從零寫分佈式RPC框架 系列 2.0 （1）架構升級

針對1.0版本的性能問題，本版本做了從服務地址列表緩存等方面做了優化處理，並加入負載均衡引擎、序列化引擎、服務端限流等新功能，並對通信模型進行改造，使其支持新特性、避免粘包半包問題並對後續升級改造留下支持空間。具體可見 項目GitHub地址 。本文將介紹 2.0 版本的邏輯架構和模型設計，部分內容在 從零寫分佈式RPC框架 系列 1.0 （1）架構設計 已有說明，此處不再贅述。

系列文章：

專欄：從零開始寫分佈式RPC框架

手寫通用類型負載均衡路由引擎（含隨機、輪詢、哈希等及其帶權形式）
實現 序列化引擎（支持 JDK默認、Hessian、Json、Protostuff、Xml、Avro、ProtocolBuffer、Thrift等序列化方式）
從零寫分佈式RPC框架 系列 2.0 （1）架構升級
從零寫分佈式RPC框架 系列 2.0 （2）RPC-Common模塊設計實現
從零寫分佈式RPC框架 系列 2.0 （3）RPC-Server和RPC-Client模塊改造

0 版本說明

• 增加負載均衡路由策略引擎（含隨機、輪詢、哈希等及其帶權形式）
• 增加序列化引擎（支持 JDK默認、Hessian、Json、Protostuff、Xml、Avro、ProtocolBuffer、Thrift等序列化方式）
• 服務提供者提供服務時可註解參數指定最大工作線程數來限流
• 服務消費者對服務地址列表進行緩存，並監聽變化
• 傳輸協議修改，使用消息頭+消息體的模式以支持新特性並避免粘包半包問題和留下擴展空間

一 邏輯架構

總體結構不變，但3個主要模塊都有較大的變化。

(1) RPC-Common 模塊

將 RPC-Server 和 RPC-Client 模塊的部分功能（如Netty的處理器）收回，並添加大量新功能支持。是本次版本的主要升級對象。

其模塊內容大致如下：

• annotation
  • RpcService：RPC服務註解，由服務提供者使用
• bean
  • BodyContent接口：RpcRequest和RpcResponse的接口類，代表消息體內容
  • RpcRequest：Rpc請求時的消息體內容
  • RpcResponse：Rpc應答時的消息體內容
• codec
  • decode
    • RemotingTransporterDecoder：遠程傳輸實體的Netty解碼器
  • encode
    • RemotingTransporterEncoder：遠程傳輸實體的Netty編碼器
• exception：自定義異常包
• handler
  • RpcClientHandler：Rpc客戶端Netty處理器，由服務消費者使用
  • RpcServerHandler：Rpc服務端Netty處理器，由服務提供者使用
• properties
  • ZKProperties：ZK屬性配置類，由服務提供者和服務消費者共用
• protocal.xuan
  • RemotingTransporter：遠程傳輸實體類,完成協議定製(magic+flag+invokeId+bodyLength+bodyContent)
• route
  路由引擎，由服務消費者使用，在客戶端實現負載均衡。詳情可見：手寫通用類型負載均衡路由引擎（含隨機、輪詢、哈希等及其帶權形式）
• serialization
  序列化引擎，由服務消費者使用，由客戶端選擇合適序列化格式。詳情可見：實現 序列化引擎（支持 JDK默認、Hessian、Json、Protostuff、Xml、Avro、ProtocolBuffer、Thrift等序列化方式）

(2) RPC-Server 模塊

配合 RPC-Common 模塊完成新功能，並逐漸精簡。
主要變化在於 RpcServer，增加 serviceRpcServiceMap 管理 Rpc服務信息，增加 serviceSemaphoreMap 管理Rpc服務限流信息。

(3) RPC-Client 模塊

配合 RPC-Common 模塊完成新功能，並強化 ZKServiceDiscovery ZK註冊中心能力，使其負責對zk集羣上的服務地址進行監聽，維護本地緩存的服務地址表。並且依賴RPC-Client支持，授予RpcClient根據配置文件自由選擇負載均衡策略和序列化方式的能力。

二 模型設計

(1) 通信協議 RemotingTransporter+XuanProtocol

使用 消息頭+消息體的形式，相關設計參考自dubbo

字段名	magic	flag	invokeId	bodylength	bodyContent
含義	魔數	標誌位	請求ID	消息體長度	消息體
長度	2字節	1 字節	8字節	4字節	不定長
作用	標識獨有協議	標識 是否請求、是否雙向、是否爲ping請求、是否爲其他（保留位）以及序列化方式	標識唯一請求	標識消息體長度，避免粘包半包	存放RpcRequest或RpcResponse內容

(2)工作流程圖

RPC Server

RPC Client

其他

參考資料：
項目GitHub主頁：https://github.com/linshenkx/rpc-netty-spring-boot-starter