定义

在不谈及 dubbo 时，我们大多数人对 URL 这个概念并不会感到陌生。统一资源定位器 (RFC1738――Uniform Resource Locators (URL)）应该是最广为人知的一个 RFC 规范，它的定义也非常简单

因特网上的可用资源可以用简单字符串来表示，该文档就是描述了这种字符串的语法和语
义。而这些字符串则被称为：“统一资源定位器”（URL）

** 一个标准的 URL 格式 ** 至多可以包含如下的几个部分

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protocol://username:password@host:port/path?key=value&key=value

RPC 框架的讨论一直是各个技术交流群中的热点话题，阿里的 dubbo，新浪微博的 motan，谷歌的 grpc，以及不久前蚂蚁金服开源的 sofa，都是比较出名的 RPC 框架。RPC 框架，或者一部分人习惯称之为服务治理框架，更多的讨论是存在于其技术架构，比如 RPC 的实现原理，RPC 各个分层的意义，具体 RPC 框架的源码分析…但却并没有太多话题和“如何设计 RPC 接口”这样的业务架构相关。

dubbo2.js 是 千米网 贡献给 dubbo 社区的一款 nodejs dubbo 客户端，它提供了 nodejs 对原生 dubbo 协议的支持，使得 nodejs 和 java 这两种异构语言的 rpc 调用变得便捷，高效。

微服务跨语言调用

微服务架构已成为目前互联网架构的趋势，关于微服务的讨论，几乎占据了各种技术大会的绝大多数版面。国内使用最多的服务治理框架非阿里开源的 dubbo 莫属，千米网也选择了 dubbo 作为微服务治理框架。另一方面，和大多数互联网公司一样，千米的开发语言是多样的，大多数后端业务由 java 支撑，而每个业务线有各自开发语言的选择权，便出现了 nodejs，python，go 多语言调用的问题。

上一篇文章分析了服务的注册与发现，这一篇文章着重分析下 RPC 框架都会用到的集群的相关知识。

集群 (Cluster) 本身并不具备太多知识点，在分布式系统中，集群一般涵盖了负载均衡（LoadBalance），高可用（HA），路由（Route）等等概念，每个 RPC 框架对集群支持的程度不同，本文着重分析前两者 – 负载均衡和高可用。

在我们之前 RPC 原理的分析中，主要将笔墨集中在 Client 和 Server 端。而成熟的服务治理框架中不止存在这两个角色，一般还会有一个 Registry（注册中心）的角色。一张图就可以解释注册中心的主要职责。

• 注册中心，用于服务端注册远程服务以及客户端发现服务
• 服务端，对外提供后台服务，将自己的服务信息注册到注册中心
• 客户端，从注册中心获取远程服务的注册信息，然后进行远程过程调用

目前主要的注册中心可以借由 zookeeper，eureka，consul，etcd 等开源框架实现。互联网公司也会因为自身业务的特性自研，如美团点评自研的 MNS，新浪微博自研的 vintage。

本文定位是对注册中心有一定了解的读者，所以不过多阐述注册中心的基础概念。

协议（Protocol）是个很广的概念，RPC 被称为远程过程调用协议，HTTP 和 TCP 也是大家熟悉的协议，也有人经常拿 RPC 和 RESTFUL 做对比，后者也可以被理解为一种协议… 我个人偏向于把“协议”理解为不同厂家不同用户之间的“约定”，而在 RPC 中，协议的含义也有多层。

Protocol 在 RPC 中的层次关系

翻看 dubbo 和 motan 两个国内知名度数一数二的 RPC 框架（或者叫服务治理框架可能更合适）的文档，他们都有专门的一章介绍自身对多种协议的支持。RPC 框架是一个分层结构，从我的这个《深入理解 RPC》系列就可以看出，是按照分层来介绍 RPC 的原理的，前面已经介绍过了传输层，序列化层，动态代理层，他们各自负责 RPC 调用生命周期中的一环，而协议层则是凌驾于它们所有层之上的一层。简单描述下各个层之间的关系：

protocol 层主要用于配置 refer（发现服务） 和 exporter（暴露服务） 的实现方式，transport 层定义了传输的方式，codec 层诠释了具体传输过程中报文解析的方式，serialize 层负责将对象转换成字节，以用于传输，proxy 层负责将这些细节屏蔽。

