Golang中rpc的几种实现

2019-03-17
#Golang

什么是RPC

远程过程调用（Remote Procedure Call，缩写为 RPC）是一个计算机通信协议。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。如果涉及的软件采用面向对象编程，那么远程过程调用亦可称作远程调用或远程方法调用。

用通俗易懂的语言描述就是：RPC允许跨机器、跨语言调用计算机程序方法。

golang中如何实现RPC

在golang中实现RPC非常简单，有封装好的官方库和一些第三方库提供支持。Go RPC可以利用tcp或http来传递数据，可以对要传递的数据使用多种类型的编解码方式。golang官方的net/rpc库使用encoding/gob进行编解码，支持tcp或http数据传输方式，由于其他语言不支持gob编解码方式，所以使用net/rpc库实现的RPC方法没办法进行跨语言调用。

golang官方还提供了net/rpc/jsonrpc库实现RPC方法，JSON RPC采用JSON进行数据编解码，因而支持跨语言调用。但目前的jsonrpc库是基于tcp协议实现的，暂时不支持使用http进行数据传输。

除了golang官方提供的rpc库，还有许多第三方库为在golang中实现RPC提供支持，大部分第三方rpc库的实现都是使用protobuf进行数据编解码，根据protobuf声明文件自动生成rpc方法定义与服务注册代码，在golang中可以很方便的进行rpc服务调用。

net/rpc库

使用net/rpc库实现乘除法的rpc

rpc服务端：
$GOPATH/src/leitty/rpc/netrpc/server/rpc_server.go

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package main 

import (
	"fmt"
	"errors"
	"net/rpc"
	"net/http"
	"net"
	"os"
)

type Arith struct {}

type ArithRequest struct {
	A int
	B int
}

type ArithResponse struct {
	Pro int
	Quo int
	Rem int
}

func (this *Arith) Multiply(req ArithRequest,res *ArithResponse) error {
	res.Pro = req.A * req.B
	return nil
}

func (this *Arith) Divide(req ArithRequest,res *ArithResponse) error {
	if req.B == 0 {
		return errors.New("divide by zero")
	}
	res.Quo = req.A / req.B
	res.Rem = req.A % req.B
	return nil
}

func main() {
	rpc.Register(new(Arith))
	rpc.HandleHTTP()

	lis, err := net.Listen("tcp","127.0.0.1:8095")
	if err != nil {
		panic(err)
	}

	fmt.Fprintf(os.Stdout, "%s", "start connection")

	http.Serve(lis,nil)
}

rpc客户端：

$GOPATH/src/leitty/rpc/netrpc/server/rpc_client.go

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package main

import (
	"fmt"
	"net/rpc"
)

type ArithRequest struct {
	A int
	B int
}
type ArithResponse struct {
	Pro int
	Quo int
	Rem int
}


func main() {
	conn, err := rpc.DialHTTP("tcp","127.0.0.1:8095")
	if err != nil {
		panic(err)
	}

	req := ArithRequest{9,2}
	var res ArithResponse

	err = conn.Call("Arith.Multiply",req, &res)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	fmt.Printf("%d * %d = %d\n", req.A, req.B, res.Pro)

}

net/rpc/jsonrpc库

使用net/rpc/jsonrpc库实现乘除法的rpc

$GOPATH/src/leitty/rpc/jsonrpc/server/rpc_server.go

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package main

import (
    "errors"
    "fmt"
    "log"
    "net"
    "net/rpc"
    "net/rpc/jsonrpc"
    "os"
)

// 算数运算结构体
type Arith struct {
}

// 算数运算请求结构体
type ArithRequest struct {
    A int
    B int
}

// 算数运算响应结构体
type ArithResponse struct {
    Pro int // 乘积
    Quo int // 商
    Rem int // 余数
}

// 乘法运算方法
func (this *Arith) Multiply(req ArithRequest, res *ArithResponse) error {
    res.Pro = req.A * req.B
    return nil
}

