RPC是什么？Go语言使用它

傷城~ 2022-11-06 12:57 228阅读 0赞

RPC是远程过程调用协议的缩写，简单说就是他可以在本地网络下，调用远方的一个进程中的方法。比如我在广州自己的电脑上运行自己写的一个程序，该程序使用了RPC协议，然后就可以调用远在北京的一个程序，该程序当然也使用了RPC协议。这样的话就可以屏蔽了语言的差异，比如本地可以用C或Python语言写，远端可以使用JAVA或GO语言写。

他们之间使用的是网络通信，为了保证数据传输的稳定性和安全性，使用TCP进行连接，所以RPC算是位于传输层和应用层之间。

我们进行网络编程一般使用Socket编程，相比TCP编程，Socket是全双工的长连接，也就是说服务端和客户端之间可以同时收发，并且相比TCP编程，客户端和服务端建立连接之后就一直连着，除非超时或主动断开，这样的话就可以节约每次通信的都要建立连接而浪费资源。RPC编程时使用了Socket。

Socket服务端编程时一般先创建监听端口，然后建立连接，最后进行读写操作来收发信息，而客户端直接连接服务端，然后就可以进行读写操作来收发信息。RPC编程和Socket编程类似。

*  **RPC的服务端**首先注册rpc服务，然后创建socket监听端口，然后建立连接，最后绑定rpc服务
 *  **RPC的客户端**直接连接服务端，然后就可以直接调用远程的方法了

### Golang实现RPC编程 ###

当然只有服务端注册了的方法，客户端才能使用注册了的方法。同时，**对于服务端要注册的方法也有硬性要求**，这里使用Golang语言实现：

*  1)注册的方法必须是导出的，也就是包外可见。在Golang中首字母大写，java中使用public关键字
 *  2)注册的方法必须有两个参数，都是导出类型或内建类型。第一个参数是客户端传来的值，第二个参数是返回客户端的值
 *  3)注册的方法的第二个参数必须是指针
 *  4)注册的方法只有一个error接口类型的返回值

// 服务端
    package main
    
    import (
    	"log"
    	"net"
    	"net/rpc"
    )
    
    type World struct {   // 使用结构体来模拟类的概念
    }
    
    func (this *World) HelloWorld(name string, respon *string) error {   // 关联了结构体，它就是一个方法了，等下要注册这个方法，注意这个方法的参数要符合上面说的要求
    	*respon = "要是能重来，我要选" + name
    	return nil  // 返回空
    }
    
    func main() { 
    	// func RegisterName(name string, rcvr interface{}) error {} // 注册方法原型
        // 第一个参数随意指定服务名，客户端要使用到，第二个参数传递对象，结构体只是定义，没有实例化，所以要使用new()实例化它
    	if err := rpc.RegisterName("Sayhello", new(World)); err != nil {  // 注册rpc服务
    		log.Println("注册失败", err)
    	}
    	listen, err := net.Listen("tcp", "127.0.0.1:20000") // 创建socket监听端口
    	if err != nil { 
    		log.Println("监听失败", err)
    		return
    	}
    	log.Println("监听中……")
    	conn, err := listen.Accept() // 建立连接
    	if err != nil { 
    		log.Println("连接失败", err)
    		return
    	}
    	log.Println("已有一个连接过来了")
    	defer log.Println("关闭连接成功")
    	defer listen.Close()
    	defer conn.Close()
    	rpc.ServeConn(conn) // 绑定rpc服务
    
    }

// 客户端
    package main
    
    import (
    	"fmt"
    	"log"
    	"net/rpc"
    )
    
    func main() { 
    	rpc_cli, err := rpc.Dial("tcp", "127.0.0.1:20000")  // 使用rpc包的Dial方法连接
    	if err != nil { 
    		log.Println("连接失败", err)
    	}
    	defer rpc_cli.Close()
    	var reply string
        // 连接之后要使用Call方法调用
        // 第一个参数是（服务名.方法名），所以是Sayhello.HelloWorld
        // 第二个参数是要传递过去的参数，为字符型
        // 第三个参数是接受返回值的，注意是指针类型
    	if err := rpc_cli.Call("Sayhello.HelloWorld", "李白", &reply); err != nil { 
    		log.Println(err)
    	}
    	fmt.Println(reply)
    }

先运行服务端，然后运行客户端，就会看到如下面：  
![在这里插入图片描述][20210310001508160.png]  
**它的通信过程中，里面传的是什么？**

