解密Dubbo:自己动手编写一个较为完善的RPC框架(两万字干货)

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现在很多企业都在使用Dubbo或者Spring Cloud做企业的微服务架构,其实对于Dubbo最核心的技术就是RPC调用,现在我们就来动手自己编写一个RPC框架,通过这篇文章的学习,你将学习到

  • 分布式系统的概念
  • RPC远程方法调用的应用
  • Dubbo的原理深入理解

当然,如果要完全自己编写一个RPC框架,我们需要掌握以下知识点

  • 网络编程(网络通信) 本文将使用netty4网络通信框架
  • 多线程相关知识
  • 反射相关知识
  • jdk的动态代理
  • Spring框架的相关知识

如果对于上述的知识点有一部分不是很理解,也不会影响你阅读本文和对Dubbo的RPC调用原理的理解

好了,我们先来简单的描述一下整个RPC调用的业务流程图

rpc通信模型.png

为了可以实现上面的RPC调用,我们创建的RPC框架的模块之间的关系图如下:

RPC框架流程图.png

对于上面的每个模块的具体作用,使用一个表格简单的进行描述

模块名称

主要功能

rpc-register

主要完成可注册中心Zookeeper的交互<br />RPC服务端使用该模块往注册中心注册地址和端口<br />RPC客户端通过该模块获取实时已近注册的服务地址和端口

rpc-common

定义RPC通信的请求消息和响应消息的规则,以及消息的序列化和反序列化的帮助类

rpc-server

RPC服务端,启动RPC服务,扫描app-server中的所有可以提供的服务列表并保存<br />接受RPC客户端的消息并且通过反射调用具体的方法响应RPC客户端,把方法执行结果返回到RPC客户端

rpc-client

RPC客户端,通过网络通信往RPC服务端发送请求调用消息接受服务端的响应消息配置动态代理类,所有的方法调用都通过网络调用发送到RPC服务端

app-common

具体的应用中的接口和JavaBean对象,类似于service模块和bean模块

app-server

通过Spring的配置启动SpringContext,并且配置RpcServer和RpcRegistry Bean对象的创建<br />实现app-common中的接口,并且在接口上添加注解@RpcService(IProductService.class)可以让RPCServer识别到该服务<br />启动服务

app-client

通过Spring的配置创建RpcDiscover对象和RpcProxy对象,其中RpcDiscover用于从注册中心获取到服务的地址信息,RpcProxy用于创建类的动态代理对象

