第一章聊了【“爲什麼要進行服務化，服務化究竟解決什麼問題”】
第二章聊了【“微服務的服務粒度選型”】
第三章聊了【“爲什麼說要搞定微服務架構，先搞定RPC框架？”】
上一章聊了【“微服務架構之RPC-client序列化細節”】
通過上篇文章的介紹，知道了要實施微服務，首先要搞定RPC框架，RPC框架分爲客戶端部分與服務端部分。
RPC-client的部分又分爲：
（1）序列化反序列化的部分（上圖中的1、4）
（2）發送字節流與接收字節流的部分（上圖中的2、3）
前一篇文章討論了序列化與範序列化的細節，這一篇文章將討論發送字節流與接收字節流的部分。
客戶端調用又分爲同步調用與異步調用
同步調用的代碼片段爲：
Result = Add(Obj1, Obj2);// 得到Result之前處於阻塞狀態
異步調用的代碼片段爲：
Add(Obj1, Obj2, callback);// 調用後直接返回，不等結果
處理結果通過回調得到：
callback(Result){// 得到處理結果後會調用這個回調函數
…
}
這兩個調用方式，RPC-client裏，處理方式也不一樣，下文逐一敘述。
RPC-client同步調用
所謂同步調用，在得到結果之前，一直處於阻塞狀態，會一直佔用一個工作線程，上圖簡單的說明了一下組件、交互、流程步驟。
上圖中的左邊大框，就代表了調用方的一個工作線程。
左邊粉色中框，代表了RPC-client組件。
右邊橙色框，代表了RPC-server。
藍色兩個小框，代表了同步RPC-client兩個核心組件，序列化組件與連接池組件。
白色的流程小框，以及箭頭序號1-10，代表整個工作線程的串行執行步驟：
1）業務代碼發起RPC調用，Result=Add(Obj1,Obj2)
2）序列化組件，將對象調用序列化成二進制字節流，可理解爲一個待發送的包packet1
3）通過連接池組件拿到一個可用的連接connection
4）通過連接connection將包packet1發送給RPC-server
5）發送包在網絡傳輸，發給RPC-server
6）響應包在網絡傳輸，發回給RPC-client
7）通過連接connection從RPC-server收取響應包packet2
8）通過連接池組件，將conneciont放回連接池
9）序列化組件，將packet2範序列化爲Result對象返回給調用方
10）業務代碼獲取Result結果，工作線程繼續往下走
RPC框架需要支持負載均衡、故障轉移、發送超時，這些特性都是通過連接池組件去實現的。
連接池組件
典型連接池組件對外提供的接口爲：
int ConnectionPool::init(…);
Connection ConnectionPool::getConnection();
intConnectionPool::putConnection(Connection t);
【INIT】
和下游RPC-server（一般是一個集羣），建立N個tcp長連接，即所謂的連接“池”
【getConnection】
從連接“池”中拿一個連接，加鎖（置一個標誌位），返回給調用方
【putConnection】
將一個分配出去的連接放回連接“池”中，解鎖（也是置一個標誌位）
如何實現負載均衡？
回答：連接池中建立了與一個RPC-server集羣的連接，連接池在返回連接的時候，需要具備隨機性。
如何實現故障轉移？
回答：連接池中建立了與一個RPC-server集羣的連接，當連接池發現某一個機器的連接異常後，需要將這個機器的連接排除掉，返回正常的連接，在機器恢復後，再將連接加回來。
如何實現發送超時？
回答：因爲是同步阻塞調用，拿到一個連接後，使用帶超時的send/recv即可實現帶超時的發送和接收。
總的來說，同步的RPC-client的實現是相對比較容易的，序列化組件、連接池組件配合多工作線程數，就能夠實現。還有一個問題，就是【“工作線程數設置多少最爲合適？”】，這個問題在之前的文章中討論過，此處不再深究。
RPC-client異步回調
所謂異步回調，在得到結果之前，不會處於阻塞狀態，理論上任何時間都沒有任何線程處於阻塞狀態，因此異步回調的模型，理論上只需要很少的工作線程與服務連接就能夠達到很高的吞吐量。
上圖中左邊的框框，是少量工作線程（少數幾個就行了）進行調用與回調。
中間粉色的框框，代表了RPC-client組件。
右邊橙色框，代表了RPC-server。
藍色六個小框，代表了異步RPC-client六個核心組件：上下文管理器，超時管理器，序列化組件，下游收發隊列，下游收發線程，連接池組件。