使用netcat工具查看，在Linux中该工具叫做nc，在Windows中要自己寻找下载。在Windows中使用该工具进行监听，启动命令`netcat.exe -l 127.0.0.1 -p 20000`它就开始监听，`-l` 指定地址，也可以不写具体IP默认本地，但要写参数，`-p`指定端口，必须写，然后运行刚刚写的客户端代码，就可以看到如下，乱码了：![在这里插入图片描述][20210310001548480.png]  
在不同系统中，由于系统的设计不同，有些系统认为00010101 00101010是2142，但有些系统认为这是4221，所以为了屏蔽这种差异，使用序列化的方法解决。将一个对象序列化成字符串，在传输过程中转为比特流，到另一端后，将比特流转为字符串，然后将字符串反序列化成对象，该对象和本地创建的对象就没有区别了。**在上面的代码中Golang使用了自己特有的序列化方法（又称gob），对对象进行了序列化和反序列化，由于是特有的，所以其他语言不能解析，而netcat工具不是Golang语言写的，所以你就会看到上面乱码了**

### 使用其他通用的序列化、反序列化方法 ###

上面写RPC时使用的是`net/rpc`这个包，现在使用`net/rpc/jsonrpc`这个包编程，用法一致

#### 客户端的修改 ####

现在我只修改客户端的代码

// 客户端
    package main
    
    import (
    	"fmt"
    	"log"
    	"net/rpc/jsonrpc"
    )
    
    func main() { 
        rpc_cli, err := jsonrpc.Dial("tcp", "127.0.0.1:20000")
    	if err != nil { 
    		log.Println("连接失败", err)
    	}
    	defer rpc_cli.Close()
    	var reply string
    	if err := rpc_cli.Call("Sayhello.HelloWorld", "李白", &reply); err != nil { 
    		log.Println(err)
    	}
    	fmt.Println(reply)
    }

同样先运行netcat工具，再运行客户端，结果如下，英文正常了，但中文乱码：  
![在这里插入图片描述][20210310001619788.png]  
为什么中文乱码？ 因为**我的Windows的编码是GBK**（中文2字节），而程序使用的是UTF-8（中文3字节），对于英文和一些半角符号，他们在两种编码中都是在最低8位上，所以他们没有乱码，但中文乱码。我使用了我的远程阿里云主机Ubuntu系统，使用nc监听，该工具Linux自带，命令`nc -l -p 20000`开启监听（记得阿里云的防火墙策略开放该端口），然后修改代码中的地址指向远程主机，最后开启上面的客户端，在远程主机中显示结果为：  
![在这里插入图片描述][20210310001638896.png]  
因此可以确定客户端就是给服务端发了这么一个东西。

#### 服务端的修改 ####

客户端修改了序列化的方法，不再是Golang自带的序列化方法了，那么服务端就不能正常和客户端通信了，所以要修改服务端的代码。只需在最后一行的`rpc.ServeConn(conn)`改为`jsonrpc.ServeConn(conn)`，然后导包即可。

#### 骚方法测试。。。。。 ####

已经知道了它发送的就是==\{“method”:“Sayhello.HelloWorld”,“params”:\[“李白”\],“id”:0\}==这么一段字符串，那么使用netcat再次模拟客户端，使用命令`echo '{"method":"Sayhello.HelloWorld","params":["李白"],"id":0}' |.\netcat.exe 127.0.0.1 20000`，echo向终端显示信息，但使用了管道符就会发送向后面的命令，后面的命令就是模拟客户端的方式，向这个地址发送信息并持续监听。由于在Windows中操作，可以看到中文有乱码了，但那串乱码就是返回的字符**要是能重来我要选李白**  
![在这里插入图片描述][20210310001703919.png]

### 返回异常 ###

在上面的图片中，也可以知道服务器返回的数据是这样的：\{“id”:0,“result”:“要是能重来我要选李白”,“error”:null\}

error参数也是注册的方法返回的值，同时返回的是nil

func (this *World) HelloWorld(name string, respon *string) error { 
    	*respon = "要是能重来，我要选" + name
    	return nil
    }

如果我们返回的不是nil呢

func (this *World) HelloWorld(name string, respon *string) error { 
    	*respon = "要是能重来，我要选" + name
    	return errors.New("sorry I love you")
    }

![在这里插入图片描述][2021031000172547.png]  
可以看到result参数为空了，而error参数为异常值了

[20210310001508160.png]: /images/20221023/b04d51e1313b410fae2996ba9c3ea424.png
[20210310001548480.png]: /images/20221023/98615d77a88645e3b4084a6a0fea81b1.png
[20210310001619788.png]: /images/20221023/aa787b2cf87947deb75dc93c3779d456.png
[20210310001638896.png]: /images/20221023/12d6cc8dac5d445a91d68b284c8e03f4.png
[20210310001703919.png]: /images/20221023/d54e1963fa4a431f800ba5bd8c77d9c1.png
[2021031000172547.png]: /images/20221023/b8b4e7a79949470ba85a259106cd2be5.png