接下来我们来看一下具体的实现代码

  1. rpc-register 这个模块用户和注册中心进行交互,主要包括三个类 具体的实现代码
package cn.wolfcode.rpc.register;public interface Constant {    //定义客户端连接session会话超时时间,单位为毫秒,该值的设置和zkServer设置的心跳时间有关系
   int SESSION_TIMEOUT=4000;    // 定义用于保存rpc通信服务端的地址信息的目录
   String REGISTRY_PATH="/rpc";    // 定义数据存放的具体目录
   String DATA_PATH=REGISTRY_PATH+"/data";
}
package cn.wolfcode.rpc.register;import lombok.AllArgsConstructor;import lombok.Getter;import lombok.NoArgsConstructor;import lombok.Setter;import org.apache.zookeeper.*;import org.apache.zookeeper.data.Stat;import org.slf4j.Logger;import org.slf4j.LoggerFactory;@Setter@Getter@AllArgsConstructor()@NoArgsConstructorpublic class RpcRegistry {    public static final Logger LOGGER=LoggerFactory.getLogger(RpcRegistry.class);    //zkServer的地址信息
   private String registryAddress;    //zk客户端程序
   private  ZooKeeper zooKeeper;    public void createNode(String data) throws Exception{        //创建一个客户端程序, 对于注册可以不用监听事件
       zooKeeper= new ZooKeeper(registryAddress, Constant.SESSION_TIMEOUT, new Watcher() {            @Override
           public void process(WatchedEvent event) {
           }
       });        if(zooKeeper!=null){            try{                //判断注册的目录是否存在
               Stat stat = zooKeeper.exists(Constant.REGISTRY_PATH, false);                if(stat==null){                    //如果不存在, 创建一个持久的节点目录
                   zooKeeper.create(Constant.REGISTRY_PATH,null,ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,CreateMode.PERSISTENT);
               }                //创建一个临时的序列节点,并且保存数据信息
               zooKeeper.create(Constant.DATA_PATH,data.getBytes(),ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL);
           }catch (Exception e){
               LOGGER.error("",e);
               e.printStackTrace();
           }
       }else{
           LOGGER.debug("zooKeeper connect is null");
       }
   }    //测试程序
   public static void main(String[] args) throws Exception {
       RpcRegistry rpcRegistry = new RpcRegistry();
       rpcRegistry.setRegistryAddress("192.168.158.151:2181");
       rpcRegistry.createNode("testdata");        //让程序等待输入,程序一直处于运行状态
       System.in.read();
   }
}
package cn.wolfcode.rpc.register;import lombok.Getter;import lombok.Setter;import org.apache.zookeeper.WatchedEvent;import org.apache.zookeeper.Watcher;import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;import org.slf4j.Logger;import org.slf4j.LoggerFactory;import java.util.ArrayList;import java.util.List;import java.util.Random;@Setter@Getter//地址发现,用于实时的获取最新的RPC服务信息public class RpcDiscover {    public static final Logger LOGGER=LoggerFactory.getLogger(RpcRegistry.class);    //服务端地址 zkServer的地址
   private String registryAddress;    //获取到的所有提供服务的服务器列表
   private volatile List<String> dataList=new ArrayList<>();    private ZooKeeper  zooKeeper=null;    //初始化zkClient客户端
   public RpcDiscover(String registryAddress) throws Exception {        this.registryAddress = registryAddress;
       zooKeeper=new ZooKeeper(registryAddress, Constant.SESSION_TIMEOUT, new Watcher() {            @Override
           public void process(WatchedEvent watchedEvent) {                if(watchedEvent.getType()==Event.EventType.NodeChildrenChanged){                    //监听zkServer的服务器列表变化
                   watchNode();
               }
           }
       });        //获取节点相关数据
       watchNode();
   }    // 从dataList列表随机获取一个可用的服务端的地址信息给rpc-client
   public String discover(){        int size=dataList.size();        if(size>0){            int index= new Random().nextInt(size);            return dataList.get(index);
       }        throw new RuntimeException("没有找到对应的服务器");
   }    //监听服务端的列表信息
   private void watchNode(){        try{            //获取子节点信息
           List<String> nodeList = zooKeeper.getChildren(Constant.REGISTRY_PATH, true);
