小白入门微服务(1) - RPC 初体验，python、node

概述

• 前言
• 什么是 RPC
• RPC 原理
• 常用 RPC 框架对比
• thrift 基础
• python、nodejs 互调
• 后记

前言

上一篇文章中，我们初步了解了什么是微服务，那么我们这次来体验一下微服务中是怎么通信的。如果我的文章对你有帮助，欢迎关注、点赞、转发，这样我会更有动力做原创分享。

什么是 RPC

Remote Procedure Call，即为 -- 远程过程调用。通俗地解释一下：你有 A、B 两台电脑，A 电脑用 python 实现了一个加法运算，此时此刻 B 电脑有一个用 Java 实现的程序，想调用 A 电脑的加法运算程序。然而，内存空间不在同一台电脑，且编程语言也不相同，如何调用呢？此时此刻就用网络来表达调用的语义与调用参数。当然，现在我们不用自己去实现这些东西，当下有很多成熟的 RPC 框架供我们选择。

RPC 原理

什么都别说，先上图。

RPC 原理
在往下看之前，我们先来了解一下：stub
stub 规定了 server 能够提供什么服务，这在 server 和 client 上是一致的。
RPC 调用链文字描述：
(1）client 以本地调用方式调用服务；
(2）client stub 接收到调用后负责将方法、参数等组装成能够进行网络传输的消息体；
(3）client stub 找到服务地址，并将消息发送到服务端；
(4）server stub 收到消息后进行解码；
(5）server stub 根据解码结果调用本地的服务；
(6）server 执行方法并将结果返回给 server stub；
(7）server stub 将返回结果打包成消息并发送至 client；
(8）client stub 接收到消息，并进行解码；
(9）client 得到最终结果。

RPC 调用链：
(1)client 发起请求：rpc call --> send --> network
(2)server 接受请求：network --> receive --> local call
(3)server 返回结果：local return --> send --> network
(4)client 接收结果：network --> receive --> rpc return

以上就是 RPC 的原理，需要说明的是，它是同步调用的。

常用 RPC 框架对比

RPC 种类	dubbon	rpcx	grpc	thrift
开发语言	Java	go	跨语言	跨语言
服务治理	√	√	×	×
多序列化框架支持	√	√	×	×
多种注册中心	√	√	×	×
管理中心	√	√	×	×
跨语言	×	×	√	√

一下文字为引用（https://colobu.com/2016/09/05/benchmarks-of-popular-rpc-frameworks/）文章的描述：

Dubbo 是阿里巴巴公司开源的一个 Java 高性能优秀的服务框架，使得应用可通过高性能的 RPC 实现服务的输出和输入功能，可以和 Spring框架无缝集成。不过，略有遗憾的是，据说在淘宝内部，dubbo 由于跟淘宝另一个类似的框架 HSF（非开源）有竞争关系，导致 dubbo 团队已经解散（参见http://www.oschina.net/news/55059/druid-1-0-9 中的评论），反到是当当网的扩展版本仍在持续发展，墙内开花墙外香。其它的一些知名电商如当当、京东、国美维护了自己的分支或者在 dubbo 的基础开发，但是官方的库缺乏维护，相关的依赖类比如 Spring，Netty 还是很老的版本(Spring 3.2.16.RELEASE, netty 3.2.5.Final),倒是有些网友写了升级 Spring 和 Netty 的插件。

rpcx 是Go语言生态圈的 Dubbo， 比 Dubbo 更轻量，实现了 Dubbo 的许多特性，借助于Go语言优秀的并发特性和简洁语法，可以使用较少的代码实现分布式的 RPC 服务。

gRPC 是 Google 开发的高性能、通用的开源 RPC 框架，其由 Google 主要面向移动应用开发并基于 HTTP/2 协议标准而设计，基于 ProtoBuf(Protocol Buffers) 序列化协议开发，且支持众多开发语言。本身它不是分布式的，所以要实现上面的框架的功能需要进一步的开发。

thrift 是 Apache 的一个跨语言的高性能的服务框架，基于 thrift 进行序列化。也得到了广泛的应用。

其中比较受关注的是：grpc 与 thrift 。
grpc 支持的语言：C++,C#,Dart,Go,Java,Node.js,Objective-C,PHP,Python,Ruby,
thrift 支持的语言：C++, Java, Python, PHP, Ruby, Erlang, Perl, Haskell, C#, Cocoa, JavaScript, Node.js, Smalltalk, OCaml and Delphi 等

thrift 基础

实现两门语言的相互调用，这里选用 thrift 框架，接下来会简单介绍一下 thrift 的用法，并编码实现一个 python 与 nodejs 互相调用的程序。下面简单介绍下 thrift 语法。
基本数据类型：

bool: 布尔类型(true / false)

