開源 RPC 框架有哪些呢?
一類是跟某種特定語言平臺綁定的,另一類是與語言無關(guān)即跨語言平臺的。
跟語言平臺綁定的開源 RPC 框架主要有下面幾種。
- Dubbo:國內(nèi)最早開源的 RPC 框架,由阿里巴巴公司開發(fā)并于 2011 年末對外開源,僅支持 JAVA 語言。
- Motan:微博內(nèi)部使用的 RPC 框架,于 2016 年對外開源,僅支持 Java 語言。
- Tars:騰訊內(nèi)部使用的 RPC 框架,于 2017 年對外開源,僅支持 C++ 語言。
- Spring Cloud:國外 Pivotal 公司 2014 年對外開源的 RPC 框架,僅支持 Java 語言
而跨語言平臺的開源 RPC 框架主要有以下幾種。
- gRPC:google 于 2015 年對外開源的跨語言 RPC 框架,支持多種語言。
- Thrift:最初是由 Facebook 開發(fā)的內(nèi)部系統(tǒng)跨語言的 RPC 框架,2007 年貢獻(xiàn)給了 Apache 基金,成為 Apache 開源項(xiàng)目之一,支持多種語言。
如果你的業(yè)務(wù)場景僅僅局限于一種語言的話,可以選擇跟語言綁定的 RPC 框架中的一種;
如果涉及多個語言平臺之間的相互調(diào)用,就應(yīng)該選擇跨語言平臺的 RPC 框架。
RPC 框架,它們具體有何區(qū)別?
1. Dubbo
先來聊聊 Dubbo,Dubbo 可以說是國內(nèi)開源最早的 RPC 框架了,目前只支持 Java 語言,它的架構(gòu)可以用下面這張圖展示。
從圖中你能看到,Dubbo 的架構(gòu)主要包含四個角色,其中 Consumer 是服務(wù)消費(fèi)者,Provider 是服務(wù)提供者,Registry 是注冊中心,Monitor 是監(jiān)控系統(tǒng)。
具體的交互流程是 Consumer 一端通過注冊中心獲取到 Provider 節(jié)點(diǎn)后,通過 Dubbo 的客戶端 SDK 與 Provider 建立連接,并發(fā)起調(diào)用。Provider 一端通過 Dubbo 的服務(wù)端 SDK 接收到 Consumer 的請求,處理后再把結(jié)果返回給 Consumer。
2. Motan
Motan 是國內(nèi)另外一個比較有名的開源的 RPC 框架,同樣也只支持 Java 語言實(shí)現(xiàn),它的架構(gòu)可以用下面這張圖描述。
Motan 與 Dubbo 的架構(gòu)類似,都需要在 Client 端(服務(wù)消費(fèi)者)和 Server 端(服務(wù)提供者)引入 SDK,其中 Motan 框架主要包含下面幾個功能模塊。
- register:用來和注冊中心交互,包括注冊服務(wù)、訂閱服務(wù)、服務(wù)變更通知、服務(wù)心跳發(fā)送等功能。
- protocol:用來進(jìn)行 RPC 服務(wù)的描述和 RPC 服務(wù)的配置管理,這一層還可以添加不同功能的 filter 用來完成統(tǒng)計、并發(fā)限制等功能。
- serialize:將 RPC 請求中的參數(shù)、結(jié)果等對象進(jìn)行序列化與反序列化
- transport:用來進(jìn)行遠(yuǎn)程通信,默認(rèn)使用 Netty NIO 的 TCP 長鏈接方式。
- cluster:請求時會根據(jù)不同的高可用與負(fù)載均衡策略選擇一個可用的 Server 發(fā)起遠(yuǎn)程調(diào)用。
3. Tars
Tars 是騰訊根據(jù)內(nèi)部多年使用微服務(wù)架構(gòu)的實(shí)踐,總結(jié)而成的開源項(xiàng)目,僅支持 C++ 語言,它的架構(gòu)圖如下。
Tars 的架構(gòu)交互主要包括以下幾個流程:
- 服務(wù)發(fā)布流程:在 web 系統(tǒng)上傳 server 的發(fā)布包到 patch,上傳成功后,在 web 上提交發(fā)布 server 請求,由 registry 服務(wù)傳達(dá)到 node,然后 node 拉取 server 的發(fā)布包到本地,拉起 server 服務(wù)。
