服務像呼叫本地方法一樣，這個時候就需要藉助RPC方式進行呼叫。
三、RPC實現
RPC由三個主要部分組成，服務提供者，服務消費者，服務註冊中心，服務註冊中心提供服務提供者註冊服務。客戶端和服務端的互動協議採用json的形式，方便演示，同時考慮到複雜性，本次RPC不利用聚集和分散進行協議設計。
- RPC呼叫過程解析
- 請求實體類原始碼
@Data
public class RpcRquest {
/**請求id*/
private String requestId;
/**請求介面名*/
private String interfaceName;
/**服務版本**/
private String serviceVersion;
/**方法名*/
private String methodName;
/**引數型別*/
private Class<?>[] parameterTypes;
/**引數*/
private Object[] parameters;
}
複製程式碼- 返回實體類原始碼
@Data
public class RpcResponse {
/**請求流水號*/
private String requestId;
/**異常*/
private Exception exception;
/**返回結果**/
private Object result;
}
複製程式碼- 服務發現原始碼
public class RpcRegister {
/**儲存註冊的服務提供實現類*/
private HashMap<String, Object> registMap = new HashMap<>();
private static RpcRegister register=new RpcRegister();
public static RpcRegister buildRegist(){
return register;
}
public RpcRegister regist(String interfaceName,Object obj){
registMap.put(interfaceName,obj);
return this;
}
public Object findServier(String interfaceName){
return registMap.get(interfaceName);
}
}
複製程式碼這裡利用一個map存提供服務的例項，後續再在服務端只需要通過介面就可以查詢到對應的實現類。
- 服務提供者原始碼
public class ProviderServer implements Runnable {
/**
* 服務提供埠
*/
private int port;
public ProviderServer(int port) {
this.port = port;
}
@Override
public void run() {
try {
Selector selector = Selector.open();
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
serverSocketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(port));
serverSocketChannel.configureBlocking(false);
serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
while (true) {
int readyChannels = selector.selectNow();
if (readyChannels == 0) continue;
Set selectedKeys = selector.selectedKeys();
Iterator keyIterator = selectedKeys.iterator();
while (keyIterator.hasNext()) {
SelectionKey key = (SelectionKey) keyIterator.next();
if (key.isAcceptable()) {
ServerSocketChannel serverSocketChannel1 = (ServerSocketChannel) key.channel();
SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel1.accept();
ByteBuffer buf1 = ByteBuffer.allocate(2048);
socketChannel.read(buf1);
buf1.flip();
String reciveStr = new String(buf1.array());
if (buf1.hasRemaining()) {
System.out.println(">>>服務端收到資料：" + reciveStr);
//判斷接受的內容是否有結束符，如果有，說明是一個請求結束。
if (reciveStr.contains(RpcConstant.PROTOCOL_END)) {
RpcRquest req = JSONObject.parseObject(reciveStr.replace(RpcConstant.PROTOCOL_END, ""), RpcRquest.class);
RpcResponse res = new RpcResponse();
res.setRequestId(req.getRequestId());
System.out.println(req.toString());
Class<?> remoteInterface = Class.forName(req.getInterfaceName());
Method method = remoteInterface.getMethod(req.getMethodName(), req.getParameterTypes());
if (null != method) {
Object obj = method.invoke(RpcRegister.buildRegist().findServier(req.getInterfaceName()), req.getParameters());
res.setException(null);
res.setResult(obj);
}
buf1.clear();
buf1.put(JSONObject.toJSON(res).toString().getBytes());
buf1.flip();
socketChannel.write(buf1);
}
}
socketChannel.close();
} else if (key.isConnectable()) {
} else if (key.isReadable()) {
} else if (key.isWritable()) {
}
keyIterator.remove();
}
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
複製程式碼這部分原始碼在《JAVA NIO 程式設計入門（二）》的基礎上增加了反射的部分內容，主要根據介面呼叫協議，生成客戶端需要呼叫的方法，進行呼叫，然後將結果返回。
- 初始化工廠類
public class RpcInitFactory {
/**
* 客戶端連線遠端ip地址
**/
private String ip;
/***遠端埠*/
private int port;
public RpcInitFactory(String ip, int port) {
this.ip = ip;
this.port = port;
}
}
複製程式碼- 通用客戶端
@Data
public class CommonClient {
private RpcInitFactory factory;
public CommonClient(RpcInitFactory factory) {
this.factory = factory;
}
public <T> T invoke(RpcRquest req) {
RpcResponse response = null;
req.setRequestId(UUID.randomUUID().toString());
try {
SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();
socketChannel.connect(new InetSocketAddress(factory.getIp(), factory.getPort()));
ByteBuffer buf1 = ByteBuffer.allocate(2048);
buf1.put(JSONObject.toJSON(req).toString().getBytes());
buf1.put(RpcConstant.PROTOCOL_END.getBytes());
buf1.flip();
if (buf1.hasRemaining())
socketChannel.write(buf1);
buf1.clear();
ByteBuffer body = ByteBuffer.allocate(2048);
socketChannel.read(body);
body.flip();
if (body.hasRemaining()) {
response = JSONObject.parseObject(new String(body.array()), RpcResponse.class);
}
body.clear();
socketChannel.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return (T) response;
}
複製程式碼- 呼叫客戶端介面
public interface Idemo {
/***加法**/
public Integer add(Integer i,Integer j);
}
複製程式碼- 客戶端介面實現類
public class DemoRemoteImpl implements Idemo {
private CommonClient client;
public DemoRemoteImpl(CommonClient client) {
this.client = client;
}
@Override
public Integer add(Integer i, Integer j) {
//構造rpc請求實體類
RpcRquest rpcRquest=new RpcRquest();
//設定版本號
rpcRquest.setServiceVersion("123");
//設定呼叫的介面名稱
rpcRquest.setInterfaceName(Idemo.class.getName());
//設定呼叫方法名稱
rpcRquest.setMethodName("add");
//設定引數
rpcRquest.setParameters(new Integer[] {i,j});
//設定引數型別
rpcRquest.setParameterTypes(new Class[] {Integer.class,Integer.class});
//進行遠端呼叫
RpcResponse response= client.invoke(rpcRquest);
if (null!=response){
return Integer.parseInt(response.getResult().toString());
}
return null;
}
}
複製程式碼- 服務端介面實現類
public class DemoImp implements Idemo{
@Override
public Integer add(Integer i, Integer j) {
return i+j;
}
}
複製程式碼測試
- 啟動服務端
public static void main(String[] args) {
ProviderServer server = new ProviderServer(8090);
RpcRegister.buildRegist().regist(Idemo.class.getName(), new DemoImp());
new Thread(server).start();
}
複製程式碼- 啟動客戶端
public static void main(String[] args) {
RpcInitFactory initFactory= new RpcInitFactory("127.0.0.1",8090);
Idemo demo = new DemoRemoteImpl(new CommonClient(initFactory));
System.out.println(demo.add(2, 1));
}
複製程式碼- 結果：
四、總結
到這裡RPC的小demo功能實現完畢，實際上的RPC框架要比這個複雜的多，真正的RPC框架要考慮效能，高可用，半包，粘包等問題，這裡只是給出了一個RPC框架的實現原理，便於理解RPC框架的實現，並不能真正用於生產環境。