白色的流程小框，以及箭頭序號1-17，代表整個工作線程的串行執行步驟：
1）業務代碼發起異步RPC調用，Add(Obj1,Obj2, callback)
2）上下文管理器，將請求，回調，上下文存儲起來
3）序列化組件，將對象調用序列化成二進制字節流，可理解爲一個待發送的包packet1
4）下游收發隊列，將報文放入“待發送隊列”，此時調用返回，不會阻塞工作線程
5）下游收發線程，將報文從“待發送隊列”中取出，通過連接池組件拿到一個可用的連接connection
6）通過連接connection將包packet1發送給RPC-server
7）發送包在網絡傳輸，發給RPC-server
8）響應包在網絡傳輸，發回給RPC-client
9）通過連接connection從RPC-server收取響應包packet2
10）下游收發線程，將報文放入“已接受隊列”，通過連接池組件，將conneciont放回連接池
11）下游收發隊列裏，報文被取出，此時回調將要開始，不會阻塞工作線程
12）序列化組件，將packet2範序列化爲Result對象
13）上下文管理器，將結果，回調，上下文取出
14）通過callback回調業務代碼，返回Result結果，工作線程繼續往下走
如果請求長時間不返回，處理流程是：
15）上下文管理器，請求長時間沒有返回
16）超時管理器拿到超時的上下文
17）通過timeout_cb回調業務代碼，工作線程繼續往下走
上下文管理器
爲什麼需要上下文管理器？
回答：由於請求包的發送，響應包的回調都是異步的，甚至不在同一個工作線程中完成，需要一個組件來記錄一個請求的上下文，把請求-響應-回調等一些信息匹配起來。
如何將請求-響應-回調這些信息匹配起來？
這是一個很有意思的問題，通過一條連接往下游服務發送了a，b，c三個請求包，異步的收到了x，y，z三個響應包：
（1）怎麼知道哪個請求包與哪個響應包對應？
（2）怎麼知道哪個響應包與哪個回調函數對應？
回答：這是通過【請求id】來實現請求-響應-回調的串聯的。
整個處理流程如上，通過請求id，上下文管理器來對應請求-響應-callback之間的映射關係：
1）生成請求id
2）生成請求上下文context，上下文中包含發送時間time，回調函數callback等信息
3）上下文管理器記錄req-id與上下文context的映射關係，
4）將req-id打在請求包裏發給RPC-server
5）RPC-server將req-id打在響應包裏返回
6）由響應包中的req-id，通過上下文管理器找到原來的上下文context
7）從上下文context中拿到回調函數callback
8）callback將Result帶回，推動業務的進一步執行
如何實現負載均衡，故障轉移？
回答：與同步的連接池思路相同。不同在於，同步連接池使用阻塞方式收發，需要與一個服務的一個ip建立多條連接，異步收發，一個服務的一個ip只需要建立少量的連接（例如，一條tcp連接）。
如何實現超時發送與接收？
回答：同步阻塞發送，可以直接使用帶超時的send/recv來實現，異步非阻塞的nio的網絡報文收發，如何實現超時接收呢？（由於連接不會一直等待回包，那如何知曉超時呢？）這時，超時管理器就上場啦。
超時管理器
超時管理器，用於實現請求回包超時回調處理。
每一個請求發送給下游RPC-server，會在上下文管理器中保存req-id與上下文的信息，上下文中保存了請求很多相關信息，例如req-id，回包回調，超時回調，發送時間等。
超時管理器啓動timer對上下文管理器中的context進行掃描，看上下文中請求發送時間是否過長，如果過長，就不再等待回包，直接超時回調，推動業務流程繼續往下走，並將上下文刪除掉。
如果超時回調執行後，正常的回包又到達，通過req-id在上下文管理器裏找不到上下文，就直接將請求丟棄（因爲已經超時處理過了）。
however，異步回調和同步回調相比，除了序列化組件和連接池組件，會多出上下文管理器，超時管理器，下游收發隊列，下游收發線程等組件，並且對調用方的調用習慣有影響（同步->回調）。異步回調能提高系統整體的吞吐量，具體使用哪種方式實現RPC-client，可以結合業務場景來選取（對時延敏感的可以選用同步，對吞吐量敏感的可以選用異步）。
末了，通過最近幾篇RPC框架細節的文章閱讀量來看，貌似大夥對細節不是特別感興趣，後續文章就不再延續這個系列啦。
==【完】==
【文章轉載自微信公衆號“架構師之路”】