它们的包含关系如下：protocol > transport > codec > serialize

motan 的 Protocol 接口可以佐证这一点：

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public interface Protocol {
    <T> Exporter<T> export(Provider<T> provider, URL url);
    <T> Referer<T> refer(Class<T> clz, URL url, URL serviceUrl);
    void destroy();
}

我们都知道 RPC 框架支持多种协议，由于协议处于框架层次的较高位置，任何一种协议的替换，都可能会导致服务发现和服务注册的方式，传输的方式，以及序列化的方式，而不同的协议也给不同的业务场景带来了更多的选择，下面就来看看一些常用协议。

这周六参加了一个美团点评的技术沙龙，其中一位老师在介绍他们自研的 RPC 框架时提到一点：RPC 请求分为 sync，future，callback，oneway，并且需要遵循一个原则：能够异步的地方就不要使用同步。正好最近在优化一个业务场景：在一次页面展示中，需要调用 5 个 RPC 接口，导致页面响应很慢。正好启发了我。

为什么慢？

大多数开源的 RPC 框架实现远程调用的方式都是同步的，假设 [接口 1，…，接口 5] 的每一次调用耗时为 200ms （其中接口 2 依赖接口 1，接口 5 依赖接口 3，接口 4），那么总耗时为 1s，这整个是一个串行的过程。

多线程加速

RPC 被称为“远程过程调用”，表明了一个方法调用会跨越网络，跨越进程，所以传输层是不可或缺的。一说到网络传输，一堆名词就蹦了出来：TCP、UDP、HTTP，同步 or 异步，阻塞 or 非阻塞，长连接 or 短连接…

本文介绍两种传输层的实现：使用 Socket 和使用 Netty。前者实现的是阻塞式的通信，是一个较为简单的传输层实现方式，借此可以了解传输层的工作原理及工作内容；后者是非阻塞式的，在一般的 RPC 场景下，性能会表现的很好，所以被很多开源 RPC 框架作为传输层的实现方式。

RpcRequest 和 RpcResponse

传输层传输的主要对象其实就是这两个类，它们封装了请求 id，方法名，方法参数，返回值，异常等 RPC 调用中需要的一系列信息。

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public class RpcRequest implements Serializable {
    private String interfaceName;
    private String methodName;
    private String parametersDesc;
    private Object[] arguments;
    private Map<String, String> attachments;
    private int retries = 0;
    private long requestId;
    private byte rpcProtocolVersion;
}

提到 JAVA 中的动态代理，大多数人都不会对 JDK 动态代理感到陌生，Proxy，InvocationHandler 等类都是 J2SE 中的基础概念。动态代理发生在服务调用方 / 客户端，RPC 框架需要解决的一个问题是：像调用本地接口一样调用远程的接口。于是如何组装数据报文，经过网络传输发送至服务提供方，屏蔽远程接口调用的细节，便是动态代理需要做的工作了。RPC 框架中的代理层往往是单独的一层，以方便替换代理方式（如 motan 代理层位于 com.weibo.api.motan.proxy ，dubbo 代理层位于 com.alibaba.dubbo.common.bytecode ）。

实现动态代理的方案有下列几种：

• jdk 动态代理
• cglib 动态代理
• javassist 动态代理
• ASM 字节码
• javassist 字节码

上一篇 《深入理解 RPC 之序列化篇 –Kryo》, 介绍了序列化的基础概念，并且详细介绍了 Kryo 的一系列特性，在这一篇中，简略的介绍其他常用的序列化器，并对它们进行一些比较。序列化篇仅仅由 Kryo 篇和总结篇构成可能有点突兀，等待后续有时间会补充详细的探讨。

定义抽象接口

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public interface Serialization {

   byte[] serialize(Object obj) throws IOException;

   <T> T deserialize(byte[] bytes, Class<T> clz) throws IOException;
}

RPC 框架中的序列化实现自然是种类多样，但它们必须遵循统一的规范，于是我们使用 Serialization 作为序列化的统一接口，无论何种方案都需要实现该接口。