           List<String> dataList=new ArrayList<>();            for (String node : nodeList) {                byte[] bytes = zooKeeper.getData(Constant.REGISTRY_PATH + "/" + node, false, null);
               dataList.add(new String(bytes));
           }            this.dataList=dataList;
       }catch (Exception e){
           LOGGER.error("",e);
           e.printStackTrace();
       }
   }    //测试程序
   public static void main(String[] args) throws Exception {        //打印获取到的连接地址信息
       System.out.println(new RpcDiscover("192.168.158.151:2181").discover());
       System.in.read();
   }
}
  • Constant常量定义,设置连接ZKServer的相关参数
  • RpcRegistry:往注册中心ZKServer设置地址信息,RPC-Server需要使用
  • RpcDiscover: 从注册中心ZKServer获取服务端的网络地址信息 RPC-client需要使用
  1. rpc-common 定义RPC通信的请求消息和响应消息的规则,以及消息的序列化和反序列化的帮助类,主要包括 具体代码如下
package cn.wolfcode.rpc.common;import lombok.*;@Setter@Getter@NoArgsConstructor@AllArgsConstructor@ToString//RPC通信的数据请求规则public class RpcRequest {    // 请求消息的消息Id
   private String requestId;    // 请求的具体的类名(接口名称)
   private String className;    // 请求的具体的方法名称
   private String methodName;    // 请求的方法参数类型列表
   private Class<?>[] parameterTypes;    // 请求的方法参数列表
   private Object[] parameters;
}
package cn.wolfcode.rpc.common;import lombok.*;@Setter@Getter@NoArgsConstructor@AllArgsConstructor@ToString//RPC通信消息的响应数据规则public class RpcResponse {    //响应的消息id
   private String responseId;    //请求的消息id
   private String requestId;    // 响应的消息是否成功
   private boolean success;    // 响应的数据结果
   private Object result;    // 如果有异常信息,在该对象中记录异常信息
   private Throwable throwable;
}
package cn.wolfcode.rpc.common;import com.dyuproject.protostuff.LinkedBuffer;import com.dyuproject.protostuff.ProtostuffIOUtil;import com.dyuproject.protostuff.Schema;import com.dyuproject.protostuff.runtime.RuntimeSchema;import org.objenesis.Objenesis;import org.objenesis.ObjenesisStd;import java.util.Map;import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;/**
* 序列化工具类(基于 Protostuff 实现) 用于把对象序列化字节数组, 把字节数组反序列化对象
*/public class SerializationUtil {    private static Map<Class<?>, Schema<?>> cachedSchema = new ConcurrentHashMap<Class<?>, Schema<?>>();    private static Objenesis objenesis = new ObjenesisStd(true);    private SerializationUtil() {
   }    /**
    * 获取类的schema
    * @param cls
    * @return
    */
   @SuppressWarnings("unchecked")    private static <T> Schema<T> getSchema(Class<T> cls) {
       Schema<T> schema = (Schema<T>) cachedSchema.get(cls);        if (schema == null) {
           schema = RuntimeSchema.createFrom(cls);                if (schema != null) {
               cachedSchema.put(cls, schema);
           }
       }        return schema;
   }    /**
    * 序列化(对象 -> 字节数组)
    */
   @SuppressWarnings("unchecked")    public static <T> byte[] serialize(T obj) {
       Class<T> cls = (Class<T>) obj.getClass();
       LinkedBuffer buffer = LinkedBuffer.allocate(LinkedBuffer.DEFAULT_BUFFER_SIZE);        try {
           Schema<T> schema = getSchema(cls);            return ProtostuffIOUtil.toByteArray(obj, schema, buffer);//序列化
       } catch (Exception e) {            throw new IllegalStateException(e.getMessage(), e);
       } finally {
           buffer.clear();
       }
   }    /**
    * 反序列化(字节数组 -> 对象)
    */
   public static <T> T deserialize(byte[] data, Class<T> cls) {        try {         /*
         * 如果一个类没有参数为空的构造方法时候,那么你直接调用newInstance方法试图得到一个实例对象的时候是会抛出异常的
         * 通过ObjenesisStd可以完美的避开这个问题
         * */
           T message = (T) objenesis.newInstance(cls);//实例化
           Schema<T> schema = getSchema(cls);//获取类的schema
           ProtostuffIOUtil.mergeFrom(data, message, schema);            return message;
       } catch (Exception e) {            throw new IllegalStateException(e.getMessage(), e);
       }
   }
}
package cn.wolfcode.rpc.common;import io.netty.buffer.ByteBuf;import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;import io.netty.handler.codec.MessageToByteEncoder;//对传递的消息进行编码, 因为是请求/响应对象的传递,先编码为字节数组在发送到服务器解码public class RpcEncoder extends MessageToByteEncoder {    // 传递的数据的对象类型
