rpc协议与http协议简述

http协议

HTTP（Hypertext Transfer Protocol，超文本传输协议）是一种用于在计算机之间传输超文本的应用层协议。它是Web应用中最常用的协议，用于在客户端和服务器之间传输数据。

HTTP超文本传输协议教程

http由定义可以看出是传输超文本文件的，这里的范围很广，html文件，xml文件，字符串，数字，视频，图片等等，总之一切以流形式存在的文件都可以通过http协议传输。总的来说http传输的主体是流，字节流（文件，视频），字符流（各种数据），字符串常常以字符串表现，通过统一的序列化与反序列化规则恢复与压缩。

http协议存在与B/S或者C/S架构，为客户端（request）和服务端（respose）的新式，因此在计算器通讯时必须存在一个机器作为服务端一直监听请求，等待客户端请求数据。客户端与服务端通过http规定的解码与编码规则保证了传输数据的一致性。

对于服务端监听请求的叫web服务器，对于客户端发送请求的叫web浏览器。浏览器是指能够发送http请求的一类应用，现在有很多封装了http库可以直接使用如Ajax,Axios等，对http协议十分了解的也可以自行封装工具库。

一个http请求一般包含如下部分：
在这里插入图片描述
浏览器的开发者模式，对http请求的命名为xhr，如下

在这里插入图片描述

总结来说，http协议主要用来传输不同计算机上的产生的数据的。

在网络通讯的发展中仅仅用于传输数据的http协议已不再满足需求，如需要某个计算机的运行结果，使用http协议还需要等待其运行完成，在对数据封装，再发送；那么有没有可能，在其他计算机上直接调用需求计算机的线程，使其运行结果直接返回目标计算机而不必在对数据封装。于是rpc协议就诞生了。

rpc

RPC（Remote Procedure Call，远程过程调用）是一种计算机通信协议，用于在不同的计算机或进程之间进行远程调用。它允许一个计算机程序通过网络请求另一个计算机上的服务或函数，就像调用本地函数一样。

在通讯的不断发展中rpc协议已经实现了进程的调用，在其他计算机上调用目标计算机的线程，实现内存共享。该协议允许运行于一台计算机的程序调用另一台计算机的子程序，而程序员无需额外地为这个交互作用编程。

rpc相关问题

在RPC中，客户端程序通过发送请求消息给服务器端程序，服务器端程序接收请求消息并执行相应的操作，然后将结果返回给客户端。这个过程对于客户端来说是透明的，就像调用本地函数一样，不需要关心底层的网络通信细节。

RPC协议通常包括以下几个关键组件：

通信协议：定义了客户端和服务器之间的通信规则，如数据传输格式、编码方式、网络传输协议等。常见的通信协议有HTTP、TCP、UDP等。
接口定义语言（IDL）：用于定义客户端和服务器之间的接口和数据结构。IDL提供了一种统一的语法和语义，使得不同编程语言的程序可以相互调用。
序列化和反序列化：将数据结构转换为字节流进行传输，或将接收到的字节流转换为数据结构。序列化和反序列化是RPC协议中的重要环节，用于在网络中传输数据。
代理和存根：客户端和服务器端分别使用代理和存根来隐藏底层的网络通信细节。客户端的代理负责将函数调用转换为网络请求，发送给服务器端；服务器端的存根负责接收请求，执行相应的操作，并将结果返回给客户端。

RPC协议可以用于构建分布式系统，将不同的计算机或进程连接起来，实现跨网络的函数调用。常见的RPC框架有gRPC、Apache Thrift、Apache Dubbo等。

rpc教程

rpcx

rpcx官方文档

rpcx是和grpc一样流行的rpc框架，更加轻量级，也更贴合原生的rpc使用。

rpcx时国人开发的文档丰富就不再赘述了，可以移步开发手册rpcx快速起步

大致分三步：

需调用线程及方法
服务端程序
客户端程序

案例如下server为服务端程序，client为客户端程序，service为服务线程。
在这里插入图片描述

service服务线程方法

package service

import (
	"context"
)

// 主程序的方法及数据
type Param struct {
	A, B int
	C    string
}

type Calculate int

// 返回数据
type Result struct {
	D int
}

// 计算方法
func (t *Calculate) Compute(cxt context.Context, args *Param, reply *Result) error {
	if args.C == "+" {
		reply.D = args.A + args.B
	} else if args.C == "-" {
		reply.D = args.A - args.B
	} else if args.C == "*" {
		reply.D = args.A * args.B
	} else if args.C == "/" {
		reply.D = args.A / args.B
	} else {
		reply.D = 0
	}
	return nil
}

服务相对简单，定义一个类编写方法，Param是参数，Result是返回数据。

这里需要注意的是，rpc调用的方法的参数和返回值必须来源于服务的方法类，不能通过远程调用接收时自定义。就行在使用grpc中参数和返回值都只能来源于pb文件，即使是自定义的完全一致的也不可以。

