我不懂微服务：RPC远程调用

阳光穿透心脏的1/2处 2022-12-01 14:17 151阅读 0赞

RPC（Remote Procedure Call）远程过程调用协议，简单来说是一个节点请求另一个节点提供的服务。RPC是伴随着分布式的出现的，因为分布式客户端和服务端部署在不同的机器上，所以需要远程调用。

**一、基本模型**  
RPC基本组件有如下几个：  
1、客户端  
服务的调用方  
2、客户端存根  
存放服务端信息，包括地址信息，对象结构等等，用于对服务端的信息进行序列化和反序列化。  
3、服务端存根  
存放服务端信息，用户对客户端发送的信息序列化和反序列化，以及调用服务端本地的方法。  
4、服务端  
服务的提供者

通讯过程如下

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l5c3lhbmd5YW5neWFuZ3NoYW4_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

**二、具体实现**  
以上是rpc基本通讯模型。  
下面我以C\#语言为例，通过代码来实现远程调用，代码实现过程中有如下关键元素：  
1、远程对象  
运行在服务端的对象，不能在客户端本地直接使用。一般是通过代理调用这个远程对象。最终体现出来的是，调用时和使用本地对象一样。在C\#中远程对象时继承自MarshalByRefObject类。  
2、信道  
Chanel，用于客户端与服务端通信的通道。.net中提供了TCP、Http、IPC通讯，本文中我们稍后会使用TCP和Http通讯。  
3、消息  
是通讯的内容，以及附属信息。比如包含远程对象信息，被调用的方法和参数等。  
4、代理  
客户端不能直接访问远程对象的成员和方法，只能通过代理来访问。使用代理，让客户端访问远程对象的过程看起来和访问本地对象一样。  
5、激活器  
服务端通过激活器，激活需要让客户端访问的对象，或者提供一个代理；  
客户端通过激活器获取服务端的对象，或者获取一个被服务端激活的代理。

**三、代码分析**  
接下来，边看代码变理解。  
程序的目标：完成一个客户端向服务端发起的请求，服务端返回结果。客户端和服务端是两个完全独立的控制台程序，表示这两个端可以分开部署在不同的机器上。

3.1、定义远程对象  
远程对象，一般定义在服务端。客户端需要通过代理调用远程对象的方法，经过信道通讯，客户端的请求到了服务端，服务端再到具体的处理逻辑中，处理完结果后再将结果一远程对象的结构返回给客户端。  
定义一个独立类库：TestRpcEntity工程，其中有一个类叫Person类。代码如下：

public class Person: MarshalByRefObject
        {
            public Person()
            {
                Console.WriteLine("远程对象构造函数被调用");
            }
    
            public virtual string Greet(string name)
            {
                return null;
            }
        }

为了演示结果更清晰，此处我定义了虚方法。服务端继承后重写这个虚方法。

3.2、服务端  
服务端是服务的提供者，需要先注册通道，包括指定开放的端口。然后激活通道，包括在注册的通道中激活远程对象，以便让客户端可以访问端口，并取得代理。  
一个控制台应用程序：TestRpcServer。需要注意，这里通过第三方引用dll方式，将TestRpcEntity引用进来。

using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Linq;
    using System.Runtime.Remoting;
    using System.Runtime.Remoting.Channels;
    using System.Runtime.Remoting.Channels.Http;
    using System.Runtime.Remoting.Channels.Tcp;
    using System.Text;
    using System.Threading.Tasks;
    using TestRpcEntity;
    
    namespace TestRpcServer
    {
        class Program
        {
            static void Main(string[] args)
            {
                //服务端注册通道（带指定端口）
                TcpChannel tcpChannel1 = new TcpChannel(8090);
                HttpChannel httpChannel1 = new HttpChannel(8091);
    
                //服务端注册通道
                ChannelServices.RegisterChannel(tcpChannel1, false);
                ChannelServices.RegisterChannel(httpChannel1, false);
    
                //服务端激活
                //注册激活对象方式一：有状态模式
                RemotingConfiguration.RegisterWellKnownServiceType(typeof(PersonServer), "MyFirstRpcServeObj", WellKnownObjectMode.Singleton);
    
