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HTTP VS RPC / Feign VS Dubbo

2024-07-04 03:40| 来源: 网络整理| 查看: 265

先再次重复强调一遍,通信协议不是 rpc 最重要的部分,不要被这类回答带偏。如果要了解 rpc 请更多的去了解服务治理(SOA)的一些基本策略,推荐去看看 dubbo 的相关文档。

一、详解

rpc是远端过程调用,其调用协议通常包含:传输协议 和 序列化协议。      - 传输协议:比如著名的 grpc,它底层使用的是 http2 协议;还有 dubbo 一类的自定义报文的 tcp 协议   - 序列化协议:例如基于文本编码的 json 协议;也有二进制编码的 protobuf、hession 等协议;还有针对 java 高性能、高吞吐量的 kryo 和 ftc 等序列化协议

因此我理解大部人理解误区的问题应该是:为什么要使用自定义 tcp 协议的 rpc 做后端进程通信?

解答:要解决这个问题就应该搞清楚 http 使用的 tcp 协议,和我们自定义的 tcp 协议在报文上的区别。

首先要 否认 一点 http 协议相较于 自定义tcp 报文协议,增加的开销在于连接的建立与断开。第一、http协议是支持连接池复用的,也就是建立一定数量的连接不断开,并不会频繁的创建和销毁连接第二、http也可以使用 protobuf 这种二进制编码协议对内容进行编码

因此二者即 http 和 rpc 最大的区别还是在传输协议上。

通用定义的http1.1协议的tcp报文包含太多废信息,一个POST协议的格式大致如下 HTTP/1.0 200 OK Content-Type: text/plain Content-Length: 137582 Expires: Thu, 05 Dec 1997 16:00:00 GMT Last-Modified: Wed, 5 August 1996 15:55:28 GMT Server: Apache 0.84 Hello World

即使编码协议也就是 body 是使用二进制编码协议,报文元数据也就是header头的键值对却使用了文本编码,非常占字节数。如上图所使用的报文中有效字节数仅仅占约 30%,也就是70%的时间用于传输元数据废编码。当然实际情况下报文内容可能会比这个长,但是报头所占的比例也是非常可观的。

那么假如我们使用自定义tcp协议的报文如下: 在这里插入图片描述报头占用的字节数也就只有16个byte,极大地精简了传输内容。这也就是为什么后端进程间通常会采用 自定义tcp协议 的 rpc 来进行通信的原因。

二、不单效率那么简单

所谓的效率优势是针对 http1.1协议 来讲的,http2.0协议 已经优化编码效率问题,像 grpc 这种 rpc 库使用的就是 http2.0协议。这么来说吧,http容器的性能测试单位通常是kqps,自定义tpc协议则通常是以 10kqps 到 100kqps为基准。简单来说成熟的 rpc库相对 http容器,更多的是封装了 “服务发现”,"负载均衡",“熔断降级” 一类面向服务的高级特性。可以这么理解,rpc框架是面向服务的更高级的封装。如果把一个http servlet 容器上封装一层服务发现和 函数代理调用,那它就已经可以做一个rpc框架了。 所以为什么要用rpc调用? 因为良好的 rpc 调用是 面向服务的封装,针对服务的 可用性 和 效率 等都做了优化。单纯使用http调用则缺少了这些特性。可以这样说:用http不是因为它性能好,而是因为它普适,随便一个web容器就能跑起来你的应用。 三、RPC 底层是怎么实现的 之前有看过几个帖子,评论区有激烈的争吵,主要围绕两点,具体如下: HTTP 和 RPC 是同一级别,还是被 RPC 包含?Restful 也属于 RPC 吗?Restful不属于RPC

对于以上两个问题,这里用一个图来一一说明: 请添加图片描述

上图是一个比较完整的关系图,这时我们发现HTTP(图中蓝色框)出现了两次。

其中一个是 和 RPC并列的,都是跨应用调用方法的解决方案;另一个则是被RPC包含的,是RPC通信过程的可选协议之一。 第一个问题的答案是都对。看指的是哪一个蓝色框。从题主的提问看,既然题主在纠结这两者,应该是指与RPC并列的蓝色框。第二个问题是在问远程过程调用(红色框)是不是包含了Restful(黄色框),这种理解的关键在于对RPC的理解。

RPC字面理解是"远程过程调用",即在一个应用中调用另一个应用的方法。那Restful是满足的,通过它可以实现在一个应用中调用另一个应用的方法。但是,上述理解使得RPC的定义过于宽泛。RPC通常特指在一个应用中调用另一个应用的接口而实现的远程调用,即红色框所指的范围。这样,RPC是不包含Restful的。

因此,第二个问题的答案是Restful不属于RPC。

调用其他服务的方法用http还是rpc?