   private Class genericClass;    public RpcEncoder(Class genericClass) {        this.genericClass = genericClass;
   }    @Override
   protected void encode(ChannelHandlerContext ctx, Object msg, ByteBuf out) throws Exception {        if(genericClass.isInstance(msg)){            //序列化请求消息为字节数组
           byte[] bytes = SerializationUtil.serialize(msg);            // 把数据写入到下一个通道(channel)或者是发往服务端
           out.writeBytes(bytes);
       }
   }
}
package cn.wolfcode.rpc.common;import io.netty.buffer.ByteBuf;import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;import io.netty.handler.codec.ByteToMessageDecoder;import java.util.List;//对传递的消息进行解码, 接受到的数据是字节数组,需要把数组转换为对应的请求/响应消息对象public class RpcDecoder extends ByteToMessageDecoder {    private Class<?> genericClass;    public RpcDecoder(Class<?> genericClass) {        this.genericClass = genericClass;
   }    @Override
   //解码方法,把字节数组转换为消息对象
   protected void decode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in, List<Object> out) throws Exception {        //消息的长度
       int size=in.readableBytes();        if(size<4){//保证所有的消息都完全接受完成
           return;
       }        byte[] bytes =new byte[size];        //把传递的字节数组读取到bytes中
       in.readBytes(bytes);        // 反序列化为对象(RPCRequest/RPCResponse对象)
       Object object = SerializationUtil.deserialize(bytes, genericClass);        //输出对象
       out.add(object);        //刷新缓存
       ctx.flush();
   }
}
  • RpcRequest 请求消息封装对象
  • RpcResponse 响应消息封装对象
  • SerializationUtil 消息的序列化,烦序列化帮助类
  • RpcEncoder 把消息对象转换为字节数组进行通信
  • RpcDecoder 把获取到的字节数组转换为对应的消息对象
  1. rpc-server RPC服务端,启动RPC服务,扫描app-server中的所有可以提供的服务列表并保存,接受RPC客户端的消息并且通过反射调用具体的方法,响应RPC客户端,把方法执行结果返回到RPC客户端 主要包括:
package cn.wolfcode.rpc.server;import java.lang.annotation.ElementType;import java.lang.annotation.Retention;import java.lang.annotation.RetentionPolicy;import java.lang.annotation.Target;/**
* 这个注解用于贴在每个提供服务的实现类,
* 在Spring容器启动的时候,自动扫描到贴了该注解的所有的服务
*/@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Target({ElementType.TYPE})public @interface RpcService {    public Class<?> value();
}
package cn.wolfcode.rpc.server;import cn.wolfcode.rpc.common.RpcDecoder;import cn.wolfcode.rpc.common.RpcEncoder;import cn.wolfcode.rpc.common.RpcRequest;import cn.wolfcode.rpc.common.RpcResponse;import cn.wolfcode.rpc.register.RpcRegistry;import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;import io.netty.channel.ChannelFuture;import io.netty.channel.ChannelInitializer;import io.netty.channel.ChannelOption;import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;import io.netty.channel.socket.SocketChannel;import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;import lombok.AllArgsConstructor;import lombok.Getter;import lombok.NoArgsConstructor;import lombok.Setter;import org.apache.commons.collections4.MapUtils;import org.springframework.beans.BeansException;import org.springframework.beans.factory.InitializingBean;import org.springframework.context.ApplicationContext;import org.springframework.context.ApplicationContextAware;import java.util.HashMap;import java.util.Map;@Setter@Getter@NoArgsConstructor@AllArgsConstructor//RPC服务端启动,实现Spring的感知接口public class RpcServer implements ApplicationContextAware,InitializingBean {    //用于保存所有提供服务的方法, 其中key为类的全路径名, value是所有的实现类
   private final Map<String,Object> serviceBeanMap=new HashMap<>();    //rpcRegistry 用于注册相关的地址信息
   private RpcRegistry rpcRegistry;    //提供服务的地址信息 格式为 192.168.158.151:9000 类似
   private String serverAddress;    //在Spring容器启动完成后会执行该方法
   @Override
   public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {        //获取到所有贴了RpcService注解的Bean对象
       Map<String, Object> serviceBeanMap = applicationContext.getBeansWithAnnotation(RpcService.class);        if(MapUtils.isNotEmpty(serviceBeanMap)){            for (Object object : serviceBeanMap.values()) {                //获取到类的路径名称