                //注册激活对象方式二：无状态模式
                //RemotingConfiguration.RegisterWellKnownServiceType(typeof(PersonServer), "MyFirstRpcServeObj", WellKnownObjectMode.SingleCall);
    
                //客户端激活
                //RemotingConfiguration.ApplicationName = "MyFirstRpcServeObj";
                //RemotingConfiguration.RegisterActivatedServiceType(typeof(PersonServer));
    
    
                System.Console.WriteLine("按任意键退出");
                System.Console.ReadLine();
            }
        }
    }

通道  
这里用到了TcpChannel和HttpChannel。

激活方式  
服务端激活  
知道已注册的已知对象的 URI 的任何客户端都可以通过注册 ChannelServices所首选的通道，并通过调用 new 或 Activator.GetObject 方法来激活对象，从而获取该对象的代理。 若要使用 new激活已知对象，必须先使用 RegisterWellKnownClientType 方法在客户端上注册众所周知的对象类型。 调用 RegisterWellKnownClientType 方法将为远程处理基础结构提供远程对象的位置，这允许 new 关键字创建该对象。 另一方面，如果使用 Activator.GetObject 方法激活已知对象，则必须将该对象的 URL 作为参数提供，因此不需要在客户端上进行事先注册。  
当调用到达服务器时，.NET Framework 从消息中提取 URI，检查远程处理表以找到与 URI 匹配的对象的引用，然后根据需要实例化对象（如有必要），将方法调用转发给对象。 如果将对象注册为 SingleCall，则在方法调用完成后将其销毁。 将为每个调用的方法创建对象的新实例。 Activator.GetObject 和 new 之间唯一的区别在于前者允许你指定一个 URL 作为参数，后者从配置中获取 URL。  
注册过程不会实例化远程对象本身。 仅当客户端尝试调用对象上的方法或从客户端激活对象时，才会发生这种情况。

. Net Remoting把服务器端激活又分为SingleTon模式和SingleCall模式两种。  
　SingleTon模式：为有状态模式。如果设置为SingleTon激活方式，则Remoting将为所有客户端建立同一个对象实例。当对象处于活动状态时， SingleTon实例会处理所有后来的客户端访问请求，而不管它们是同一个客户端，还是其他客户端。SingleTon实例将在方法调用中一直维持其状态。  
　　SingleCall模式：SingleCall是一种无状态模式。一旦设置为SingleCall模式，则当客户端调用远程对象的方法时， Remoting会为每一个客户端建立一个远程对象实例，至于对象实例的销毁则是由GC自动管理的。

客户端激活  
若要在服务器上创建客户端激活的对象的实例，必须知道其 Type，并且必须通过使用 RegisterActivatedServiceType 方法在服务器端上注册它。 若要获取客户端激活对象的新实例的代理，客户端必须先向 ChannelServices 注册通道，然后通过调用 new 或 Activator.CreateInstance来激活该对象。  
若要使用 new 关键字激活客户端激活的对象类型，必须先使用 RegisterActivatedClientType 方法在客户端上注册对象类型。 调用 RegisterActivatedClientType 方法将为远程处理基础结构提供远程应用程序的位置，new 尝试创建远程应用程序。 另一方面，如果使用 CreateInstance 方法来创建客户端激活对象的新实例，则必须将远程应用程序的 URL 作为参数提供，因此不需要在客户端上进行事先注册。 若要向 CreateInstance 方法提供要在其中创建对象的服务器的 URL，则必须将该 URL 封装在 UrlAttribute 类的实例中。

另外在服务端定义了一个PersonServer类，用于服务端逻辑处理。

namespace TestRpcServer
    {
        public class PersonServer : Person
        { 
            public override string Greet(string name)
            {
                Console.WriteLine("服务端的Greet方法被调用");
                return "你好 " + name;
            }
        }
    }