// 除法运算方法
func (this *Arith) Divide(req ArithRequest, res *ArithResponse) error {
    if req.B == 0 {
        return errors.New("divide by zero")
    }
    res.Quo = req.A / req.B
    res.Rem = req.A % req.B
    return nil
}

func main() {
    rpc.Register(new(Arith)) // 注册rpc服务

    lis, err := net.Listen("tcp", "127.0.0.1:8096")
    if err != nil {
        log.Fatalln("fatal error: ", err)
    }

    fmt.Fprintf(os.Stdout, "%s", "start connection")

    for {
        conn, err := lis.Accept() // 接收客户端连接请求
        if err != nil {
            continue
        }

        go func(conn net.Conn) { // 并发处理客户端请求
            fmt.Fprintf(os.Stdout, "%s", "new client in coming\n")
            jsonrpc.ServeConn(conn)
        }(conn)
    }
}

$GOPATH/src/leitty/rpc/jsonrpc/server/rpc_client.go

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package main

import (
    "fmt"
    "log"
    "net/rpc/jsonrpc"
)

// 算数运算请求结构体
type ArithRequest struct {
    A int
    B int
}

// 算数运算响应结构体
type ArithResponse struct {
    Pro int // 乘积
    Quo int // 商
    Rem int // 余数
}

func main() {
    conn, err := jsonrpc.Dial("tcp", "127.0.0.1:8096")
    if err != nil {
        log.Fatalln("dailing error: ", err)
    }

    req := ArithRequest{9, 2}
    var res ArithResponse

    err = conn.Call("Arith.Multiply", req, &res) // 乘法运算
    if err != nil {
        log.Fatalln("arith error: ", err)
    }
    fmt.Printf("%d * %d = %d\n", req.A, req.B, res.Pro)

    err = conn.Call("Arith.Divide", req, &res)
    if err != nil {
        log.Fatalln("arith error: ", err)
    }
    fmt.Printf("%d / %d, quo is %d, rem is %d\n", req.A, req.B, res.Quo, res.Rem)
}

jsonrpc能实现跨语言的rpc通信，但是效率较低。一些第三方的rpc库都选择采用protobuf进行数据编码。

proto rpc库

使用protorpc库实现乘除法的rpc

protobuf的介绍，请移步这里

$GOPATH/src/leitty/rpc/protobuf/server/pb/arith.proto

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syntax = "proto3";
package pb;

// 算术运算请求结构
message ArithRequest {
    int32 a = 1;
    int32 b = 2;
}

// 算术运算响应结构
message ArithResponse {
    int32 pro = 1;  // 乘积
    int32 quo = 2;  // 商
    int32 rem = 3;  // 余数
}

// rpc方法
service ArithService {
    rpc multiply (ArithRequest) returns (ArithResponse);    // 乘法运算方法
    rpc divide (ArithRequest) returns (ArithResponse);      // 除法运算方法
}

$GOPATH/src/leitty/rpc/protobuf/server/rpc_server.go

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package main

import (
    "errors"
    "test/rpc/pb"
)

// 算术运算结构体
type Arith struct {
}

// 乘法运算方法
func (this *Arith) Multiply(req *pb.ArithRequest, res *pb.ArithResponse) error {
    res.Pro = req.GetA() * req.GetB()
    return nil
}

// 除法运算方法
func (this *Arith) Divide(req *pb.ArithRequest, res *pb.ArithResponse) error {
    if req.GetB() == 0 {
        return errors.New("divide by zero")
    }
    res.Quo = req.GetA() / req.GetB()
    res.Rem = req.GetA() % req.GetB()
    return nil
}

func main() {
    pb.ListenAndServeArithService("tcp", "127.0.0.1:8097", new(Arith))
}

$GOPATH/src/leitty/rpc/protobuf/server/rpc_client.go

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package main

import (
    "fmt"
    "log"
    "test/rpc/pb"
)

func main() {
    conn, err := pb.DialArithService("tcp", "127.0.0.1:8097")
    if err != nil {
        log.Fatalln("dailing error: ", err)
    }
    defer conn.Close()

    req := &pb.ArithRequest{9, 2}

    res, err := conn.Multiply(req)
    if err != nil {
        log.Fatalln("arith error: ", err)
    }
    fmt.Printf("%d * %d = %d\n", req.GetA(), req.GetB(), res.GetPro())

    res, err = conn.Divide(req)
    if err != nil {
        log.Fatalln("arith error ", err)
    }
    fmt.Printf("%d / %d, quo is %d, rem is %d\n", req.A, req.B, res.Quo, res.Rem)
}

参考：

https://studygolang.com/articles/14336