RPC的英文全称是:Remote Procedure Call,翻译为中文叫 “远程过程调用”。其中稍显晦涩的其实就是“过程”,过程其实就是“方法”。所以,可以把RPC理解为“远程方法调用”。要了解远程过程调用,那先理解过程调用。非常简单,如下图,就是调用一个方法。这太常见了,不多解释。   在这里插入图片描述 而在分布式系统中,因为每个服务的边界都很小,很有可能调用别的服务提供的方法。这就出现了服务A 调用 服务B 中方法的需求,即远程过程调用。要想让服务A 调用 服务B 中的方法,最先想到的就是通过 HTTP 请求实现。是的,这是很常见的,例如 服务B 暴露 Restful接口,然后让 服务A 调用它的接口。基于Restful的调用方式因为可读性好(服务B暴露出的是Restful接口,可读性当然好)而且HTTP请求可以通过各种防火墙,因此非常不错。然而,如前面所述,基于Restful的远程过程调用有着明显的缺点,主要是效率低、封装调用复杂。当存在大量的服务间调用时,这些缺点变得更为突出。服务A 调用 服务B 的过程是应用间的内部过程,牺牲可读性提升效率、易用性是可取的。基于这种思路,RPC产生了。

通常,RPC要求在调用方中放置被调用的方法的接口。调用方只要调用了这些接口,就相当于调用了被调用方的实际方法,十分易用。于是,调用方可以像调用内部接口一样调用远程的方法,而不用封装参数名和参数值等操作。

在这里插入图片描述   那要想实现这个过程该怎么办呢?别急,咱们一步一步来。

首先,调用方调用的是接口,必须得为接口构造一个假的实现。显然,要使用动态代理。这样,调用方的调用就被动态代理接收到了。动态代理接收到调用后,应该想办法调用远程的实际实现。这包括下面几步: 识别具体要调用的远程方法的 IP、端口将调用方法的入参进行序列化通过通信将请求发送到远程的方法中 这样,远程的服务就接收到了调用方的请求。它应该: 反序列化各个调用参数定位到实际要调用的方法,然后输入参数,执行方法按照调用的路径返回调用的结果

整个过程如下所示。 在这里插入图片描述这样,RPC操作就完成了。调用方调用内部的一个方法,但是被RPC框架偷梁换柱为远程的一个方法。之间的通信数据可读性不需要好,只需要RPC框架能读懂即可,因此效率可以更高。通常使用UDP或者TCP作为通讯协议,当然也可以使用HTTP。

四、RPC和restful api对比

REST是一种设计风格,它的很多思维方式与RPC是完全冲突的。 RPC的思想是把本地函数映射到API,也就是说一个API对应的是一个function,我本地有一个getAllUsers,远程也能通过某种约定的协议来调用这个getAllUsers。至于这个协议是Socket、是HTTP还是别的什么并不重要; RPC中的主体都是动作,是个动词,表示我要做什么。 而REST则不然,它的URL主体是资源,是个名词。而且也仅支持HTTP协议,规定了使用HTTP Method表达本次要做的动作,类型一般也不超过那四五种。这些动作表达了对资源仅有的几种转化方式。 RPC的根本问题是耦合。RPC客户端以多种方式与服务实现紧密耦合,并且很难在不中断客户端的情况下更改服务实现。RPC更偏向内部调用,REST更偏向外部调用。

Web 服务应该算是 RPC 的一个子集,理论上 RPC 能实现的功能, 用 Web 服务也能实现,甚至很多 RPC 框架选用 HTTP 协议作为传输层。 现在很多网站的 API 都是以 HTTP 服务的形式提供的,这也算是 RPC 的一种形式。

区别主要在这 2 个东西设计的出发点不太一样:

HTTP 是面向浏览器设计的应用层协议,操作的核心在资源。我们更多的用 Web 服务在做网站。RPC是为了在像在本地调用一个函数那样调用远程的代码而设计的,所以更关注减少本地调用和远程调用的差异,像 SOAP(简单对象访问协议)这种东西是可以把对象当参数传的。

我们讨论 RPC 和 Web 的区别,其实是在谈论 2 个东西:序列化协议和传输协议。序列化协议比如常见的 XML,JSON 和比较现代的 Protocol Buffers、Thrift。 传输协议比如 TCP、UDP 以及更高层的 HTTP 1.1、HTTP 2.0。

一般我们考虑用 RPC 而不是 HTTP 构建自己的服务,通常是考虑到下面的因素:

接口是否需要 Schema 约束是否需要更高效的传输协议(TCP,HTTP 2.0)是否对数据包的大小非常敏感

比如 HTTP 是基于文本的协议,头部有非常多冗余(对于 RPC 服务而言)。HTTP 中我们用的最多就是 RESTful ,而 RESTful 是个弱 Schema 约束,大家通过文档沟通,但是如果我就是不在实现的时候对接口文档约定的参数做检查,你也不能把我怎么样。这个时候 Thrift 这种序列化协议的优势就体现出来了,由于 Schema 的存在,可以保证服务端接受的参数和 Schema 保持一致。

总结就是:RESTful面向资源,以URI对网络资源进行唯一标识,PRC面向函数调用

五、Dubbo与Feign对比 实现远程调用的方式

Http接口(web接口、RestTemplate+Okhttp [也就是调用URL])、Feign、RPC调用(Dubbo、Socket编程)、Webservice。

什么是Feign?

