什么是 RPC？

Remote Procedure Call，遠(yuǎn)程過程調(diào)用。

RPC 有什么作用？

• 屏蔽遠(yuǎn)程調(diào)用、本地調(diào)用的區(qū)別

• 隱藏底層網(wǎng)絡(luò)通信的復(fù)雜性，讓我們更專注于業(yè)務(wù)

RPC 步驟

為什么需要序列化？

• 網(wǎng)絡(luò)傳輸必須是「二進(jìn)制」，調(diào)用方的參數(shù)都是對(duì)象

• 請(qǐng)求?二進(jìn)制消息體

零拷貝

什么是零拷貝？

為什么需要零拷貝？

網(wǎng)卡等操作，只能通過內(nèi)核操作，應(yīng)用程序要發(fā)送網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，需要將數(shù)據(jù)復(fù)制到內(nèi)核。

如何實(shí)現(xiàn)零拷貝？

虛擬內(nèi)存

• mmap + write

• sendfile

Netty 的零拷貝有何不同？

• 一個(gè)請(qǐng)求，可能拆分成多個(gè)數(shù)據(jù)包

• 數(shù)據(jù)包的組合在用戶空間，解決用戶空間內(nèi)存的拷貝處理問題，CompositeByteBuf

• 也包括用戶空間、內(nèi)核空間的數(shù)據(jù)拷貝：Direct Buffers

動(dòng)態(tài)代理實(shí)現(xiàn)

• JDK：只能代理接口

• Javassist：操作底層字節(jié)碼，不需要反射，性能好

• Byte Buddy：更容易的 API，速度比 Javassist 快，Spring、Jackson 使用

HTTP/2 特性

• 多路復(fù)用，同一鏈路雙向發(fā)送stream數(shù)據(jù)

• Header 壓縮

為什么需要服務(wù)發(fā)現(xiàn)？

公共的“通訊錄”

為什么不用 DNS？

• DNS多級(jí)緩存，且緩存時(shí)間長(zhǎng)

• 需要搭建負(fù)載均衡，額外成本

定時(shí)任務(wù) & 時(shí)間輪

定時(shí)任務(wù)的問題？

• future 啟動(dòng)線程進(jìn)行異步編程，sleep

• 如果5秒超時(shí)，高并發(fā)的

• 讓CPU額外輪詢遍歷，浪費(fèi)CPU

時(shí)間輪的應(yīng)用

• 延遲消息

• 訂單過期（10分鐘未付款，取消訂單）

時(shí)鐘輪本質(zhì)

減少額外的掃描操作

時(shí)間輪在 RPC 的應(yīng)用

調(diào)用端請(qǐng)求的超時(shí)處理，節(jié)省CPU

時(shí)間輪實(shí)現(xiàn)

Netty的 TimeWheel

如何注冊(cè)和發(fā)現(xiàn)服務(wù)？

• RPC Server 提供服務(wù)，向 Registry 注冊(cè)自身

• RPC Client 調(diào)用服務(wù)，從 Registry 拉取服務(wù)列表

• Server 節(jié)點(diǎn)變更時(shí)，同步變更，Client 感知刷新本地的「服務(wù)節(jié)點(diǎn)列表」

實(shí)現(xiàn)：

• 注冊(cè)中心 API

• 服務(wù)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)：ZooKeeper 的會(huì)話超時(shí)控制機(jī)制

• 服務(wù)狀態(tài)變更通知：ZooKeeper 的 Watcher 機(jī)制

如何實(shí)現(xiàn) RPC 遠(yuǎn)程調(diào)用？

• 客戶端、服務(wù)端如何建立網(wǎng)絡(luò)連接：HTTP、Socket

• 服務(wù)端如何處理請(qǐng)求：NIO（使用 Netty）

• 數(shù)據(jù)傳輸采用什么協(xié)議

• 數(shù)據(jù)如何序列化、反序列化：JSON，PB，Thrift

如何追蹤微服務(wù)？

核心理念：調(diào)用鏈，全局唯一的 ID 將同一請(qǐng)求串聯(lián)起來，從而還原調(diào)用關(guān)系，統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)指標(biāo)。

注冊(cè)中心選型

• 高可用

• 集群部署：多個(gè)實(shí)例

• 多機(jī)房部署：一個(gè)機(jī)房斷電等不可抗因素

• 數(shù)據(jù)一致性

• CP 型：ZooKeeper（Redis），強(qiáng)一致性，機(jī)房間斷網(wǎng)，注冊(cè)中心不可用

• AP 型：犧牲一致性，保證可用性。Eureka

開源 RPC 框架

限定語言

• Dubbo：Java，阿里

• Motan：Java，微博

• Tars：C++，騰訊（已支持多語言）

• Spring Cloud：Java

• 網(wǎng)關(guān) Zuul

• 注冊(cè)中心 Eureka

• 服務(wù)超時(shí)熔斷 Hystrix

• 調(diào)用鏈監(jiān)控 Sleuth

• 日志分析 ELK

跨語言 RPC 框架

• gRPC：HTTP/2

• Thrift：TCP

Spring Cloud 微服務(wù)架構(gòu)