RPC-远程过程调用

RPC-远程过程调用

什么是RPC

RPC，Remote Procedure Call，远程过程调用。
那么怎么去理解这个远程过程调用呢？我们可以先理解一下相对的本地过程调用。

本地过程调用

本地调用，很简单，通俗一点来说，就是你在你的项目中定义了一个函数，然后调用，这就是本地过程调用。

function add(x, y){
    return x + y;
}

const a = 1, b = 2;
const result = add(a, b) // 这就是本地过程调用

如上面代码所示，先是定义了一个add函数，在代码块最后一行调用add函数的过程其实就是本地过程调用。
那么最后一行代码的执行，在计算机中的过程是怎样的呢？

1. 计算机解析函数名
2. 通过最底层的块级作用域一直往上找寻找函数声明的地方
3. 计算机寻址，从内存中找到存放该函数的地址
4. 参数a和b入栈，执行函数逻辑
5. 返回计算结果并赋值给result

ps:这只是简单描述了一下本地调用的过程，其实计算机内部或者浏览器V8引擎做了许多优化。

远程过程调用

那么上面讲了本地过程调用，远程过程调用其实是相似的，只是函数声明定义及其作用域在远端，别的机器，别的服务上，因为不存在共同的内存空间，所以不可以直接像本地调用一样寻找到该函数。

那么，对比本地调用，远程调用还需要额外解决什么问题呢？

1.通讯问题

相对于本地调用来说，不同服务和不同机器无法共用同样的内存空间，因此无法直接通讯。因此需要建立TCP连接，调用方和被调方的数据均是基于此连接中进行交换。像grpc的框架，底层tcp连接是基于http2.0协议的，其中的协议数据类型有unary和stream两种，其中差异是客户端和服务端的通讯差异，底层还是通过二进制流拼凑的数据帧进行传输，并且在包头中会表明对应的数据类型。

1. unary，通过一问一答的形式在客户端和服务端中进行通讯。
2. stream，其中又分为客户端流、服务端流和双工流。
   ①客户端流：客户端发送多条数据流，服务端回答一条。
   ②服务端流：客户端发送一条数据流，服务端回答多条。
   ③双工流：客户端和服务端都可以主动向对方发送数据流。

2.寻址问题

基于第一步，两台机器中已经建立连接了，那么被调方怎么知道调用方想调用哪个服务的哪个接口呢？这里就需要在建立tcp连接进行数据传输的时候，需要调用方把被调方的ip、端口和函数id等信息带过去，这部分信息一般称为call ID映射。
一般来说，调用方和被调方都会维护一个映射表，里面包含了调用函数的入参和出参，这部分有点类似与接口协议。

3.序列化和反序列化

基于网络协议传输是二进制的形式，那么调用方传输的寻址信息和入参等数据需要序列化之后才能传输，而被调方先是反序列化数据，找到对应的函数，并在执行函数后将结果序列化后传回去给到调用方，最后调用方反序列化数据之后得到结果。

图片来源（https://www.cs.rutgers.edu/~pxk/417/notes/03-rpc.html）

为什么用RPC

相信很多同学都有疑问，为啥要用RPC协议？为啥不能继续用http/https协议进行传输呢？
其实大家陷进了一个理解误区，就是RPC和``不是两个平行的概念。
RPC只是一个函数调用，但是需要通过远程调用，因此底层通讯传输是基于TCP协议的。
而HTTP协议是一个网络传输协议，底层也是基于TCP的，因此大家很容易产生误解。

那么为什么要用RPC进行呢？

1.RPC协议，客户端和服务端都会维护一份结构和映射表，使调用和传输的数据更透明，双方都可以更严格地制约调用参数和回包参数的类型，从而减少bug。

2.对TCP传输进行优化，如：二进制流传输，无用包头信息废除，包体压缩，字节编码解码优化等。其实基于HTTP2.0这些功能已经支持了，因此gRPC的TCP传输也是参考HTTP2.0的。

3.rpc结构层可以做更多的监控，容错和性能优化。

参考文章：
https://www.zhihu.com/question/25536695
https://www.zhihu.com/question/41609070