- 管理命令流程:web 系統(tǒng)上的可以提交管理 server 服務(wù)命令請求,由 registry 服務(wù)傳達(dá)到 node 服務(wù),然后由 node 向 server 發(fā)送管理命令。
- 心跳上報流程:server 服務(wù)運(yùn)行后,會定期上報心跳到 node,node 然后把服務(wù)心跳信息上報到 registry 服務(wù),由 registry 進(jìn)行統(tǒng)一管理。
- 信息上報流程:server 服務(wù)運(yùn)行后,會定期上報統(tǒng)計信息到 stat,打印遠(yuǎn)程日志到 log,定期上報屬性信息到 prop、上報異常信息到 notify、從 config 拉取服務(wù)配置信息。
- client 訪問 server 流程:client 可以通過 server 的對象名 Obj 間接訪問 server,client 會從 registry 上拉取 server 的路由信息(如 IP、Port 信息),然后根據(jù)具體的業(yè)務(wù)特性(同步或者異步,TCP 或者 UDP 方式)訪問 server(當(dāng)然 client 也可以通過 IP/Port 直接訪問 server)。
4. Spring Cloud
Spring Cloud 利用 Spring Boot 特性整合了開源行業(yè)中優(yōu)秀的組件,整體對外提供了一套在微服務(wù)架構(gòu)中服務(wù)治理的解決方案。
只支持 Java 語言平臺,它的架構(gòu)圖可以用下面這張圖來描述。
由此可見,Spring Cloud 微服務(wù)架構(gòu)是由多個組件一起組成的,各個組件的交互流程如下。
- 請求統(tǒng)一通過 API 網(wǎng)關(guān) Zuul 來訪問內(nèi)部服務(wù),先經(jīng)過 Token 進(jìn)行安全認(rèn)證。
- 通過安全認(rèn)證后,網(wǎng)關(guān) Zuul 從注冊中心 Eureka 獲取可用服務(wù)節(jié)點(diǎn)列表。
- 從可用服務(wù)節(jié)點(diǎn)中選取一個可用節(jié)點(diǎn),然后把請求分發(fā)到這個節(jié)點(diǎn)。
- 整個請求過程中,Hystrix 組件負(fù)責(zé)處理服務(wù)超時熔斷,Turbine 組件負(fù)責(zé)監(jiān)控服務(wù)間的調(diào)用和熔斷相關(guān)指標(biāo),Sleuth 組件負(fù)責(zé)調(diào)用鏈監(jiān)控,ELK 負(fù)責(zé)日志分析。
5. gRPC
先來看下 gRPC,它的原理是通過 IDL(Interface Definition Language)文件定義服務(wù)接口的參數(shù)和返回值類型,然后通過代碼生成程序生成服務(wù)端和客戶端的具體實(shí)現(xiàn)代碼,這樣在 gRPC 里,客戶端應(yīng)用可以像調(diào)用本地對象一樣調(diào)用另一臺服務(wù)器上對應(yīng)的方法。
它的主要特性包括三個方面。
- 通信協(xié)議采用了 HTTP/2,因?yàn)?HTTP/2 提供了連接復(fù)用、雙向流、服務(wù)器推送、請求優(yōu)先級、首部壓縮等機(jī)制
- IDL 使用了ProtoBuf,ProtoBuf 是由 Google 開發(fā)的一種數(shù)據(jù)序列化協(xié)議,它的壓縮和傳輸效率極高,語法也簡單
- 多語言支持,能夠基于多種語言自動生成對應(yīng)語言的客戶端和服務(wù)端的代碼。
6. Thrift
再來看下 Thrift,Thrift 是一種輕量級的跨語言 RPC 通信方案,支持多達(dá) 25 種編程語言。為了支持多種語言,跟 gRPC 一樣,Thrift 也有一套自己的接口定義語言 IDL,可以通過代碼生成器,生成各種編程語言的 Client 端和 Server 端的 SDK 代碼,這樣就保證了不同語言之間可以相互通信。它的架構(gòu)圖可以用下圖來描述。
從這張圖上可以看出 Thrift RPC 框架的特性。
- 支持多種序列化格式:如 Binary、Compact、JSON、Multiplexed 等。
- 支持多種通信方式:如 Socket、Framed、File、Memory、zlib 等。
- 服務(wù)端支持多種處理方式:如 Simple 、Thread Pool、Non-Blocking 等。