定义了Calculate 类有Compute方法传入参数和返回值，一般情况下，第一个参数是context.Context，第二个参数是参数，第三个参数是返回值。方法体就是根据表示进行加减乘除计算了。

server服务端程序

package main

import (
	"rpctest/service"

	"github.com/smallnest/rpcx/server"
)

// rpc服务器注册
func main() {
	s := server.NewServer()
	s.RegisterName("xiaoxu", new(service.Calculate), "")
	s.Serve("tcp", ":8972")
}

创建服务端将服务注册到服务端并起别名。

client客户端

package main

import (
	"context"
	"flag"
	"fmt"
	"log"

	"rpctest/service"

	"github.com/smallnest/rpcx/client"
)

var (
	addr = flag.String("addr", "localhost:8972", "server address")
)

func main() {
	flag.Parse()
	// 直接连接rpc服务器，连接会话
	d, err := client.NewPeer2PeerDiscovery("tcp@"+*addr, "")
	if err != nil {
		log.Fatalf("failed to call: %v", err)
	}
	// 获取客户端接口
	xclient := client.NewXClient("xiaoxu", client.Failtry, client.RandomSelect, d, client.DefaultOption)
	defer xclient.Close()
	//接口方法参数
	args := &service.Param{A: 10, B: 8, C: "+"}
	var reply service.Result
	//客户端接口调用方法
	err = xclient.Call(context.Background(), "Compute", args, &reply)
	if err != nil {
		log.Fatalf("failed to call: %v", err)
	}
	fmt.Printf("调用rpc的结果为:%d", reply.D)
}

创建rpc连接会话，通过别名获取连接到服务端的客户端，通过客户端创建接口，一般调用方法使用Call方法，第一个参数是context.Context，第一个参数是要调用的方法名称，第三个参数是服务参数，第四哥参数是服务返回值。

启动服务端
在这里插入图片描述
调用客户端

在此情况下，服务中定义一的任意类，参数与返回值均可以在客户端被调用，如下，在service再定义一个方法：

type ResultStr struct {
	Str string
}

func (t *Calculate) Hello(cxt context.Context, args *Param, reply *ResultStr) error {
	reply.Str = fmt.Sprintf("连接的三个参数分别为%d,%d,%s", args.A, args.B, args.C)
	return nil
}

由于属于同一个类连接会话一样，接口一样，在客户端可直接调用。

server

// hello函数
var replay1 service.ResultStr
xclient.Call(context.Background(), "Hello", args, &replay1)
fmt.Println(replay1.Str)

在这里插入图片描述

除了Call方法同步获取返回结果外，也提供了Go异步获取返回结果，此处不再赘述。

注册中心

在使用rpc时常常使用注册中心功能，对于分布式部署来说，各个主机的ip时不一样的，但是方法名都是一样的，因此可以通过方法名调用，这就需要使用注册中心功能。

在之前的服务器会话是点对点连接，未使用注册中心，点对点是最简单的一种注册中心的方式，事实上没有注册中心，客户端直接得到唯一的服务器的地址，连接服务。也就是使用NewPeer2PeerDiscovery方法。

d := client.NewPeer2PeerDiscovery("tcp@"+*addr, "")
xclient := client.NewXClient("Arith", client.Failtry, client.RandomSelect, d, client.DefaultOption)
defer xclient.Close()

但是有若干台服务器，且是分布式的就不再实用了，需要实用注册中心，常见的注册中心有ZooKeeper,Etcd,Consul等。

rpcx默认实用配置方式完成注册中心功能，只要开启相关功能配置插件即可。

在这里插入图片描述

实用etcd注册中心的服务端就变成了

// go run -tags etcd server.go
func main() {
    flag.Parse()

    s := server.NewServer()
    addRegistryPlugin(s)

    s.RegisterName("Arith", new(example.Arith), "")
    s.Serve("tcp", *addr)
}

func addRegistryPlugin(s *server.Server) {

    r := &serverplugin.EtcdRegisterPlugin{
        ServiceAddress: "tcp@" + *addr,
        EtcdServers:    []string{*etcdAddr},
        BasePath:       *basePath,
        Metrics:        metrics.NewRegistry(),
        UpdateInterval: time.Minute,
    }
    err := r.Start()
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    s.Plugins.Add(r)
}

客户端连接的方法换成了注册中心的连接，客户端需要设置EtcdDiscovery插件，设置basepath和etcd集群的地址。

// go run -tags etcd client.go
d := client.NewEtcdDiscovery(*basePath, "Arith",[]string{*etcdAddr}, nil)
xclient := client.NewXClient("Arith", client.Failtry, client.RandomSelect, d, client.DefaultOption)
defer xclient.Close()