               String serviceName = object.getClass().getAnnotation(RpcService.class).value().getName();                //把获取到的信息保存到serviceBeanMap中
               this.serviceBeanMap.put(serviceName,object);
           }
       }
       System.out.println("服务器: "+serverAddress +" 提供的服务列表: "+ serviceBeanMap );
   }    // 初始化完成后执行
   @Override
   public void afterPropertiesSet() throws Exception {        //创建服务端的通信对象
       ServerBootstrap server = new ServerBootstrap();        // 创建异步通信的事件组 用于建立TCP连接的
       NioEventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();        // 创建异步通信的事件组 用于处理Channel(通道)的I/O事件
       NioEventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();        try{            //开始设置server的相关参数
           server.group(bossGroup,workerGroup)                    //启动异步ServerSocket
                   .channel(NioServerSocketChannel.class)                    //初始化通道信息
                   .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {                        @Override
                       protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                           ch.pipeline().addLast(new RpcDecoder(RpcRequest.class))//1 解码请求参数
                                   .addLast(new RpcEncoder(RpcResponse.class))//2 编码响应信息
                                   .addLast(new RpcServerHandler(serviceBeanMap));//3 请求处理
                       }
                   }).option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128)
                   .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true);;
           String host=serverAddress.split(":")[0] ;//获取到主机地址
           int port=Integer.valueOf(serverAddress.split(":")[1]);//端口
           ChannelFuture future = server.bind(host, port).sync();//开启异步通信服务
           System.out.println("服务器启动成功:"+future.channel().localAddress());
           rpcRegistry.createNode(serverAddress);
           System.out.println("向zkServer注册服务地址信息");
           future.channel().closeFuture().sync();//等待通信完成
       }catch (Exception e){
           e.printStackTrace();
       }finally {            //优雅的关闭socket
           bossGroup.shutdownGracefully();
           workerGroup.shutdownGracefully();
       }
   }
}
package cn.wolfcode.rpc.server;import cn.wolfcode.rpc.common.RpcRequest;import cn.wolfcode.rpc.common.RpcResponse;import io.netty.channel.ChannelFutureListener;import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter;import lombok.Getter;import lombok.NoArgsConstructor;import lombok.Setter;import java.lang.reflect.Method;import java.util.Map;import java.util.UUID;@Setter@Getter@NoArgsConstructorpublic class RpcServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter{    private Map<String,Object> serviceBeanMap;    public RpcServerHandler(Map<String, Object> serviceBeanMap) {        this.serviceBeanMap = serviceBeanMap;
   }    @Override
   public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
       System.out.println("RpcServerHandler.channelRead");
       System.out.println(msg);
       RpcRequest rpcRequest= (RpcRequest) msg;
       RpcResponse rpcResponse=handler(rpcRequest);        //告诉客户端,关闭socket连接
       ctx.writeAndFlush(rpcResponse).addListener(ChannelFutureListener.CLOSE);
   }    private RpcResponse handler(RpcRequest rpcRequest) {        //创建一个响应消息对象
       RpcResponse rpcResponse =new RpcResponse();        //设置响应消息ID
       rpcResponse.setResponseId(UUID.randomUUID().toString());        //请求消息ID
       rpcResponse.setRequestId(rpcRequest.getRequestId());        try{            //获取到类名(接口名称)
           String className = rpcRequest.getClassName();            //获取到方法名
           String methodName = rpcRequest.getMethodName();            //获取到参数类型列表
           Class<?>[] parameterTypes = rpcRequest.getParameterTypes();            //获取到参数列表
           Object[] parameters = rpcRequest.getParameters();            //获取到具字节码对象
