【原创】自己动手实现RPC服务调用框架

2022-11-11 08:40:09

引言

本文利用java自带的socket编程实现了一个简单的rpc调用框架，由两个工程组成分别名为battercake-provider（服务提供者）、battercake-consumer（服务调用者）。

设计思路如下：

1、在battercake-provider中，写一个服务叫BatterCakeService

2、在battercake-provider中，启动RpcProvider，发布该服务

3、在battercake-consumer中，启动测试类RpcTest

4、在battercake-consumer中，利用jdk动态代理，获得BatterCakeService的动态代理类BatterCakeService$Proxy0

5、在battercake-consumer中，动态代理类BatterCakeService$Proxy0，与battercake-provider建立socket连接，battercake-provider针对每一个连接，都会启动一个ServerThread处理请求，代理类则发送服务参数等相关信息

6、在battercake-consumer中，接收battercake-provider的ServerThread请求返回的结果。

上述过程时序图如下所示

接下来上代码！！

服务提供者

本部分的工程为battercake-provider，项目结构图如下图所示

先上使用的部分的代码

先创建一个微服务，接口如下

package com.rjzheng.service;

public interface BatterCakeService {

	/**

	 * 卖煎饼的服务

	 * @param name

	 * @return

	 */

	public String sellBatterCake(String name);

}

实现类如下

package com.rjzheng.service.impl;

import com.rjzheng.service.BatterCakeService;

public class BatterCakeServiceImpl implements BatterCakeService {

	@Override

	public String sellBatterCake(String name) {

		// TODO Auto-generated method stub

		return name+"煎饼,卖的特别好";

	}

}

接下来就是发布服务

package com.rjzheng.start;

import com.rjzheng.rpc.RpcProvider;

import com.rjzheng.service.BatterCakeService;

import com.rjzheng.service.impl.BatterCakeServiceImpl;

public class RpcBootStrap {

	public static void main(String[] args) throws Exception {

		BatterCakeService batterCakeService =new BatterCakeServiceImpl();

		//发布卖煎饼的服务，注册在20006端口

		RpcProvider.export(20006,batterCakeService);

	}

}

接下来是rpc框架调用部分的代码，RpcProvider，该部分代码可以总结为两步

将需要发布的服务存储在一个内存变量serviceList中
启动socket，server.accept()方法阻塞在那，监听输入
针对每一个请求，单独启动一个线程处理

package com.rjzheng.rpc;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

import java.util.ArrayList;

import java.util.Arrays;

import java.util.List;

/**

 * RPC服务提供器

 * @author zhengrongjun

 *

 */

public class RpcProvider {

	//存储注册的服务列表

	private static List<Object> serviceList;

	/**

	 * 发布rpc服务

	 * @param object

	 * @param port

	 * @throws Exception

	 */

	public static void export(int port,Object... services) throws Exception {

		serviceList=Arrays.asList(services);

		ServerSocket server = new ServerSocket(port);

		Socket client = null;

		while (true) {

			//阻塞等待输入

			client = server.accept();

			//每一个请求，启动一个线程处理

			new Thread(new ServerThread(client,serviceList)).start();

		}

	}

}

接下来ServerThread线程处理类的代码，ServerThread主要做以下几个步骤

读取客户端发送的服务名
判断服务是否发布
如果发布，则走反射逻辑，动态调用，返回结果
如果未发布，则返回提示通知

package com.rjzheng.rpc;

import java.io.IOException;

import java.io.ObjectInputStream;

import java.io.ObjectOutputStream;

import java.lang.reflect.Method;

import java.net.Socket;

import java.util.List;

public class ServerThread implements Runnable {

	private Socket client = null;

	private List<Object> serviceList = null;

	public ServerThread(Socket client, List<Object> service) {

		this.client = client;

		this.serviceList = service;

	}

	@Override

	public void run() {

		ObjectInputStream input = null;

