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基于protobuf的RPC实现
可以对照使用google protobuf RPC实现echo service一文看,细节本文不再描述。
google protobuf只负责消息的打包和解包,并不包含RPC的实现,但其包含了RPC的定义。假设有下面的RPC定义:
service MyService { rpc Echo(EchoReqMsg) returns(EchoRespMsg) }
那么要实现这个RPC需要最少做哪些事?总结起来需要完成以下几步:
客户端
RPC客户端需要实现google::protobuf::RpcChannel
。主要实现RpcChannel::CallMethod
接口。客户端调用任何一个RPC接口,最终都是调用到CallMethod
。这个函数的典型实现就是将RPC调用参数序列化,然后投递给网络模块进行发送。
void CallMethod(const ::google::protobuf::MethodDescriptor* method, ::google::protobuf::RpcController* controller, const ::google::protobuf::Message* request, ::google::protobuf::Message* response, ::google::protobuf::Closure* done) { ... DataBufferOutputStream outputStream(...) // 取决于你使用的网络实现 request->SerializeToZeroCopyStream(&outputStream); _connection->postData(outputStream.getData(), ... ... }
服务端
服务端首先需要实现RPC接口,直接实现MyService
中定义的接口:
class MyServiceImpl : public MyService { virtual void Echo(::google::protobuf::RpcController* controller, const EchoReqMsg* request, EchoRespMsg* response, ::google::protobuf::Closure* done) { ... done->Run(); } }
标示service&method
基于以上,可以看出服务端根本不知道客户端想要调用哪一个RPC接口。从服务器接收到网络消息,到调用到MyServiceImpl::Echo
还有很大一段距离。
解决方法就是在网络消息中带上RPC接口标识。这个标识可以直接带上service name和method name,但这种实现导致网络消息太大。另一种实现是基于service name和method name生成一个哈希值,因为接口不会太多,所以较容易找到基本不冲突的字符串哈希算法。
无论哪种方法,服务器是肯定需要建立RPC接口标识到protobuf service对象的映射的。
这里提供第三种方法:基于option的方法。
protobuf中option机制类似于这样一种机制:service&method被视为一个对象,其有很多属性,属性包含内置的,以及用户扩展的。用户扩展的就是option。每一个属性有一个值。protobuf提供访问service&method这些属性的接口。
首先扩展service&method的属性,以下定义这些属性的key:
extend google.protobuf.ServiceOptions { required uint32 global_service_id = 1000; } extend google.protobuf.MethodOptions { required uint32 local_method_id = 1000; }
应用层定义service&method时可以指定以上key的值:
service MyService { option (arpc.global_service_id) = 2302; rpc Echo(EchoReqMsg) returns(EchoRespMsg) { option (arpc.local_method_id) = 1; } rpc Echo_2(EchoReqMsg) returns(EchoRespMsg) { option (arpc.local_method_id) = 2; } ... }
以上相当于在整个应用中,每个service都被赋予了唯一的id,单个service中的method也有唯一的id。
然后可以通过protobuf取出以上属性值:
void CallMethod(const ::google::protobuf::MethodDescriptor* method, ::google::protobuf::RpcController* controller, const ::google::protobuf::Message* request, ::google::protobuf::Message* response, ::google::protobuf::Closure* done) { ... google::protobuf::ServiceDescriptor *service = method->service(); uint32_t serviceId = (uint32_t)(service->options().GetExtension(global_service_id)); uint32_t methodId = (uint32_t)(method->options().GetExtension(local_method_id)); ... }
考虑到serviceId
methodId
的范围,可以直接打包到一个32位整数里:
uint32_t ret = (serviceId << 16) | methodId;
然后就可以把这个值作为网络消息头的一部分发送。
当然服务器端是需要建立这个标识值到service的映射的:
bool MyRPCServer::registerService(google::protobuf::Service *rpcService) { const google::protobuf::ServiceDescriptor = rpcService->GetDescriptor(); int methodCnt = pSerDes->method_count(); for (int i = 0; i < methodCnt; i++) { google::protobuf::MethodDescriptor *pMethodDes = pSerDes->method(i); uint32_t rpcCode = PacketCodeBuilder()(pMethodDes); // 计算出映射值 _rpcCallMap[rpcCode] = make_pair(rpcService, pMethodDes); // 建立映射 } return true; }
服务端收到RPC调用后,取出这个标识值,然后再从_rpcCallMap
中取出对应的service和method,最后进行调用:
google::protobuf::Message* response = _pService->GetResponsePrototype(_pMethodDes).New(); // 用于回应的closure RPCServerClosure *pClosure = new (nothrow) RPCServerClosure( _channelId, _pConnection, _pReqMsg, pResMsg, _messageCodec, _version); RPCController *pController = pClosure->GetRpcController(); ... // protobuf 生成的CallMethod,会自动调用到Echo接口 _pService->CallMethod(_pMethodDes, pController, _pReqMsg, pResMsg, pClosure);
参考
- 使用google protobuf RPC实现echo service
- protobuf extensions
- protobuf service
- protobuf options
基于protobuf的RPC实现