           Class<?> clz = Class.forName(className);            //获取到实现类
           Object serviceBean = serviceBeanMap.get(className);            if(serviceBean==null){                throw  new RuntimeException(className+"没有找到对应的serviceBean:"+className+":beanMap:"+serviceBeanMap);
           }            //反射调用方法
           Method method = clz.getMethod(methodName, parameterTypes);            if(method==null)                throw new RuntimeException("没有找到对应的方法");
           Object result = method.invoke(serviceBean, parameters);
           rpcResponse.setSuccess(true);            //设置方法调用的结果
           rpcResponse.setResult(result);
       }catch (Exception e){
           rpcResponse.setSuccess(false);
           rpcResponse.setThrowable(e);
           e.printStackTrace();
       }        return rpcResponse;
   }
}
  • RpcService 定义一个注解,用于标记服务程序的提供者,通过Spring扫描出所有的服务并且保存
  • RpcServerHandler 处理RPC客户端请求,调用服务提供者的具体方法,响应执行结果
  • RpcServer 扫描所有的服务(标记了@RPCService的类),启动RPC服务
  1. rpc-client RPC客户端,通过网络通信往RPC服务端发送请求调用消息,接受服务端的响应消息,配置动态代理类,所有的方法调用都通过网络调用发送到RPC服务端 其中包括的主要代码: 具体实现代码:
package cn.wolfcode.rpc.client;import cn.wolfcode.rpc.common.RpcDecoder;import cn.wolfcode.rpc.common.RpcEncoder;import cn.wolfcode.rpc.common.RpcRequest;import cn.wolfcode.rpc.common.RpcResponse;import cn.wolfcode.rpc.register.RpcDiscover;import io.netty.bootstrap.Bootstrap;import io.netty.channel.*;import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;import io.netty.channel.socket.SocketChannel;import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;//RPC通信客户端,往服务端发送请求,并且接受服务端的响应public class RpcClient extends SimpleChannelInboundHandler<RpcResponse> {    //消息响应对象
   private RpcResponse rpcResponse;    //消息请求对象
   private RpcRequest rpcRequest;    // 同步锁 资源对象
   private Object object=new Object();    // 用于获取服务地址列表信息
   private RpcDiscover rpcDiscover;    //构造函数
   public RpcClient(RpcRequest rpcRequest,RpcDiscover rpcDiscover) {        this.rpcDiscover = rpcDiscover;        this.rpcRequest=rpcRequest;
   }    @Override
   protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, RpcResponse msg) throws Exception {        this.rpcResponse=msg;//响应消息
       synchronized (object){
           ctx.flush();//刷新缓存
           object.notifyAll();//唤醒等待
       }
   }    //发送消息
   public RpcResponse send()  throws Exception {        //创建一个socket通信对象
       Bootstrap client = new Bootstrap();        //创建一个通信组,负责Channel(通道)的I/O事件的处理
       NioEventLoopGroup loopGroup = new NioEventLoopGroup();        try{
           client.group(loopGroup)//设置参数
                   .channel(NioSocketChannel.class)//使用异步socket通信
                   .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {                        @Override
                       protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                           ch.pipeline().addLast(new RpcEncoder(RpcRequest.class))//编码请求对象
                                   .addLast(new RpcDecoder(RpcResponse.class))//解码响应对象
                                   .addLast(RpcClient.this);//发送请求对象
                       }
                   }).option(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true);;
           String serverAddress = rpcDiscover.discover();//获取一个服务器地址
           String host=serverAddress.split(":")[0];            int port=Integer.valueOf(serverAddress.split(":")[1]);
           ChannelFuture future = client.connect(host,port).sync();
           System.out.println("客户端准备发送数据:"+rpcRequest);
           future.channel().writeAndFlush(rpcRequest).sync();            synchronized (object){
               object.wait();//线程等待,等待客户端响应
           }            if (rpcResponse != null) {
               future.channel().closeFuture().sync();//等待服务端关闭socket
           }            return rpcResponse;
       }finally {
           loopGroup.shutdownGracefully();//优雅关闭socket
       }
   }    /**
    * 异常处理
    */
