Motan中使用异步RPC接口
Motan中使用异步RPC接口
这周六参加了一个美团点评的技术沙龙，其中一位老师在介绍他们自研的 RPC 框架时提到一点：RPC 请求分为 sync，future，callback，oneway，并且需要遵循一个原则：能够异步的地方就不要使用同步。正好最近在优化一个业务场景：在一次页面展示中，需要调用 5 个 RPC 接口，导致页面响应很慢。正好启发了我。
为什么慢？
大多数开源的 RPC 框架实现远程调用的方式都是同步的，假设 [ 接口1，...，接口5]的每一次调用耗时为 200ms （其中接口2依赖接口1，接口5依赖接口3，接口4），那么总耗时为 1s，这整个是一个串行的过程。
多线程加速
第一个想到的解决方案便是多线程，那么 [1=>2] 编为一组，[[3,4]=>5] 编为一组，两组并发执行，[1=>2] 串行执行耗时400ms，[3,4] 并发执行耗时200ms，[[3,4]=>5]总耗时400ms ，最终 [[1=>2],[[3,4]=>5]] 总耗时400ms（理论耗时）。相比较于原来的1s，的确快了不少，但实际编写接口花了不少功夫，创建线程池，管理资源，分析依赖关系...总之代码不是很优雅。
RPC 中，多线程着重考虑的点是在客户端优化代码，这给客户端带来了一定的复杂性，并且编写并发代码对程序员的要求更高，且不利于调试。
异步调用
如果有一种既能保证速度，又能像同步 RPC 调用那样方便，岂不美哉？于是引出了 RPC 中的异步调用。
在 RPC 异步调用之前，先回顾一下 java.util.concurrent 中的基础知识： Callable 和 Future
public class Main {
public static void main(String[] args) throws Exception{
final ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
long start = System.currentTimeMillis();
Future<Integer> resultFuture1 = executorService.submit(new Callable<Integer>() {
@Override
public Integer call() throws Exception {
return method1() + method2();
}
});
Future<Integer> resultFuture2 = executorService.submit(new Callable<Integer>() {
@Override
public Integer call() throws Exception {
Future<Integer> resultFuture3 = executorService.submit(new Callable<Integer>() {
@Override
public Integer call() throws Exception {
return method3();
}
});
Future<Integer> resultFuture4 = executorService.submit(new Callable<Integer>() {
@Override
public Integer call() throws Exception {
return method4();
}
});
return method5()+resultFuture3.get()+resultFuture4.get();
}
});
int result = resultFuture1.get() + resultFuture2.get();
System.out.println("result = "+result+", total cost "+(System.currentTimeMillis()-start)+" ms");
executorService.shutdown();
}
static int method1(){
delay200ms();
return 1;
}
static int method2(){
delay200ms();
return 2;
}
static int method3(){
delay200ms();
return 3;
}
static int method4(){
delay200ms();
return 4;
}
static int method5(){
delay200ms();
return 5;
}
static void delay200ms(){
try{
Thread.sleep(200);
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}最终控制台打印：
result = 15, total cost 413 ms
五个接口，如果同步调用，便是串行的效果，最终耗时必定在 1s 之上，而异步调用的优势便是，submit任务之后立刻返回，只有在调用 future.get() 方法时才会阻塞，而这期间多个异步方法便可以并发的执行。
RPC 异步调用
我们的项目使用了 Motan 作为 RPC 框架，查看其 changeLog ，0.3.0 (2017-03-09) 该版本已经支持了 async 特性。可以让开发者很方便地实现 RPC 异步调用。
1 为接口增加 @MotanAsync 注解
@MotanAsync
public interface DemoApi {
DemoDto randomDemo(String id);
}2 添加 Maven 插件
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.codehaus.mojo</groupId>
<artifactId>build-helper-maven-plugin</artifactId>
<version>1.10</version>
<executions>
<execution>
<phase>generate-sources</phase>
<goals>
<goal>add-source</goal>
</goals>
<configuration>
<sources>
<source>${project.build.directory}/generated-sources/annotations</source>
</sources>
</configuration>
</execution>
</executions>
</plugin>
</plugins>
</build>安装插件后，可以借助它生成一个和 DemoApi 关联的异步接口 DemoApiAsync 。
public interface DemoApiAsync extends DemoApi {
ResponseFuture randomDemoAsync(String id);
}3 注入接口即可调用
@Service
public class DemoService {
@MotanReferer
DemoApi demoApi;
@MotanReferer
DemoApiAsync demoApiAsync;//<1>
public DemoDto randomDemo(String id){
DemoDto demoDto = demoApi.randomDemo(id);
return demoDto;
}
public DemoDto randomDemoAsync(String id){
ResponseFuture responseFuture = demoApiAsync.randomDemoAsync(id);//<2>
DemoDto demoDto = (DemoDto) responseFuture.getValue();
return demoDto;
}
}<1> DemoApiAsync 如何生成的已经介绍过，它和 DemoApi 并没有功能性的区别，仅仅是同步异步调用的差距，而 DemoApiAsync 实现的的复杂性完全由 RPC 框架帮助我们完成，开发者无需编写 Callable 接口。
<2> ResponseFuture 是 RPC 中 Future 的抽象，其本身也是 juc 中 Future 的子类，当 responseFuture.getValue() 调用时会阻塞。
总结
在异步调用中，如果发起一次异步调用后，立刻使用 future.get() ，则大致和同步调用等同。其真正的优势是在submit 和 future.get() 之间可以混杂一些非依赖性的耗时操作，而不是同步等待，从而充分利用时间片。
另外需要注意，如果异步调用涉及到数据的修改，则多个异步操作直接不能保证 happens-before 原则，这属于并发控制的范畴了，谨慎使用。查询操作则大多没有这样的限制。
在能使用并发的地方使用并发，不能使用的地方才选择同步，这需要我们思考更多细节，但可以最大限度的提升系统的性能。