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概念解释
RPC(Remote Procedure Call Protocol)——远程过程调用协议,它是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务,而不需要了解底层网络技术的协议。RPC采用客户机/服务器模式。请求程序就是一个客户机,而服务提供程序就是一个服务器。首先,客户机调用进程发送一个有进程参数的调用信息到服务进程,然后等待应答信息。在服务器端,进程保持睡眠状态直到调用信息到达为止。当一个调用信息到达,服务器获得进程参数,计算结果,发送答复信息,然后等待下一个调用信息,最后,客户端调用进程接收答复信息,获得进程结果,然后调用执行继续进行。
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ServerSocket 与 Socket
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客户端与服务端建立连接基本原理
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客户端与服务端建立连接流程
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ServerSocket
ServerSocket server = new ServerSocket(1234); Socket socket = server.accept();
创建并监听一个端口为1234的ServerSocket对象,然后调用了ServerSocket对象的accept()方法,这个方法的执行将使Server端的程序处于阻塞状态,程序将一直阻塞直到捕捉到一个来自Client端的请求,并返回一个用于与该Client通信的Socket对象。此后Server程序只要向这个Socket对象读写数据,就可以实现向远端的Client读写数据。结束监听时,关闭ServerSocket对象
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Socket
Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 1234);
客户端创建一个socket对象,与服务端建立连接,服务端管理客户连接请求的任务由操作系统完成,操作系统把连接请求存储在一个先进先出的队列中,队列长度一般为50。当服务端连接队列长度大于50时,连接被拒绝。
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动态代理机制
java的动态代理机制中,有两个重要的类和接口,Proxy、InvocationHandler,他们都在java.lang.reflect包下,这个类和接口是在实现动态代理过程中必须用到的-
Proxy
Proxy用于创建一个代理类对象,它提供了许多方法,其中应用最多的是 newProxyInstance这个方法。public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h)
参数解释:
loader: 一个ClassLoader对象,定义了代理对象是由哪个Classloader对象来加载
interfaces: 一个interface数组,表示代理我们将为代理对象提供一组什么接口,如果我提供了一组接口,则代理对象就宣称实现了该组接口,这样我们就能通过代理对象调用相应接口了
h: 一个InvocationHandler对象,表示动态代理对象在调用方法时具体执行的对象 -
InvocationHandler
每个动态代理类都必须实现InvocationHandler接口,且每个代理类的实例都关联到一个InvocationHandler对象,当代理对象调用一个方法时,这个方法的调用会映射到InvocationHandler的invoke方法执行public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
参数解释:
proxy: 指代代理的真实对象
method: 指代所要调用的真实对象的某个方法
args: 指代调用真实对象方法时接受的参数 -
动态代理示例
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定义测试接口
public interface TestHello { void hello(String name); void sayGood(); }
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定义接口实现
public class TestHelloImpl implements TestHello{ @Override public void hello(String name) { System.out.println("hello " + name); } @Override public void sayGood() { System.out.println("you are the best!"); } }
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定义动态代理类
public class MyProxy implements InvocationHandler { private Object proxy; public MyProxy(Object proxy) { this.proxy = proxy; } @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { method.invoke(this.proxy, args); return null; } }
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模拟代理调用
public class Client { public static void main(String[] args) { TestHello th = new TestHelloImpl(); MyProxy mp = new MyProxy(th); TestHello thProxy = (TestHello) Proxy.newProxyInstance(mp.getClass().getClassLoader(), th.getClass().getInterfaces(), mp); thProxy.hello("Jerry"); thProxy.sayGood(); } }
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测试输出
hello Jerry you are the best!
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一个简单的RPC实现
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简单RPC框架类,定义服务注册方法 export, 服务消费方法 refer
public class RpcFramework { /** * 暴露服务 * * @param service 服务实现 * @param port 服务端口 * @throws Exception */ public static void export(final Object service, int port) throws Exception { if (service == null) throw new IllegalArgumentException("service instance == null"); if (port <= 0 || port > 65535) throw new IllegalArgumentException("Invalid port " + port); System.out.println("Export service " + service.getClass().getName() + " on port " + port); ServerSocket server = new ServerSocket(port); for(;;) { try { final Socket socket = server.accept(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { try { try { ObjectInputStream input = new ObjectInputStream(socket.getInputStream()); try { String methodName = input.readUTF(); Class<?>[] parameterTypes = (Class<?>[])input.readObject(); Object[] arguments = (Object[])input.readObject(); ObjectOutputStream output = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream()); try { Method method = service.getClass().getMethod(methodName, parameterTypes); Object result = method.invoke(service, arguments); output.writeObject(result); } catch (Throwable t) { output.writeObject(t); } finally { output.close(); } } finally { input.close(); } } finally { socket.close(); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }).start(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } /** * 引用服务 * * @param <T> 接口泛型 * @param interfaceClass 接口类型 * @param host 服务器主机名 * @param port 服务器端口 * @return 远程服务 * @throws Exception */ @SuppressWarnings("unchecked") public static <T> T refer(final Class<T> interfaceClass, final String host, final int port) throws Exception { if (interfaceClass == null) throw new IllegalArgumentException("Interface class == null"); if (! interfaceClass.isInterface()) throw new IllegalArgumentException("The " + interfaceClass.getName() + " must be interface class!"); if (host == null || host.length() == 0) throw new IllegalArgumentException("Host == null!"); if (port <= 0 || port > 65535) throw new IllegalArgumentException("Invalid port " + port); System.out.println("Get remote service " + interfaceClass.getName() + " from server " + host + ":" + port); return (T) Proxy.newProxyInstance(interfaceClass.getClassLoader(), new Class<?>[] {interfaceClass}, new InvocationHandler() { public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] arguments) throws Throwable { Socket socket = new Socket(host, port); try { ObjectOutputStream output = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream()); try { output.writeUTF(method.getName()); output.writeObject(method.getParameterTypes()); output.writeObject(arguments); InputStream is = socket.getInputStream(); ObjectInputStream input = new ObjectInputStream(is); try { Object result = input.readObject(); if (result instanceof Throwable) { throw (Throwable) result; } return result; } finally { input.close(); } } finally { output.close(); } } finally { socket.close(); } } }); } }
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定义具体接口和实现
public interface HelloService { String hello(String name); }
public class HelloServiceImpl implements HelloService{ @Override public String hello(String name) { return "hello " + name; } }
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生成并注册服务对象到服务端
public class RpcProvider { public static void main(String[] args) { try { HelloService service = new HelloServiceImpl(); RpcFramework.export(service, 1235); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
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客户端声明服务端定义的服务对象,使用服务
public class RpcConsumer { public static void main(String[] args) { try { HelloService service = RpcFramework.refer(HelloService.class, "127.0.0.1", 1235); for (int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i ++) { String hello = service.hello("World" + i); System.out.println(hello); Thread.sleep(1000); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
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注
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参考