   @Override
   public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause)
           throws Exception {
       ctx.close();
   }
}
package cn.wolfcode.rpc.client;import cn.wolfcode.rpc.common.RpcRequest;import cn.wolfcode.rpc.common.RpcResponse;import cn.wolfcode.rpc.register.RpcDiscover;import lombok.Getter;import lombok.Setter;import java.lang.reflect.InvocationHandler;import java.lang.reflect.Method;import java.lang.reflect.Proxy;import java.util.UUID;@Setter@Getter//动态代理类,用于获取到每个类的代理对象//对于被代理对象的所有的方法调用都会执行invoke方法public class RpcProxy {    //用于获取到RPC-Server的地址信息
   private RpcDiscover rpcDiscover;    @SuppressWarnings("all")    public <T> T getInstance(Class<T> interfaceClass){
       T instance = (T)Proxy.newProxyInstance(interfaceClass.getClassLoader(), new Class<?>[]{interfaceClass}, new InvocationHandler() {            @Override
           public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {                //创建请求对象
               RpcRequest rpcRequest = new RpcRequest();                //获取到被调用的类名 和RPC-Server中的serviceMap中的key进行匹配
               String className=method.getDeclaringClass().getName();                //获取到方法的参数列表
               Class<?>[] parameterTypes = method.getParameterTypes();                //生成一个请求的id
               rpcRequest.setRequestId(UUID.randomUUID().toString());
               rpcRequest.setClassName(className);//类名
               rpcRequest.setParameterTypes(parameterTypes);//参数类型列表
               rpcRequest.setParameters(args);//参数列表
               rpcRequest.setMethodName(method.getName());//调用的放方法名称
               RpcResponse rpcResponse = new RpcClient(rpcRequest, rpcDiscover).send();//创建一个RPCclient对象,并且发送消息到服务端
               //返回调用结果
               return rpcResponse.getResult();
           }
       });        //返回一个代理对象
       return instance;
   }
}
  • RpcProxy 对于每一个类都创建一个动态代理对象,并且在invoke方法创建rpc客户端并且发送网络通信请求
  • RpcClient RPC通信客户端,启动RPC通信服务,创建TCP连接,发送请求,接受响应
  1. app-common 这是具体应用的通用模块,和具体的项目结构有关系,这里主要包括接口定义和JavaBean对象的定义 具体代码为:
package cn.wolfcode.app.common;public interface IProductService {    /**
    * 保存产品
    * @param product
    */
   void save(Product product);    /**
    * 根据产品id删除产品
    * @param productId
    */
   void deleteById(Long productId);    /**
    * 修改产品信息
    * @param product
    */
   void update(Product product);    /**
    * 根据产品id获取到产品信息
    * @param productId
    * @return
    */
   Product get(Long productId);
}
package cn.wolfcode.app.common;import lombok.*;import java.math.BigDecimal;/**
* 产品信息
*/@Setter@Getter@ToString@AllArgsConstructor@NoArgsConstructorpublic class Product {    private Long id;//id
   private String sn;//产品编号
   private String name;//产品名称
   private BigDecimal price;//产品价格}
  1. app-server 这个模块主要是定义服务的具体实现和启动Spring容器,在启动Spring容器的时候需要创建RpcRegistry,RpcServer对象 具体代码实现:
package cn.wolfcode.app.server;import cn.wolfcode.app.common.IProductService;import cn.wolfcode.app.common.Product;import cn.wolfcode.rpc.server.RpcService;import org.springframework.stereotype.Component;import java.math.BigDecimal;@Component@RpcService(IProductService.class)public class ProductServiceImpl implements IProductService {    @Override
   public void save(Product product) {
       System.out.println("产品保存成功: "+product);
   }    @Override
   public void deleteById(Long productId) {
       System.out.println("产品删除成功: "+ productId);
   }    @Override
   public void update(Product product) {
       System.out.println("产品修改成功: "+ product);
   }    @Override
   public Product get(Long productId) {
       System.out.println("产品获取成功");        return new Product(1L,"001","笔记本电脑",BigDecimal.TEN);
   }
}
package cn.wolfcode.app.server;import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;public class BootAppServer {    public static void main(String[] args) {        //启动Spring容器
       new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:application.xml");
   }
}