Feign是Spring Cloud提供的一个声明式的伪Http客户端,它使得调用远程服务就像调用本地服务一样简单,只需要创建一个接口并添加一个注解即可。 Feign默认集成了Ribbon,所以在使用Fegin时,默认就实现了负载均衡的效果。

什么是Dubbo?

Dubbo是阿里巴巴开源的基于Java的高性能RPC分布式服务框架,致力于提供高性能和透明化的RPC远程服务调用方案,以及SOA服务治理方案。 Spring-cloud-alibaba-dubbo是基于SpringCloudAlibaba技术栈对dubbo技术的一种封装,目的在于实现基于RPC的服务调用。

Feign与Dubbo的对比

Feign与Dubbo功能上有很多类似的地方,因为都是专注于远程调用这个动作。比如注册中心解耦、负载均衡、失败重试熔断、链路监控等。 Dubbo除了注册中心需要进行整合,其它功能都自己实现了,而Feign大部分功能都是依赖全家桶的组件来实现的。Dubbo小而专一,专注于远程调用。而Spring全家桶而言,远程调用只是一个重要的功能而已。

协议支持方面:

Feign更加优雅简单。Feign是通过REST API实现的远程调用,基于Http传输协议,服务提供者需要对外暴露Http接口供消费者调用,服务粒度是http接口级的。通过短连接的方式进行通信,不适合高并发的访问。Feign追求的是简洁,少侵入(因为就服务端而言,在SpringCloud环境下,不需要做任何额外的操作。

而Dubbo的服务端需要配置开放的Dubbo接口)。Dubbo方式更灵活。Dubbo是通过RPC调用实现的远程调用,支持多传输协议(Dubbo、Rmi、http、redis等等),可以根据业务场景选择最佳的方式,非常灵活。默认的Dubbo协议:利用Netty,TCP传输,单一、异步、长连接,适合数据量小、高并发和服务提供者远远少于消费者的场景。Dubbo通过TCP长连接的方式进行通信,服务粒度是方法级的。从协议层选择看,Dubbo是配置化的,更加灵活。Dubbo协议更适合小数据高并发场景。

通信性能方面: SpringCloud的通信采用Openfeign(feign)组件。 Feign基于Http传输协议,底层实现是rest。从OSI 7层模型上来看rest属于应用层。 在高并发场景下性能不够理想,成为性能瓶颈(虽然他是基于Ribbon以及带有熔断机制可以防止雪崩),需要改造。具体需要改造的内容需要时再研究。Dubbo框架的通信协议采用RPC协议,属于传输层协议,性能上自然比rest高。提升了交互的性能,保持了长连接,高性能。Dubbo性能更好,比如支持异步调用、Netty性能更好。Dubbo主要是配置而无需改造。

在这里插入图片描述

负载均衡方面: Feign默认使用Ribbon作为负载均衡的组件。Dubbo和Ribbon(Feign默认集成Ribbon)都支持负载均衡策略,但是Dubbo支持的更灵活。 Dubbo和Ribbon对比: Ribbon的负载均衡策略:随机、规则轮询、空闲策略、响应时间策略。Dubbo的负载均衡策略:Dubbo支持4种算法,随机、权重轮询、最少活跃调用数、一致性Hash策略。而且算法里面引入权重的概念。 Dubbo可以使用路由策略,然后再进行负载均衡。 Dubbo配置的形式不仅支持代码配置,还支持Dubbo控制台灵活动态配置。 Dubbo负载均衡的算法可以精准到某个服务接口的某个方法,而Ribbon的算法是Client级别的。Ribbon需要进行全局配置,个性化配置比较麻烦。 总结

Dubbo支持更多功能、更灵活、支持高并发的RPC框架。

SpringCloud全家桶里面(Feign、Ribbon、Hystrix),特点是非常方便。Ribbon、Hystrix、Feign在服务治理中,配合Spring Cloud做微服务,使用上有很多优势,社区也比较活跃,看将来更新发展。

业务发展影响着架构的选型,当服务数量不是很大时,使用普通的分布式RPC架构即可,当服务数量增长到一定数据,需要进行服务治理时,就需要考虑使用流式计算架构。Dubbo可以方便的做更精细化的流量调度,服务结构治理的方案成熟,适合生产上使用,虽然Dubbo是尘封后重新开启,但这并不影响其技术价值。

如果项目对性能要求不是很严格,可以选择使用Feign,它使用起来更方便。

如果需要提高性能,避开基于Http方式的性能瓶颈,可以使用Dubbo。 Dubbo SpringCloud的出现,使得Dubbo既能够完全整合到Spring Cloud的技术栈中,享受Spring Cloud生态中的技术支持和标准化输出,又能够弥补Spring Cloud中服务治理这方面的短板。

关于 关于序列化协议1. 参考文章 参考文章 文章大部分转自 参考文章 参考文章 参考文章



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