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base on 【代码随想录知识星球】项目分享-手撕RPC框架🔥 # RPC-Java
> ⭐️ 本项目为[【代码随想录知识星球】](https://programmercarl.com/other/kstar.html) 教学项目
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## 启动流程
1.先安装并开启zookeeper
安装参考：
[【Zookeeper】Windows下安装Zookeeper（图文记录详细步骤，手把手包安装成功）_windows安装zk-CSDN博客](https://blog.csdn.net/tttzzzqqq2018/article/details/132093374?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522172149339116800211548359%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334)
2.前四个版本
运行Server包下的TestServer,再运行Client包下的TestClient。
后续版本
先运行ProviderTest,再运行ConsumerTest。
windows命令行启动方式如下：
Mac/Linux环境以及常见问题在星球文档中
### 1. 检查Java版本
```bash
java -version
```
确保输出显示的是JDK 17或更高版本。如果不是，需要：
Windows环境：
- 设置JAVA_HOME环境变量指向JDK 17安装目录（例如：D:\software\JDK17）
- 将JDK 17的bin目录添加到PATH环境变量
### 2. 检查Maven版本
```bash
mvn -v
```
确保Maven版本在3.6以上。
### 3. 检查ZooKeeper服务
#### Windows环境：
1. 下载并解压ZooKeeper
2. 重命名 zoo_sample.cfg 为 zoo.cfg
3. 启动：
```bash
bin\zkServer.cmd
```
## 项目编译
### 1. 清理并编译项目
Windows环境：
进入你存放rpc的目录下
```bash
cd D:\java_stduy\version5
mvn clean install -DskipTests
```
### 2. 检查编译结果
确保以下目录中存在对应的jar包：
- krpc-api/target/krpc-api-1.0-SNAPSHOT.jar
- krpc-common/target/krpc-common-1.0-SNAPSHOT.jar
- krpc-core/target/krpc-core-1.0-SNAPSHOT.jar
- krpc-provider/target/krpc-provider-1.0-SNAPSHOT.jar
- krpc-consumer/target/krpc-consumer-1.0-SNAPSHOT.jar
## 启动服务
### 1. 启动服务提供者（Provider）
Windows环境：
```bash
cd D:\java_stduy\version5\krpc-provider
D:\software\JDK17\bin\java -cp "target\krpc-provider-1.0-SNAPSHOT.jar;target\lib\*" com.kama.provider.ProviderTest
```
### 2.启动服务消费者（Consumer）
Windows环境：
```
cd D:\java_stduy\version5\krpc-consumer
D:\software\JDK17\bin\java -cp "target\krpc-consumer-1.0-SNAPSHOT.jar;target\lib\*" com.kama.consumer.ConsumerTest
```
# RPC概念
### 概念
1. RPC（Remote Procedure Call Protocol） 远程过程调用协议。
2. RPC是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务，不需要了解底层网络技术的协议。
3. RPC主要作用就是不同的服务间方法调用就像本地调用一样便捷。
### 常用RPC技术或框架
应用级的服务框架：阿里的 Dubbo/Dubbox、Google gRPC、Spring Boot/Spring Cloud。
远程通信协议：RMI、Socket、SOAP(HTTP XML)、REST(HTTP JSON)。
