RAR 协议- 探针协议

2023-10-07 09:22:52

RAR 协议全称为Request - Action - Response 协议，是一种互联网请求-动作-反馈简单模式通信协议。是基于TCP 协议基础上的远程通信协议。应用于远程数据请求和远程操纵。其设计的初衷是为互联网领域和工控领域提供高并发的解决方案。

第一，传统TCP通信

对于TCP协议，其缓存数据类型为byte类型。当客户端将数据发给服务端时，服务端并不能识别这些byte 代表何意。这就需要提前约定，比如第几位，什么值代表什么意思。这种交互的优点是速度快简单直接。示意图：

client -> |44|15|32|54|21| -> Server

缺点也非常明显，程序的可读性非常差。需要文档非常充分，将每个值都事先定义好。开发的过程中，需要不断查文档，以了解信号具体含义。如果换了另一个人开发，上手非常缓慢，开发效率低。程序的耦合度高，不利于团队协作。

第二，http 协议

http 协议是应用层协议，其通信效率低于TCP，但是由于它事先定义好了通信双方的协议格式，服务端拿到数据后，则按照事先约定好的协议解析为http请求对象。经过引擎处理解析后，返回一个response。一个简单的http报文如下：

GET / HTTP/1.1
Host: 127.0.0.1:3372
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;
Accept-Encoding: gzip, deflate, br
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8,en-GB;q=0.7,en-US;q=0.6

HTTP协议的请求方法有GET、POST、HEAD、PUT、DELETE、OPTIONS、TRACE、CONNECT。常用的为get 和post。当使用get时，数据被置于请求头部url 位置。比如
http://www.baidu.com/s?wd=http

当有多个参数时，用&分割不同参数。示例：?a=test&b=whoami

其参数也只能是字符串等基本类型，传输到服务端后，解析为基本类型。如果你想传输一个json 对象，必须使用post 方法。此时，json对象被至于请求体内。

但是，post方法需要两次通信。
第一次，客户端将请求头部信息发给服务端。类似发了一个get 方法包，服务器返回200，客户端再次发送剩余body部分。例子：
{"name":"tom","sex":"male"}
post方法只所以这样去做，有其根源。http协议本身就是事先定义好的基本格式。服务端拿到报文只能按照约定好的格式解析。当你发一个json对象给它时，它无法识别这一格式。所以，只能先发http的头部信息。服务器先拿到请求的url，进行路由，根据路由所指向的具体方法，获取函数的输入参数的类型，来确定post过来的数据格式是什么。然后，才能解析出来json 对象。这实际上，从客户端到服务器端，有两次序列化和反序列化。对于TCP协议一次完成的动作，它需要两次才能完成通信。
虽然它程序的可读性很高，均以对象进行传输，但是它牺牲了通信效率，降低了服务器的负载能力。

第三，RAR 协议- 探针协议

探针协议吸收了两种通信协议的优点，又做了改进。首先，它传输的数据为json对象。在编程时，可以直接反序列化为一个object。避免了简单的TCP 协议耦合性高的缺点。同时，它只需要一次传输，就可以把数据完全发送到服务端。示例：
{"_":23,"~rq":true,"~s":51456,"~_":"29f551ee-ddcb-4a52-9cec-43f7518ba137","~ip":null,"~l":null,"n":"tom","p":null}
它的实现原理就是，率先对报文的头部进行部分解析。比如本例中，上来先解析，{"_":23,
获取其索引值，根据其索引值寻找相应的请求对象和动作对象。然后，将数据反序列化为请求对象，调用请求对象进行处理，返回一个结果给客户端。
它率先解析头部的索引，可以形象的比喻为探针。故而名为探针协议。

第四：基于探针协议的编程

使用探针协议，必须先获取探针协议框架。就如同mvc 架构一样，你只需要书写服务器端的action 和客户端的请求响应。而关于远程通信部分以及序列化部分，由框架完成。这样开发人员可以完全关注于业务逻辑，而不是通信机制。
其服务器端action 示例：

    [SysAct(Act = SysAction.Close, RequestType = typeof(Request), ReturnType = typeof(Response))]
    class CloseAction: ActionBase
    {
        public override Response Execute()
        {
            Session.Clear();
            Response response = new Response();
            response.Code = SysAction.Close;
            return response;
        }
    }

必须在类的头部，添加一个attribute，指明action类的索引值，请求的类型，返回类型。必须重载execute 方法。这样，服务器端就可以根据这些设定，构建其一张表，把action 索引和具体类，以及请求和响应的相关类串联起来。

其客户端示例如下：

            NetUIClient.Main.CallServer<SysSearchResponse>(SysAction.SysSearch, request,
                (response) => {
            if (response != null && response.Result != null)
            {
                //todo something
            } });

定义一个request，将索引和request 直接丢给server，拿到response 后执行lambda 函数。
对于服务器端和客户端，需要都知道action类的索引，request 类和response 类。对于服务器端，还需要知道响应的动作action类。

第五，面向对象的编程和面向过程的编程

在工控领域，特别是机床的自动化控制。可以将机床的每一个动作抽象为action。而每一个action就是一个类对象，这个类对象只有execute 方法会被系统调用。机床的一次完整的操作由若干个动作完成。从编程上来讲，就是多个action 依次执行。也就是客户端按顺序将请求依次发往服务端，服务端完成动作返回结果。至此，将面向对象的编程和面向过程的编程实现完美统一。

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