其中配置文件:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
      xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
      xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
      xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
      http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
      http://www.springframework.org/schema/context
      http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">

   <context:component-scan base-package="cn.wolfcode.app.server"/>

   <context:property-placeholder location="classpath:rpc.properties"/>

   <bean id="serviceRegistry" class="cn.wolfcode.rpc.register.RpcRegistry">
       <property name="registryAddress" value="${registry.address}"/>
   </bean>
   <bean id="rpcServer" class="cn.wolfcode.rpc.server.RpcServer">
       <property name="serverAddress" value="${server.address}"/>
       <property name="rpcRegistry" ref="serviceRegistry"/>
   </bean></beans>
# zookeeper serverregistry.address=192.168.158.151:2181# rpc serverserver.address=192.168.158.1:9090
  • application.xml Spring的配置文件
  • log4j.properties 日志配置文件
  • rpc.properties 服务提供者的地址和端口 以及zkServer的连接地址和端口
  1. app-client 通过Spring的配置创建RpcDiscover对象和RpcProxy对象,其中RpcDiscover用于从注册中心获取到服务的地址信息,RpcProxy用于创建类的动态代理对象 测试类:使用Spring的Junit进行测试
package cn.wolfcode.app.client;import cn.wolfcode.app.common.IProductService;import cn.wolfcode.app.common.Product;import cn.wolfcode.rpc.client.RpcProxy;import org.junit.Before;import org.junit.Test;import org.junit.runner.RunWith;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.test.context.ContextConfiguration;import org.springframework.test.context.junit4.SpringJUnit4ClassRunner;import java.math.BigDecimal;//模拟客户端启动@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)@ContextConfiguration(locations="classpath:application.xml")public class APP {    @Autowired
   private RpcProxy rpcProxy;    private IProductService productService;    @Before
   public void init() {
       productService = rpcProxy.getInstance(IProductService.class);
   }    @Test
   public void testSave() throws Exception {
       productService.save(new Product(2L,"002","内衣",BigDecimal.TEN));
   }    @Test
   public void testDelete() throws Exception {
       productService.deleteById(2L);
   }    @Test
   public void testUpdate() throws Exception {
       productService.update(new Product(2L,"002","内衣",BigDecimal.ONE));
   }    @Test
   public void testGet() throws Exception {
       Product product = productService.get(1L);
       System.out.println("获取到的产品信息为:"+product);
   }
}

配置文件信息

application.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
      xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
      xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
      xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
      http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
      http://www.springframework.org/schema/context
      http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">

   <context:component-scan base-package="cn.wolfcode.app.client"/>

   <context:property-placeholder location="classpath:rpc.properties"/>

   <bean id="serviceRpcDiscover" class="cn.wolfcode.rpc.register.RpcDiscover">
       <constructor-arg name="registryAddress" value="${registry.address}"/>
   </bean>

   <bean id="rpcProxy" class="cn.wolfcode.rpc.client.RpcProxy">
       <property name="rpcDiscover" ref="serviceRpcDiscover"/>
   </bean></beans>

log4j.properties

log4j.rootLogger=ERROR,consolelog4j.appender.console=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.console.target=System.out
log4j.appender.console.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.console.layout.ConversionPattern=%m%n

log4j.logger.cn.wolfcode.rpc=DEBUG

rpc.properties

# zookeeper serverregistry.address=192.168.158.151:2181

对于本文的完整代码下载地址为 https://gitee.com/heshengjun/rpcdemo.git

如果要正常运行,请部署一个zookeeper注册中心,修改rpc.properites的地址即可

  • 先运行app-server中的BootAppServer
  • 在运行app-client中的APP测试用例

原文发布于微信公众号 - java进阶架构师(java_jiagoushi)

原文发表时间:2018-11-08

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