通信框架：MINA 和 Netty
### 为什么要有RPC？
1. 服务化：微服务化，跨平台的服务之间远程调用；
2. 分布式系统架构：分布式服务跨机器进行远程调用；
3. 服务可重用：开发一个公共能力服务，供多个服务远程调用。
4. 系统间交互调用：两台服务器A、B，服务器A上的应用a需要调用服务器B上的应用b提供的方法，而应用a和应用b不在一个内存空间，不能直接调用，此时，需要通过网络传输来表达需要调用的语义及传输调用的数据。
#### 使用场景
1. `大型网站`：内部涉及多个子系统，服务、接口较多。
2. `注册发现机制`：如Nacos、Dubbo等，一般都有注册中心，服务有多个实例，调用方调用的哪个实例无感知。
3. `安全性`：不暴露资源
4. `服务化治理`：微服务架构、分布式架构。
### 架构图
### 核心功能概念
核心功能实现主要分为**服务寻址**、**序列化和反序列化**、**网络传输功能**。
#### 服务寻址功能
**Call ID映射：**
本地：在本地方法调用中，函数体是直接通过函数指针来指定的，但是在远程调用中，由于两个进程的地址空间完全不一样，函数指针不起作用。
远程：RPC中所有函数或方法都有自己的一个ID，在所有进程中都唯一。客户端在做远程过程调用时，必须附上这个ID，即客户端会查一下表，找出相应的Call ID，然后传给服务端，服务端也会查表，来确定客户端需要调用的函数，然后执行相应函数的代码。
Call ID映射表一般是一个哈希表。
#### 序列化和反序列化功能
**概述：**
- 序列化：将消息对象转换为二进制流。
- 反序列化：将二进制流转换为消息对象。
**必要性**：
远程调用涉及到数据的传输，在本地调用中，只需要将数据压入栈中，然后让函数去栈中读取即可。
但远程的数据传输，由于客户端和服务端不在同一个服务器上，涉及不同的进程，不能通过内存传递参数，此时就需要将客户端先将请求参数转成字节流（编码），传递给服务端，服务端再将字节流转为自己可读取格式（解码），这就是序列化和反序列化的过程。反之，服务端返回值也逆向经历序列化和反序列化到客户端。
**序列化的优势：**
将消息对象转为二进制字节流，便于网络传输。
可跨平台、跨语言。如Python编写的客户端请求序列化参数传输到Java编写的服务端进行反序列化。
#### 网络传输功能
**作用**：
- 客户端将Call ID和序列化后的参数字节流传输给服务端。
- 服务端将序列化后的调用结果回传给客户端。
**协议**：
主要有TCP、UDP、HTTP协议。
**基于TCP协议**
客户端和服务端建立Socket连接。
客户端通过Socket将需要调用的接口名称、方法名称及参数序列化后传递给服务端。
服务端反序列化后再利用反射调用对应的方法，将结果返回给客户端。
**基于HTTP协议**
客户端向服务端发送请求，如GET、POST、PUT、DELETE等请求。
服务端根据不同的请求参数和请求URL进行方法调用，返回JSON或者XML数据结果。
**TCP和HTTP对比**
- 基于TCP协议实现的RPC调用，由于是底层协议栈，更佳灵活的对协议字段进行定制，可减少网络开销，提高性能，实现更大的吞吐量和并发数。但**，底层复杂，实现代价高**。
- 基于HTTP协议实现的RPC调用，已封装实现序列化，但HTTP属于应用层协议，HTTP传输**所占用的字节数比TCP更高，传输效率对比TCP较低**。
# 版本一
**part1**
- 实现基本的rpc调用
- 客户端动态代理
- 定义统一的request和response
**part2**
- 引入netty框架进行信息传输
- 自定义消息格式
**part3**
- 引入zookeeper作为注册中心
# 版本二
**part1**
- netty自定义编码器，解码器和序列化器
**part2**
- 在客户端建立本地服务缓存
- 实现本地缓存的动态更新
# 版本三
**part1**
- 实现客户端的负载均衡
**part2**
- 实现客户端的容错：失败重传
- 服务白名单
# 版本四
**part1**
- 服务限流，降级的实现
- 熔断器的实现
# 版本五
- SPI机制
- 配置顶
- 新增kryo、Hessian、protostuff等序列化方式
- 优化关闭方法
# 版本六
- 分布式日志链路追踪
- 心跳检测
- 基于方法白名单的重试
# TodoList
- [ ] **数据传输压缩加密认证**
- [ ] 使用注解注册服务，消费服务
- [ ] 主动下线失败次数过多的节点
- [ ] 探测离线节点的状态，对恢复正常的节点重新上线
- [ ] 实现自适应的负载均衡器
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