		ObjectOutputStream output = null;

		try {

			input = new ObjectInputStream(client.getInputStream());

			output = new ObjectOutputStream(client.getOutputStream());

			// 读取客户端要访问那个service

			Class serviceClass = (Class) input.readObject();

			// 找到该服务类

			Object obj = findService(serviceClass);

			if (obj == null) {

				output.writeObject(serviceClass.getName() + "服务未发现");

			} else {

				//利用反射调用该方法，返回结果

				try {

					String methodName = input.readUTF();

					Class<?>[] parameterTypes = (Class<?>[]) input.readObject();

					Object[] arguments = (Object[]) input.readObject();

					Method method = obj.getClass().getMethod(methodName, parameterTypes);

                    Object result = method.invoke(obj, arguments);

                    output.writeObject(result);

				} catch (Throwable t) {

					output.writeObject(t);

				}

			}

		} catch (Exception e) {

			e.printStackTrace();

		} finally {

			try {

				client.close();

				input.close();

				output.close();

			} catch (IOException e) {

				// TODO Auto-generated catch block

				e.printStackTrace();

			}

		}

	}

	private Object findService(Class serviceClass) {

		// TODO Auto-generated method stub

		for (Object obj : serviceList) {

			boolean isFather = serviceClass.isAssignableFrom(obj.getClass());

			if (isFather) {

				return obj;

			}

		}

		return null;

	}

}

服务消费者

本部分的工程为battercake-consumer，项目结构图如下图所示

先上rpc框架调用部分的代码RpcConsumer，步骤分两步

封装一个代理类处理器
返回service的代理类对象

package com.rjzheng.rpc;

import java.lang.reflect.Proxy;

public class RpcConsumer {

	public static <T> T getService(Class<T> clazz,String ip,int port) {

		ProxyHandler proxyHandler =new ProxyHandler(ip,port);

		return (T)Proxy.newProxyInstance(RpcConsumer.class.getClassLoader(), new Class<?>[] {clazz}, proxyHandler);

	}

}

接下来上代理类处理器的代码，代理类处理步骤分以下几步

建立socket连接
封装请求数据，发送给服务提供者
返回结果

package com.rjzheng.rpc;

import java.io.ObjectInputStream;

import java.io.ObjectOutputStream;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;

import java.lang.reflect.Method;

import java.net.Socket;

import com.rjzheng.service.BatterCakeService;

public class ProxyHandler implements InvocationHandler {

	private String ip;

	private int port;

	public ProxyHandler(String ip, int port) {

		// TODO Auto-generated constructor stub

		this.ip = ip;

		this.port = port;

	}

	@Override

	public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {

		// TODO Auto-generated method stub

		Socket socket = new Socket(this.ip, this.port);

		ObjectOutputStream output = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());

		ObjectInputStream input = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());

		try {

			output.writeObject(proxy.getClass().getInterfaces()[0]);

			output.writeUTF(method.getName());

			output.writeObject(method.getParameterTypes());

			output.writeObject(args);

			output.flush();

			Object result = input.readObject();

			if(result instanceof Throwable) {

				throw (Throwable) result;

			}

				return result;

		} finally {

			socket.shutdownOutput();

		}

	}

}

接下来建立一个测试类RpcTest如下（跑该测试类前，记得运行在battercake-provider端的RpcBootstrap类发布BatterCakeService服务）

package com.rjzheng.start;

import com.rjzheng.rpc.RpcConsumer;

import com.rjzheng.service.BatterCakeService;

public class RpcTest {

	public static void main(String[] args) {

		BatterCakeService batterCakeService=RpcConsumer.getService(BatterCakeService.class, "127.0.0.1", 20006);

		String result=batterCakeService.sellBatterCake("双蛋");

		System.out.println(result);

	}

}

输出结果如下

双蛋煎饼,卖的特别好

至此，我们就实现了一个简易的rpc服务调用框架

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