8.16开源RPC框架如何选型

2023-08-09 21:38| 来源: 网络整理| 查看: 265

titledatecommentscategoriestagspermalink 开源RPC如何选型 2020/5/21 true 微服务微服务 8.16

一般RPC框架要实现远程调用，至少要完成三部分的功能：通信框架、通信协议、序列化和反序列化。想要开发一个完整的RPC框架，至少需要三个人半年以上的时间。这对大多数团队来说，人力成本和时间成本都是不可接受的，所以这方面还是选择开源的的框架比较合适。

按照语言来划分的话，大致可以分为语言平台绑定型框架和语言平台无关(跨语言)框架。

常见的语言平台绑定RPC框架 Duuo：国内最早开源的RPC框架，有阿里巴巴公司开发并于2011年对外开源，只支持Java语言Motan: 微博内部使用的RPC框架，与2016年对外开源，仅支持java语言Tars: 腾讯内部使用的RPC框架，与2017年对外开源，仅支持C++Spring Cloud: 国外的Pivotal公司2014年开源的RPC框架，仅支持Java，最近几年发展的比较好，目前比较火的框架。

跨平台的开源RPC框架：

gRPC: Google于2015年对外开源的跨语言RPC框架，支持C++、java、python、Go、Ruby、PHP、OC等。Thrift: 最初由Facebook开发的跨语言RPC框架，2007年贡献给了Apache基金，成为Apache开源项目之一，支持C++、Java、PHP、Python、Ruby、Erlang等语言。各RPC框架优缺点分析 Dubbo

Dubbo的架构如下图所示

Dubbo架构

从上图可以看到，Dubbo的架构主要由包含四个角色，其中Consumer是服务消费者，Provider是服务提供者，Registry是注册中心，Monitor是监控系统。

具体的交互流程是Consumer一端通过注册中心获取到Provider节点后，通过Dubbo的客户端SDK与Provider建立连接，并发起调用。Provider一端通过Dubbo的服务端SDK接收到Consumer的请求，处理后再把结果返回给Consumer。

Dubbo的调用框架实现：

通信框架方面，默认采用Netty作为通信框架。通信协议，出了支持私有的Dubbo协议外，还支持RMI协议，Hession协议，HTTP协议，Thrift协议等。序列化，支持多种序列化格式，包括Dubbo、Hession、JSON、Kryo，FST等。 Motan

Motan架构如下图所示

Motan架构

Motan与Dubbo类似，都需要在Client端和Server端引入SDK，Motan主要模块如下：

register：用来和注册中心交互，包括注册服务、订阅服务、服务变更通知、服务心跳发送等功能。Server 端会在系统初始化时通过 register 模块注册服务，Client 端会在系统初始化时通过 register 模块订阅到具体提供服务的 Server 列表，当 Server 列表发生变更时也由 register 模块通知 Client。protocol：用来进行 RPC 服务的描述和 RPC 服务的配置管理，这一层还可以添加不同功能的 filter 用来完成统计、并发限制等功能。serialize：将 RPC 请求中的参数、结果等对象进行序列化与反序列化，即进行对象与字节流的互相转换，默认使用对 Java 更友好的 Hessian 2 进行序列化。transport：用来进行远程通信，默认使用 Netty NIO 的 TCP 长链接方式。cluster：Client 端使用的模块，cluster 是一组可用的 Server 在逻辑上的封装，包含若干可以提供 RPC 服务的 Server，实际请求时会根据不同的高可用与负载均衡策略选择一个可用的 Server 发起远程调用。 Tars

ars 是腾讯根据内部多年使用微服务架构的实践，总结形成的开源项目，仅支持 C++ 语言，它的架构图如下。

Tars架构

主要交互流程:

服务发布流程：在 web 系统上传 server 的发布包到 patch，上传成功后，在 web 上提交发布 server 请求，由 registry 服务传达到 node，然后 node 拉取 server 的发布包到本地，拉起 server 服务。管理命令流程：web 系统上的可以提交管理 server 服务命令请求，由 registry 服务传达到 node 服务，然后由 node 向 server 发送管理命令。心跳上报流程：server 服务运行后，会定期上报心跳到 node，node 然后把服务心跳信息上报到 registry 服务，由 registry 进行统一管理。信息上报流程：server 服务运行后，会定期上报统计信息到 stat，打印远程日志到 log，定期上报属性信息到 prop、上报异常信息到 notify、从 config 拉取服务配置信息。client 访问 server 流程：client 可以通过 server 的对象名 Obj 间接访问 server，client 会从 registry 上拉取 server 的路由信息（如 IP、Port 信息），然后根据具体的业务特性（同步或者异步，TCP 或者 UDP 方式）访问 server（当然 client 也可以通过 IP/Port 直接访问 server）。 Sprint Cloud

Spring Cloud 是为了解决微服务架构中服务治理而提供的一系列功能的开发框架，它是完全基于 Spring Boot 进行开发的，Spring Cloud 利用 Spring Boot 特性整合了开源行业中优秀的组件，整体对外提供了一套在微服务架构中服务治理的解决方案。因为 Spring Boot 是用 Java 语言编写的，所以目前 Spring Cloud 也只支持 Java 语言平台，它的架构图可以用下面这张图来描述。

Spring Cloud

各个组件的交换流程

请求统一通过 API 网关 Zuul 来访问内部服务，先经过 Token 进行安全认证。通过安全认证后，网关 Zuul 从注册中心 Eureka 获取可用服务节点列表。从可用服务节点中选取一个可用节点，然后把请求分发到这个节点。整个请求过程中，Hystrix 组件负责处理服务超时熔断，Turbine 组件负责监控服务间的调用和熔断相关指标，Sleuth 组件负责调用链监控，ELK 负责日志分析。跨平台开源RPC框架 gRPC框架

gRPC的原理是通过 IDL（Interface Definition Language）文件定义服务接口的参数和返回值类型，然后通过代码生成程序生成服务端和客户端的具体实现代码，这样在 gRPC 里，客户端应用可以像调用本地对象一样调用另一台服务器上对应的方法。

gRPC框架

主要特性

通信协议采用了 HTTP/2，因为 HTTP/2 提供了连接复用、双向流、服务器推送、请求优先级、首部压缩等机制，所以在通信过程中可以节省带宽、降低 TCP 连接次数、节省 CPU，尤其对于移动端应用来说，可以帮助延长电池寿命。IDL 使用了ProtoBuf，ProtoBuf 是由 Google 开发的一种数据序列化协议，它的压缩和传输效率极高，语法也简单，所以被广泛应用在数据存储和通信协议上。多语言支持，能够基于多种语言自动生成对应语言的客户端和服务端的代码。 Thrift

Thrift 是一种轻量级的跨语言 RPC 通信方案，支持多达 25 种编程语言。为了支持多种语言，跟 gRPC 一样，Thrift 也有一套自己的接口定义语言 IDL，可以通过代码生成器，生成各种编程语言的 Client 端和 Server 端的 SDK 代码，这样就保证了不同语言之间可以相互通信。它的架构如下图所示

Thrift

Thrift RPC 框架的特性:

支持多种序列化格式：如 Binary、Compact、JSON、Multiplexed 等。支持多种通信方式：如 Socket、Framed、File、Memory、zlib 等。服务端支持多种处理方式：如 Simple 、Thread Pool、Non-Blocking 等。对比选型

从成熟度上来讲，Thrift 因为诞生的时间要早于 gRPC，所以使用的范围要高于 gRPC，在 HBase、Hadoop、Scribe、Cassandra 等许多开源组件中都得到了广泛地应用。而且 Thrift 支持多达 25 种语言，这要比 gRPC 支持的语言更多，所以如果遇到 gRPC 不支持的语言场景下，选择 Thrift 更合适。

但 gRPC 作为后起之秀，因为采用了 HTTP/2 作为通信协议、ProtoBuf 作为数据序列化格式，在移动端设备的应用以及对传输带宽比较敏感的场景下具有很大的优势，而且开发文档丰富，根据 ProtoBuf 文件生成的代码要比 Thrift 更简洁一些，从使用难易程度上更占优势，所以如果使用的语言平台 gRPC 支持的话，建议还是采用 gRPC 比较好。

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