ffrpc-c++进程间(服务器端、客户端)通信框架

FFRPC

github 地址 https://github.com/fanchy/FFRPC

FFRPC 已经陆陆续续开发了1年,6月6日这天终于完成了我比较满意的版本,暂称之为 V0.2,FFRPC实现了一个C++版本 的异步进程间通讯库。我本身是做游戏服务器程序的,在服务器程序领域,系统是分布式的,各个节点需要异步的进行通信, 我的初衷是开发一个易用、易测试的进程间socket通信组件。实际上FFRPC 已经是一个框架。

FFRPC 主要特性

  • FFRPC 采用Epoll Edge Trigger模式,这里特别提一下ET是因为在异步工作模式,ET方式才是epoll最简单也是最高效的方式 网上的很多帖子写LT简单易用,那纯碎是没有理解ET的精髓之所在,如果读者想要从ffrpc中探究一下ET的奥妙,提醒读者的是 请把Epoll 看成一个状态机!FFRPC 采用Broker模式,这样的好处是 Scalability!! 在游戏领域的开发者一定很熟悉Master/Gateway/Logic Server的概念, 实际上Master 实际上扮演的Broker master的角色,而gateway扮演的是Broker slave的角色,Broker Slave负责转发客户端的 请求到Logic Service,提供一个转发层虽然会增加延迟,但是系统变得可扩展,大大提高了吞吐量,这就是Scalability!! 而Broker master负责管理所有的Master Slave,负责负载均衡。不同的client分配不同的Broker SLave。
  • FFRPC 就是基于以上的思路,有如下四个关键的概念:
    • 一:broker master 负责负载均衡,同步所有节点的信息,所有的slave broker和rpc service/ rpc cleint都要连接broker master。
    • 二:slave broker负责完成service和client间转发消息,如果service、client和broker在同一进程,那么直接在内存间投递消息, 这是v0。2的重要的优化,v0。1时没有此功能,网友很多反应这个问题,看来大伙对优化还是太敏感! 另一个创新之处在于ffmsg_t,封装了消息的序列化和反序列化,我已经厌倦了protobuff,如果你也研究了为每个消息定义cmd 和为cmd写switch(有些人可能已经用上注册回调函数,但还有更好用的)。实际上定义消息结构体时一个消息本身就是独一无二的, 所以为什么我们还要给消息在定义一个cmd呢?比如定义了struct echo_t{int a;}消息,echo_t名称本身就是独一无二的,否则编译 器肯定报错了,那么为什么不直接用echo_t这个名称作为cmd呢?在FFRPC中可以使用TYPE_NAME(echo_t)获得消息体名称字符串, 是滴TYPE_NAME是一个很有意思的实现,c++中并没哟关键字可以获取一个类的名称,但是所有的编译器都实际上已经提供了这个功能! 详情请看源码。有读者可能会纠结使用消息体结构的名称做cmd固然省事,但是浪费了流量!32位的cmd总是比字符串省流量,是的这个 结论虽然我很不喜欢(我总是懒的优化,除非...被逼的),但是他是对的!ffrpc中很好的解决了这个问题,当每个节点初始化时都要 注册到broker master,这时所有的消息都会在master中分配一个唯一的msg id,这样就可以用整数1代表echo_t结构了,由于每个节点 都知道echo_t到1的映射,所以程序员再也不用手动定义cmd了,broker唯一初始化时动态定义。
    • 三:ffrpc service,提供接口的模块,也就就是服务端,通过ffrpc类注册的接口基于异步模式,推荐的模式是每个消息都返回 一个结果消息
    • 四:ffrpc client是调用的ffrpc service的模块,基于异步模式,记住服务名成和消息名称唯一的确定一个接口,这个c++的类和类接口 概念是一致的,而且调用远程接口时可以指定回调函数,而且回调函数还支持lambda参数绑定!
  • 想快速见证ffrpc库的魅力可以小看如下的示例,只要你有linux系统,可以1分钟内测试这个示例,ffrpc没有其他依赖,提醒你的是 FFRPC的日志组件是彩色的哦!

