RPC框架
之前在应用微服务时，发现Spring Cloud中各服务之间的调用走的是http，如果一个请求调用链路过多，则会导致时间较长，所以近期调研了RPC框架，看能否应用到系统中。
1、什么是RPC
首先要了解什么是RPC，先了解一个概念是IPC，进程间通信（IPC，Inter-Process Communication），指至少两个进程或线程间传送数据或信号的一些技术或方法。进程是计算机系统分配资源的最小单位。每个进程都有自己的一部分独立的系统资源，彼此是隔离的。为了能使不同的进程互相访问资源并进行协调工作，才有了进程间通信。这些进程可以运行在同一计算机上或网络连接的不同计算机上。 进程间通信技术包括消息传递、同步、共享内存和远程过程调用。 IPC是一种标准的Unix通信机制。
IPC分两种：
- 本地过程调用(LPC)，LPC用在多任务操作系统中，使得同时运行的任务能互相会话。这些任务共享内存空间使任务同步和互相发送信息。
- 远程过程调用(RPC)RPC类似于LPC，只是在网上工作。RPC开始是出现在Sun微系统公司和HP公司的运行UNIX操作系统的计算机中。
2、和RESTful API的区别
RPC经常用来比较的是RESTful API，也是日常在后台接口开发中常用的一种模式，定义了一种前后端交互的规范。
RESTful API是Representational State Transfer的缩写。直接翻译的意思是"表现层状态转化"。
它是一种互联网应用程序的API设计理念：URL定位资源，用HTTP动词（GET,POST,DELETE,DETC）描述操作。之前的文章中分析过RestfulAPI，这是一种api的设计原则和指导规范，是一种接口设计理念，好处是松耦合。
我的理解是，RESTful API和RPC概念上不是一种东西，不能用来比较。但从设计理念上，RestfulAPI是松耦合，将函数映射为API，但RPC倾向于紧密耦合。RPC客户端以多种方式与服务实现紧密耦合，并且很难在不中断客户端的情况下更改服务实现。所以从场景上说，RESTful API更多地用于外部调用，RPC更多用于复杂系统内部调用。
3、RPC实现原理
1、建立通信
首先要解决通讯的问题：即A机器想要调用B机器，首先得建立起通信连接。主要是通过在客户端和服务器之间建立TCP连接，远程过程调用的所有相关的数据都在这个连接里面进行传输交换。
通常这个连接可以是按需连接（需要调用的时候就先建立连接，调用结束后就立马断掉），也可以是长连接（客户端和服务器建立起连接之后保持长期持有，不管此时有无数据包的发送，可以配合心跳检测机制定期检测建立的连接是否存活有效），多个远程过程调用共享同一个连接。
2、服务寻址
解决寻址的问题：即A机器上的应用A要调用B机器上的应用B，那么此时对于A来说如何告知底层的RPC框架所要调用的服务具体在哪里呢？
通常情况下我们需要提供B机器（主机名或IP地址）以及特定的端口，然后指定调用的方法或者函数的名称以及入参出参等信息，这样才能完成服务的一个调用。比如基于Web服务协议栈的RPC，就需要提供一个endpoint URI，或者是从UDDI服务上进行查找。如果是RMI调用的话，还需要一个RMI Registry来注册服务的地址。
3、网络传输
3.1、序列化
当A机器上的应用发起一个RPC调用时，调用方法和其入参等信息需要通过底层的网络协议如TCP传输到B机器，由于网络协议是基于二进制的，所有我们传输的参数数据都需要先进行序列化（Serialize）或者编组（marshal）成二进制的形式才能在网络中进行传输。然后通过寻址操作和网络传输将序列化或者编组之后的二进制数据发送给B机器。
3.2、反序列化
当B机器接收到A机器的应用发来的请求之后，又需要对接收到的参数等信息进行反序列化操作（序列化的逆操作），即将二进制信息恢复为内存中的表达方式，然后再找到对应的方法（寻址的一部分）进行本地调用（一般是通过生成代理Proxy去调用, 通常会有JDK动态代理、CGLIB动态代理、Javassist生成字节码技术等），之后得到调用的返回值。
4、服务调用
B机器进行本地调用（通过代理Proxy）之后得到了返回值，此时还需要再把返回值发送回A机器，同样也需要经过序列化操作，然后再经过网络传输将二进制数据发送回A机器，而当A机器接收到这些返回值之后，则再次进行反序列化操作，恢复为内存中的表达方式，最后再交给A机器上的应用进行相关处理（一般是业务逻辑处理操作）。
4、RPC通信过程
1、RPC架构包含的组件
1、客户端（Client）:服务调用方（服务消费者）
2、客户端存根（Client Stub）:存放服务端地址信息，将客户端的请求参数数据信息打包成网络消息，再通过网络传输发送给服务端
3、服务端存根（Server Stub）:接收客户端发送过来的请求消息并进行解包，然后再调用本地服务进行处理
4、服务端（Server）:服务的真正提供者
2、具体调用过程
1、服务消费者（client客户端）通过本地调用的方式调用服务
2、客户端存根（client stub）接收到调用请求后负责将方法、入参等信息序列化（组装）成能够进行网络传输的消息体
3、客户端存根（client stub）找到远程的服务地址，并且将消息通过网络发送给服务端
4、服务端存根（server stub）收到消息后进行解码（反序列化操作）
5、服务端存根（server stub）根据解码结果调用本地的服务进行相关处理
6、本地服务执行具体业务逻辑并将处理结果返回给服务端存根（server stub）
7、服务端存根（server stub）将返回结果重新打包成消息（序列化）并通过网络发送至消费方
8、客户端存根（client stub）接收到消息，并进行解码（反序列化）
9、服务消费方得到最终结果
5、跨语言RPC框架
- gRPC：Google 于 2015 年对外开源的跨语言 RPC 框架，支持多种语言。
- 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，支持多种语言。
6、JAVA RPC框架
- 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。
- RMI：利用java.rmi包实现，基于Java远程方法协议(Java Remote Method Protocol) 和java的原生序列化。
- protobuf-rpc-pro：提供了基于 Google 的 Protocol Buffers 协议的远程方法调用的框架。基于 Netty 底层的 NIO 技术。支持 TCP 重用/ keep-alive、SSL加密、RPC 调用取消操作、嵌入式日志等功能。
7、实现技术
从上面的RPC调用过程可以看出，在这个实现过程中，用到了以下技术：
- 动态代理
- 序列化和反序列化
- NIO通信
- 服务注册发现
大致了解了RPC是什么、RPC的基本原理，后面会在项目中使用，并会尝试自己实现一个RPC框架来学习。