byte: 8位带符号整数

i16: 16位带符号整数

i32: 32位带符号整数

i64: 64位带符号整数

double: 64位浮点数

string: 采用UTF-8编码的字符串

map<t1,t2> 键值对

list<t1> 列表

set<t1> 集合

结构：

struct User {
1: i32 uid,
2: string name,
3: string age,
4: string sex
}

service，对外扩展的接口：

service UserStorage {
void addUser(1: User user),
User getUser(1: i32 uid)
}

最后，使用 thrift 命令生成相应的接口文件：

thrift -out ../python --gen py test.thrift
thrift -out 存储路径 --gen 接口语言 thrift 文件名

python、nodejs 互调

OK，语法差不多都熟悉了，那么我们来实践一下：

项目结构图
其中绿色框框为我们自己新建的代码，红色框框为 thrift 生成的代码，我们调用就行。
我们先来看互相调用的结果：
先看看 python 为服务端，nodejs 为客户端的调用情况：
python 服务端
nodejs 客户端

在看看，nodejs 为服务端，python 为客户端的情况：

nodejs 服务端 python 客户端

createThrift.sh

#!/bin/bash
cd thrift
thrift -out ../nodejs --gen js:node test.thrift
thrift -out ../python --gen py test.thrift

test.thrift

生成红色框框的 thrift 接口代码文件。

struct Student{
1: string name,
2: string age
}
service UserService{
     void addStu(1: Student stu),
     Student getStu(1: string name)
}

python server

from python.test import UserService
from thrift.transport import TSocket
from thrift.transport import TTransport
from thrift.protocol import TBinaryProtocol
from thrift.server import TServer
stus = {}
class TestHandler:
    def addStu(self, stu):
        print("我是 python 服务器，我的 addStu() 方法被调用了.")
        stus[stu.name] = stu
        # print("add new student : " + stu.name)

    def getStu(self, name):
        print("我是 python 服务器，我的 getStu() 方法被调用了.")
        print("get student : " + name)
        return stus[name]

# 创建服务端
handler = TestHandler()
processor = UserService.Processor(handler)
# 监听端口
transport = TSocket.TServerSocket("127.0.0.1", 3000)
# 选择传输层
tfactory = TTransport.TBufferedTransportFactory()
# 选择传输协议
pfactory = TBinaryProtocol.TBinaryProtocolFactory()
# 创建服务端
server = TServer.TSimpleServer(processor, transport, tfactory, pfactory)
print("Starting thrift server in python...")
server.serve()

python client

from python.test import UserService
from thrift.transport import TSocket
from thrift.transport import TTransport
from thrift.protocol import TBinaryProtocol

__HOST = '127.0.0.1'
__PORT = 3000
tsocket = TSocket.TSocket(__HOST, __PORT)
transport = TTransport.TBufferedTransport(tsocket)
protocol = TBinaryProtocol.TBinaryProtocol(transport)
# 穿件客户端
client = UserService.Client(protocol)
# thrift 生成的的 Student 结构
stu = UserService.Student("zone", "18")
transport.open()
# 调用服务端 addStu() 方法
print("我是 python 客户端，我调用了 addStu() 方法.")
client.addStu(stu)
# 调用服务端 getStu() 方法
print("我是 python 客户端，我调用了 getStu() 方法.")
print("返回的结果为：" + client.getStu("zone"))
transport.close()

nodejs server

var thrift = require("thrift");
var UserService = require('../UserService.js');
var ttypes = require('../test_types');

var stus = {}
var server = thrift.createServer(UserService,
    {
        addStu: function (stu, callback) {
            console.log("我是 nodejs 服务器，我的 addStu() 方法被调用了.");
            stus[stu.name] = stu
            console.log(stu);
            callback();
        },
        getStu: function (name, callback) {
            console.log("我是 nodejs 服务器，我的 getStu() 方法被调用了.");
            callback(null, stus[name])
        }
    }
);
// 启动服务
server.listen(3000);
console.log("nodejs server start");
server.on("error", function (e) {
    console.log(e);
});

nodejs client

var thrift = require('thrift');
var UserService = require('../UserService.js');
var ttypes = require('../test_types');

var connection = thrift.createConnection('127.0.0.1', 3000);
var client = thrift.createClient(UserService, connection);
connection.on("error", function (e) {
    console.log(e);
});
var stu = new ttypes.Student({name: "zone-nodejs", age: "23"});
// 调用服务端 addStu() 方法
client.addStu(stu, function (err, res) {
    if (err) {
        console.log(err);
        return
    }
    console.log("我是 nodejs 客户端，我调用了 addStu() 方法.")
})
// 调用服务端 getStu() 方法
client.getStu("zone-nodejs", function (err, res) {
    if (err) {
        console.log(err);
        return
    }
    console.log("我是 nodejs 客户端，我调用了 getStu() 方法.")
    console.log("返回的结果为：" + res)
})

后记

微服务中，RPC 框架的性能是很重要的，因为一旦要做微服务，就是成百上千个微服务的，这涉及到各个微服务之间的通信问题。通信慢了，那么整体的响应速度也就相对慢很多了。下一篇文章讲一下消息队列，敬请期待！

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