示例代码

#include <stdio.h>
#include "base/daemon_tool.h"
#include "base/arg_helper.h"
#include "base/strtool.h"
#include "base/smart_ptr.h"

#include "rpc/ffrpc.h"
#include "rpc/ffbroker.h"
#include "base/log.h"

using namespace ff;

//! 定义echo 接口的消息, in_t代表输入消息,out_t代表的结果消息
//! 提醒大家的是,这里没有为echo_t定义神马cmd,也没有制定其名称,ffmsg_t会自动能够获取echo_t的名称
struct echo_t
{
    struct in_t: public ffmsg_t<in_t>
    {
        void encode()
        {
            encoder() << data;
        }
        void decode()
        {
            decoder() >> data;
        }
        string data;
    };
    struct out_t: public ffmsg_t<out_t>
    {
        void encode()
        {
            encoder() << data;
        }
        void decode()
        {
            decoder() >> data;
        }
        string data;
    };
};


struct foo_t
{
    //! echo接口,返回请求的发送的消息ffreq_t可以提供两个模板参数,第一个表示输入的消息(请求者发送的)
    //! 第二个模板参数表示该接口要返回的结果消息类型
    void echo(ffreq_t<echo_t::in_t, echo_t::out_t>& req_)
    {
        echo_t::out_t out;
        out.data = req_.arg.data;
        LOGDEBUG(("XX", "foo_t::echo: %s", req_.arg.data.c_str()));
        req_.response(out);
    }
    //! 远程调用接口,可以指定回调函数(也可以留空),同样使用ffreq_t指定输入消息类型,并且可以使用lambda绑定参数
    void echo_callback(ffreq_t<echo_t::out_t>& req_, int index)
    {
        LOGDEBUG(("XX", "%s %s %d", __FUNCTION__, req_.arg.data.c_str(), index));
    }
};

int main(int argc, char* argv[])
{
    //! 美丽的日志组件,shell输出是彩色滴!!
    LOG.start("-log_path ./log -log_filename log -log_class XX,BROKER,FFRPC -log_print_screen true -log_print_file true -log_level 6");

    //! 启动broker,负责网络相关的操作,如消息转发,节点注册,重连等
    ffbroker_t ffbroker;
    ffbroker.open("app -l tcp://127.0.0.1:10241");

    //! broker客户端,可以注册到broker,并注册服务以及接口,也可以远程调用其他节点的接口
    ffrpc_t ffrpc_service("echo");
    foo_t foo;
    ffrpc_service.reg(&foo_t::echo, &foo);
    ffrpc_service.open("app -broker tcp://127.0.0.1:10241");

    ffrpc_t ffrpc_client;
    ffrpc_client.open("app -broker tcp://127.0.0.1:10241");
    echo_t::in_t in;
    in.data = "helloworld";

    //! 你没有看见get_type_name定义,但是他确定存在
    printf("测试获取类名:%s\n", in.get_type_name());//输出为:测试获取类名:echo_t::in_t

    for (int i = 0; i < 100; ++i)
    {
        //! 如你所想,echo接口被调用,然后echo_callback被调用,每一秒重复该过程
        ffrpc_client.call("echo", in, ffrpc_ops_t::gen_callback(&foo_t::echo_callback, &foo, i));
        sleep(1);
    }

    sleep(300);
    ffbroker.close();
    return 0;
}

总结

  • ffrpc中broker、client、service可以启动在不同的进程,如果在同一进程,那么直接内存间投递消息
  • ffrpc 每个实例单独启动一个线程和任务队列,保证service和client的操作都是有序、线程安全的。
  • 如果你研究过protobuff、thrift、zeromq、ice等等类库/框架, 更要试用一下ffrpc。
  • github 地址 https://github.com/fanchy/FFRPC

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