3.3、客户端  
客户端时服务的发起者，  
也是一个控制台应用程序：TestRpcClient。需要注意，这里通过第三方引用dll方式，将TestRpcEntity引用进来了。

using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Linq;
    using System.Runtime.Remoting;
    using System.Runtime.Remoting.Activation;
    using System.Runtime.Remoting.Channels;
    using System.Runtime.Remoting.Channels.Http;
    using System.Runtime.Remoting.Channels.Tcp;
    using System.Text;
    using System.Threading.Tasks;
    using TestRpcEntity;
    
    namespace TestRpcClient
    {
        class Program
        {
            static void Main(string[] args)
            {
                //客户端注册通道
                TcpChannel tcpChannel = new TcpChannel();
                HttpChannel httpChannel = new HttpChannel();
    
                ChannelServices.RegisterChannel(tcpChannel,false);
                ChannelServices.RegisterChannel(httpChannel,false);
    
                //客户端激活
                //方式一：服务端激活
                Person clientRpcObj1 = (Person)Activator.GetObject
                    (typeof(Person), "tcp://localhost:8090/MyFirstRpcServeObj");
    
                if (clientRpcObj1 == null)
                {
                    Console.WriteLine("连接到远程TCP服务器失败");
                }
                else
                { 
                    Console.WriteLine("调用Hello:{0}", clientRpcObj1.Greet("TCP通道"));
                }
    
                Person clientRpcObj2 = (Person)Activator.GetObject
             (typeof(Person), "http://localhost:8091/MyFirstRpcServeObj");
    
                if (clientRpcObj2 == null)
                {
                    Console.WriteLine("连接到远程Http服务器失败");
                }
                else
                { 
                    Console.WriteLine("调用Hello:{0}", clientRpcObj2.Greet("Http通道"));
                }
    
                //方式二：客户端激活
                //(二)客户端激活模式
                //方法一
                //RemotingConfiguration.RegisterActivatedClientType(typeof(Person), "tcp://localhost:8090/MyFirstRpcServeObj");
                //Person obj = new Person();
                //obj.Name = "TCP";
                //Console.Write("调用HelloMethod:{0}", obj.Hello());
    
                //RemotingConfiguration.RegisterActivatedClientType(typeof(Person), "http://localhost:8091/MyFirstRpcServeObj");
                //Person obj2 = new Person();
                //obj2.Name = "HTTP";
                //Console.Write("调用HelloMethod:{0}", obj2.Hello());
    
                //方法二
                //object[] atts = { new UrlAttribute("tcp://localhost:8090/MyFirstRpcServeObj") };
                //object[] parm = new object[3]; //要传达的构造函数的参数个数
                //parm[0] = "d";
                //Person obj = (Person)Activator.CreateInstance(typeof(Person), parm, atts);
    
                Console.WriteLine("按任意键退出");
                Console.ReadLine();
            }
        }
    }

通道  
注册两种类型通道

激活  
服务端有服务端和客户端两种激活方式，对应的在客户端中就有服务端激活和客户端激活的使用方式，具体自行看代码。它们的调用方法不同。它们的区别可以再继续看3.2中服务端激活和客户端激活的说明。

代理  
客户端使用服务端激活方式为例，Activator.GetObject返回的是一个服务端的代理，用此代理访问远程对象。

四、程序演示  
启动服务端，只有服务端启用了，激活了通道和远程对象，服务端才能获取到代理。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l5c3lhbmd5YW5neWFuZ3NoYW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

启动客户端  
客户端中完成一系列动作：注册通道，注册通道，获取代理，调用方法。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l5c3lhbmd5YW5neWFuZ3NoYW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

服务端调用了两次，所以就有了两次打印结果。从结果看，说明客户端确实调用到了服务端的PersonServer类中的方法。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l5c3lhbmd5YW5neWFuZ3NoYW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

其他服务端的激活方式和对应的客户端调用方式，大家可以自行下载代码练习。

全部代码下载链接：[https://download.csdn.net/download/yysyangyangyangshan/12760970][https_download.csdn.net_download_yysyangyangyangshan_12760970]

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[https_download.csdn.net_download_yysyangyangyangshan_12760970]: https://download.csdn.net/download/yysyangyangyangshan/12760970