分类

主要分为两类：一类是跟某种特定语言平台绑定的，另一类是与语言无关即跨语言平台的。

语言平台绑定的:

  • Dubbo：国内最早开源的 RPC 框架，由阿里巴巴公司开发并于 2011 年末对外开源，仅支持 Java 语言。
  • Motan：微博内部使用的 RPC 框架，于 2016 年对外开源，仅支持 Java 语言。
  • Tars：腾讯内部使用的 RPC 框架，于 2017 年对外开源，仅支持 C++ 语言。
  • Spring Cloud：国外 Pivotal 公司 2014 年对外开源的 RPC 框架，仅支持 Java 语言，最近几年生态发展得比较好，是比较火的 RPC 框架。

跨语言平台:

  • gRPC：Google 于 2015 年对外开源的跨语言 RPC 框架，支持常用的 C++、Java、Python、Go、Ruby、PHP、Android Java、Objective-C 等多种语言。
  • Thrift：最初是由 Facebook 开发的内部系统跨语言的 RPC 框架，2007 年贡献给了 Apache 基金，成为 Apache 开源项目之一，支持常用的 C++、Java、PHP、Python、Ruby、Erlang 等多种语言。

限定语言平台的开源 RPC 框架

Dubbo

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四个角色:

  1. Consumer 是服务消费者
  2. Provider 是服务提供者
  3. Registry 是注册中心
  4. Monitor 是监控系统

具体的交互流程是 Consumer 一端通过注册中心获取到 Provider 节点后，通过 Dubbo 的客户端 SDK 与 Provider 建立连接，并发起调用。Provider 一端通过 Dubbo 的服务端 SDK 接收到 Consumer 的请求，处理后再把结果返回给 Consumer。

实现:

  • 通信框架方面，Dubbo 默认采用了 Netty 作为通信框架。
  • 通信协议方面，Dubbo 除了支持私有的 Dubbo 协议外，还支持 RMI 协议、Hession 协议、HTTP 协议、Thrift 协议等。
  • 序列化格式方面，Dubbo 支持多种序列化格式，比如 Dubbo、Hession、JSON、Kryo、FST 等。

Motan

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概念:

  1. register：用来和注册中心交互，包括注册服务、订阅服务、服务变更通知、服务心跳发送等功能。Server 端会在系统初始化时通过 register 模块注册服务，Client 端会在系统初始化时通过 register 模块订阅到具体提供服务的 Server 列表，当 Server 列表发生变更时也由 register 模块通知 Client。
  2. protocol：用来进行 RPC 服务的描述和 RPC 服务的配置管理，这一层还可以添加不同功能的 filter 用来完成统计、并发限制等功能。
  3. serialize：将 RPC 请求中的参数、结果等对象进行序列化与反序列化，即进行对象与字节流的互相转换，默认使用对 Java 更友好的 Hessian 2 进行序列化。
  4. transport：用来进行远程通信，默认使用 Netty NIO 的 TCP 长链接方式。
  5. cluster：Client 端使用的模块，cluster 是一组可用的 Server 在逻辑上的封装，包含若干可以提供 RPC 服务的 Server，实际请求时会根据不同的高可用与负载均衡策略选择一个可用的 Server 发起远程调用。

Tars

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架构交互流程:

  1. 服务发布流程：在 web 系统上传 server 的发布包到 patch，上传成功后，在 web 上提交发布 server 请求，由 registry 服务传达到 node，然后 node 拉取 server 的发布包到本地，拉起 server 服务。
  2. 管理命令流程：web 系统上的可以提交管理 server 服务命令请求，由 registry 服务传达到 node 服务，然后由 node 向 server 发送管理命令。
  3. 心跳上报流程：server 服务运行后，会定期上报心跳到 node，node 然后把服务心跳信息上报到 registry 服务，由 registry 进行统一管理。
  4. 信息上报流程：server 服务运行后，会定期上报统计信息到 stat，打印远程日志到 log，定期上报属性信息到 prop、上报异常信息到 notify、从 config 拉取服务配置信息。
  5. client 访问 server 流程：client 可以通过 server 的对象名 Obj 间接访问 server，client 会从 registry 上拉取 server 的路由信息（如 IP、Port 信息），然后根据具体的业务特性（同步或者异步，TCP 或者 UDP 方式）访问 server（当然 client 也可以通过 IP/Port 直接访问 server）。

Spring Cloud

Spring Cloud 是为了解决微服务架构中服务治理而提供的一系列功能的开发框架，它是完全基于 Spring Boot 进行开发的，Spring Cloud 利用 Spring Boot 特性整合了开源行业中优秀的组件，整体对外提供了一套在微服务架构中服务治理的解决方案。

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各个组件的交互流程如下:

  1. 请求统一通过 API 网关 Zuul 来访问内部服务，先经过 Token 进行安全认证。
  2. 通过安全认证后，网关 Zuul 从注册中心 Eureka 获取可用服务节点列表。
  3. 从可用服务节点中选取一个可用节点，然后把请求分发到这个节点。
  4. 整个请求过程中，Hystrix 组件负责处理服务超时熔断，Turbine 组件负责监控服务间的调用和熔断相关指标，Sleuth 组件负责调用链监控，ELK 负责日志分析。

对比选型

  • 特定语言
  • Spring Cloud 全家桶
  • Dubbo、Motan 基本上只提供了最基础的 RPC 框架的功能

跨语言平台的开源 RPC 框架

gRPC

它的原理是通过 IDL（Interface Definition Language）文件定义服务接口的参数和返回值类型，然后通过代码生成程序生成服务端和客户端的具体实现代码，这样在 gRPC 里，客户端应用可以像调用本地对象一样调用另一台服务器上对应的方法。

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主要特性:

  • 通信协议采用了 HTTP/2，因为 HTTP/2 提供了连接复用、双向流、服务器推送、请求优先级、首部压缩等机制，所以在通信过程中可以节省带宽、降低 TCP 连接次数、节省 CPU，尤其对于移动端应用来说，可以帮助延长电池寿命。
  • IDL 使用了ProtoBuf，ProtoBuf 是由 Google 开发的一种数据序列化协议，它的压缩和传输效率极高，语法也简单，所以被广泛应用在数据存储和通信协议上。
  • 多语言支持，能够基于多种语言自动生成对应语言的客户端和服务端的代码。

Thrift

Thrift 是一种轻量级的跨语言 RPC 通信方案，支持多达 25 种编程语言。为了支持多种语言，跟 gRPC 一样，Thrift 也有一套自己的接口定义语言 IDL，可以通过代码生成器，生成各种编程语言的 Client 端和 Server 端的 SDK 代码，这样就保证了不同语言之间可以相互通信。它的架构图可以用下图来描述。

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主要特性:

  • 支持多种序列化格式：如 Binary、Compact、JSON、Multiplexed 等。
  • 支持多种通信方式：如 Socket、Framed、File、Memory、zlib 等。
  • 服务端支持多种处理方式：如 Simple 、Thread Pool、Non-Blocking 等。

对比选型

  • Thrift 成熟
  • gRPC 移动设备

总结

从长远来看，支持多语言是 RPC 框架未来的发展趋势。

gRPC 和 Thrift 虽然支持跨语言的 RPC 调用，但是因为它们只提供了最基本的 RPC 框架功能，缺乏一系列配套的服务化组件和服务治理功能的支撑，所以使用它们作为跨语言调用的 RPC 框架，就需要自己考虑注册中心、熔断、限流、监控、分布式追踪等功能的实现.

RPC 和微服务密切相关.