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RPC笔记：概念、调用流程与RESTful API的区别

创作时间:

作者:

@小白创作中心

RPC笔记：概念、调用流程与RESTful API的区别

引用

CSDN

https://blog.csdn.net/wohu1104/article/details/120004719

1. 基本概念

RPC（Remote Procedure Call）是一种远程过程调用技术，它允许一个节点请求另一个节点提供的服务。当两个物理分离的子系统需要建立逻辑上的关联时，RPC是常见的技术手段之一。除了RPC之外，常见的多系统数据交互方案还有分布式消息队列、HTTP请求调用、数据库和分布式缓存等。

本地过程调用：如果要将本地的对象进行相关操作，可以定义一个方法，然后将相关对象传入，然后对其对象进行更新，然后由函数返回更新后的函数对象。
远程过程调用：在上述过程中，如果其定义的函数是在另外一个服务器端，并且执行的函数体也是在另外一台远程服务器上，那么这个过程就称之为远程过程调用。

2. 调用过程

其调用过程如下所示：

首先客户端需要告诉服务器端，需要调用的函数，然后这里的函数和进程ID存在一个映射，客户端远程调用的时候，需要查询一下函数，找到对应的ID，然后执行对应函数的代码。
客户端需要把本地参数传递给远程函数，在本地调用的过程中，会通过把参数转换为字节码，然后再传递给服务端，最后服务端再转换为自身可以读取的格式，这是一个序列化和反序列的过程。
转换完成数据以后，在进行传输的过程一般是使用HTTP，Socket协议进行传输。

除去RPC调用以外，还有RESTful API进行调用。RESTful API调用其示例图如下图所示：

在上图中，一个服务A如果访问另外一个服务器下的B，这个过程采用的就是RESTful API进行数据的传输。并且两个过程的数据会进行序列化和反序列化炒作。

两种方式进行对比而言，

RPC通信代价比较低，因为RPC是直接基于TCP进行调用的，并且传输的数据都是基于TCP进行的，所以效率更高，更优。但是由于是基于TCP的所以实现起来更为的复杂，更为的难以维护。
而RESTful API由于是直接基于HTTP的所以实现更为简单，维护更为容易。
RPC快，效率高，但是不够通用，就好比地方方言，HTTP通用是普通话，但是效率不够高，传输的字节内容冗余多。
REST相对更规范，更标准，更通用，简单易用，维护性和扩展性都比较好。
RPC+Protobuf采用的是TCP做传输协议，REST直接使用HTTP做应用层协议，这种区别导致REST在调用性能上会比RPC+Protobuf低。

Go语言中常用的API风格是RPC和REST，常用的媒体类型是JSON、XML和Protobuf。在Go API开发中常用的组合是gRPC+Protobuf和REST+JSON。

其实业界普遍采用的做法是，内部系统之间调用用RPC，对外用REST，因为内部系统之间可能调用很频繁，需要RPC的高性能支撑。对外用REST更易理解，更通用些。当然以现有的服务器性能，如果两个系统间调用不是特别频繁，对性能要求不是非常高，REST的性能完全可以满足。

HTTP调用其实也是一种特殊的RPC。HTTP1.0协议时，HTTP调用还只能是短链接调用，一个请求来回之后连接就会关闭。HTTP1.1在HTTP1.0协议的基础上进行了改进，引入了KeepAlive特性可以保持HTTP连接长时间不断开，以便在同一个连接之上进行多次连续的请求，进一步拉近了HTTP和RPC之间的距离。

当HTTP协议进化到2.0之后，Google开源了一个建立在HTTP2.0协议之上的通信框架直接取名为gRPC，也就是Google RPC。

3. 解决问题

总之，RPC解决掉了在分布式系统之中，服务之间调用的问题。让服务在远程调用的时候，能够像本地调用一样非常方便，并且让调用者感知不到远程调用的具体逻辑。RPC只是对底层通信和交互协议的一个封装，便于上层使用。

4. 调用流程

一般来说调用过程如下所示：

调用者，以本地调用方式发起调用。
Client stub客户端收到调用以后，将会把被调用的方法名，参数进行打包编码成为特定的格式，包装成为能够被网络传输的消息体。
Client stub将消息体通过网络发送给服务端。
Server stub将会收到通过网络接收到的消息后按照相应的格式进行拆分，获取方法名称和及其调用传入的参数。
被调用者Server本地调用执行后将会把结果返回给Server stub。
Server stub将会将返回值打包编码成为消息，然后通过网络发送给客户端。
Client stub收到消息以后，将会进行拆分，然后返回给CLient。
Client最终获得本地RPC调用结果。

RPC传输控制

对于消息数据的传输，主要有HTTP传输和TCP传输，一般来说RPC使用TCP进行传输，因为TCP其要优于HTTP传输。

传输过程如下图所示：

传输的时候一般通过Socket接口进行传输，也有使用HTTP作为底层的传输的结果，但是使用HTTP传输的比较少。

其过程如下：

Server发起创建套接字请求。
创建套接字后绑定相关端口
监听链接
进入接收连接状态中。
Client端创建套接字
Client端和Server端刚刚建立完成的Socket进行连接的建立。
Server端进行读取，Client进行数据写。
Client端进行数据读取，
双方交换完数据以后，关闭连接。

Server端代码示例：

import socket
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
sock.bind(("localhost", 8080))
sock.listen(1)  # 监听客户端连接
while True:
    conn, addr = sock.accept()  # 接收一个客户端连接
    print(conn.recv(1024))
    conn.sendall(b"world")  # 将响应发送到发送缓冲 send buffer
    conn.close()

输出结果

b'hello'

Client端代码示例：

import socket
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
sock.connect(("localhost", 8080))
sock.sendall(b"hello")  # 将消息输出到发送缓冲 send buffer
print(sock.recv(1024))
sock.close()

输出结果