仿 `gRPC`功能实现像调用本地方法一样调用其他服务器方法

简介

在介绍gRPC简介之前我们先了解一写概念：

单体架构

单体架构简单理解就是所有的业务代码都在一台服务器上，一旦某个服务宕机，会引起整个应用不可用，隔离性差。只能整体应用进行伸缩，例如整体打包部署一台或多台服务器，浪费资源，可伸缩性差。代码耦合在一起，可维护性差。

微服务架构

解决了单体架构的弊端。可按需拆成多个服务，例如针对用户的请求非常多，针对支付的请求少，可以将用户业务功能拆为多个服务器，支付业务功能拆为单个服务器。

也有一些弊端，例如代码冗余，同样的代码在多个服务器上都要写，例如接口等。服务与服务之间存在调用关系，服务拆分之后，就是服务和服务之间发生是进程与进程之间的调用，服务器与服务器之间的调用。

这时候就需要发起网络调用，网络调用一般使用HTTP，但是在微服务架构中，HTTP虽然方便，但性能较低，这时候就需要引入RPC（远程过程调用），通过自定义协议发起TCP调用，来加快传输效率。

`RPC`

RPC的全称是Remote Procedure Call，远程过程调用。这是一种协议，是用来屏蔽分布式计算中的各种调用细节，使得你可以像是本地调用一样直接调用一个远程的函数。

`gPRC`

gRPC 是一个高性能、开源和通用的RPC 框架，面向移动和 HTTP/2 设计。目前提供 C、Java 和 Go 语言版本，分别是：grpc, grpc-java, grpc-go. 其中 C 版本支持 C, C++, Node.js, Python, Ruby, Objective-C, PHP 和 C# 支持。

中文文档：http://doc.oschina.net/grpc

在gRPC中，我们称调用方为client，被调用方为server。跟其他的RPC框架一样，gRPC也是基于服务定义的思想。简单的来讲，就是我们通过某种方式来描述一个服务，这种描述方式是语言无关的。在这个服务定义的过程中，我们描述了我们提供的服务服务名是什么，有哪些方法可以被调用，这些方法有什么样的入参，有什么样的回参。

也就是说，在定义好了这些服务、这些方法之后，gRPC会屏蔽底层的细节，client只需要直接调用定义好的方法，就能拿到预期的返回结果。对于server端来说，还需要实现我们定义的方法。同样的，gRPC也会帮我们屏蔽底层的细节，我们只需要实现所定义的方法的具体逻辑即可。

可以发现，在上面的描述过程中，所谓的服务定义，就跟定义接口的语义是很接近的。我更愿意理解为这是一种"约定”，双方约定好接口，然后server实现这个接口，client调用这个接口的代理对象。到于其他的细节，交给gRPC。

`gRPC`交互逻辑

服务端逻辑

创建gRPC Server对象，可以理解为它是Server端的抽象对象。
将server(其包含需要被调用的服务端接口）注册到gRPC Server的内部注册中心。
- 这样可以在接受到请求时，通过内部的服务发现。发现该服务端接口并转接进行逻辑处理。
创建Listen，监听TCP端口。
gRPC Server开始lis.Accept，直到Stop。

客户端逻辑

创建与给定目标服务端的连接交互。
创建server的客户端对象。
发送RPC请求，等待同步响应，得到回调后返回响应结果。
输出响应结里。

示例图

如下图：业务服务器调用登录业务服务器，支付服务器，库存服务器。

在这里插入图片描述

原生实现仿`gRPC`框架

因为gRPC框架目前不支持IRIS/Caché，所以这里我们了解gRPC原理后，仿造gRPC框架实现类似的功能。通过正常编写代码无感知的情况下调用其他服务器上的代码方法。

注：为了显示这里使用Caché作为客户端，IRIS作为服务端。

编写客户端方法

首先在客户端也就是调用端创建客户端类Util.RPC.Client，代码如下：
- %DispatchClassMethod - 动态派发方法是实现无感知的关键。
- SERVERIP - 目标服务端的IP地址。
- PORT - 目标服务端的端口号。

Class Util.RPC.Client Extends %RegisteredObject
{

Parameter SERVERIP = "127.0.0.1";

Parameter PORT = 7788;

ClassMethod %DispatchClassMethod(class As %String, method As %String, args...) [ ServerOnly = 1 ]
{
	
	#; 客户端通信、客户端需要设置服务器IP与端口号
	#dim clientSocket As %IO.Socket = ##class(%IO.Socket).%New()
	s host = ..#SERVERIP
	s port = ..#PORT
	s clientSocket.TranslationTable = "UTF8"
	
	d clientSocket.Open(host, port, .sc)
	
	s obj = {}	//注释1
	s obj.class = class
	s obj.method = method
	
	s params = []
	
	s i = ""
	for {
		s i = $o(args(i))
		q:(i = "")
		d params.%Push(args(i))
	}
	
	s obj.params = params
	d clientSocket.WriteLine(obj.%ToJSON())	//注释2
	
	while (1) {

		s data = clientSocket.ReadLine() 
		if (data '= "" ){	//注释3
			ret data
		}
		
	}
	
	q $$$OK
}

}

创建空类M.Login，M.Pay，M.Stock分别继承Util.RPC.Client。
- 目的是模拟交互接口，因为要调用其他服务器方法，首先要确定要调用的服务器接口名称。

在这里插入图片描述

按照常规调用方法的模式，来编写方法。
- 这里实际上是没有Login，Pay，Stock方法的，因为上一步创建的类为空类。
- 如果按照常规直接调用方法肯定会提示方法不存在的错误，这里实际上我们调用的是服务端的方法。
- 可以观察到，这里是按照正常调用类方法的方式编写的代码，并没有其他额外的操作。

Class M.RPC Extends %RegisteredObject
{

/// d ##class(M.RPC).Biz()
ClassMethod Biz()
{
	w ##class(M.Login).Login("yx","123456"),!
	w ##class(M.Pay).Pay(100),!
	w ##class(M.Stock).Stock(3),!
}

}

编写服务端方法

创建服务端监听Util.RPC.Server类，这里模拟的是gRPC 创建Server对象，创建Listen，监听TCP端口。代码如下：
- 参数PORT为服务端监听和开启的接口。

Class Util.RPC.Server Extends %RegisteredObject
{

Parameter PORT = 7788;

/// d ##class(Util.RPC.Server).ServerRPC()
ClassMethod ServerRPC()
{
	#; 服务端通信、服务端需要打开端口，等待客户端通信
	#dim severSocket As %IO.ServerSocket = ##class(%IO.ServerSocket).%New()
	s port = ..#PORT
	s severSocket.TranslationTable="UTF8"
	s severSocket.ConnectionQueueSize = 2
	
	d severSocket.Open(port, 10, .sc)
	q:($$$ISERR(sc)) "Open：" _ $System.Status.GetOneErrorText(sc)
	
	d severSocket.Listen(10, .sc)
	q:($$$ISERR(sc)) "Listen：" _ $System.Status.GetOneErrorText(sc)
	
	while (1) {
		s data =  severSocket.ReadLine()
		if (data '= "") {
			s obj = {}.%FromJSON(data)	//注释1
			s arg = obj.params.%Size()
			for i = 1 : 1 : arg{
				s arg(i) = obj.params.%Get(i - 1)
			}
			s ret = $classmethod(obj.class, obj.method, arg...)	//注释2
			d severSocket.WriteLine(ret)	//注释3
		}
	}

	q $$$OK
}

}