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Oli51467/zrpc

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在Springboot中集成Zrpc

  • 启动Zookeeper 默认端口为2181
cd $ZOOKEEPER_ROOT_PATH
bin/zkServer.sh start
  • 运行manager模块下的ManagerApplication在zookeeper下创建基础持久节点。
public class ManagerApplication {

    public static void main(String[] args) {
        ZooKeeper zooKeeper = ZookeeperUtil.createZookeeperConnection();
        // 定义持久节点和数据
        ZooKeeperNode baseNode = new ZooKeeperNode(BASE_PATH, null);
        ZooKeeperNode providersNode = new ZooKeeperNode(getBaseProvidersPath(), null);
        ZooKeeperNode clientsNode = new ZooKeeperNode(getBaseClientsPath(), null);
        // 创建持久节点
        List.of(baseNode, providersNode, clientsNode).forEach(node -> ZookeeperUtil.createNode(zooKeeper, node, null, CreateMode.PERSISTENT));
        ZookeeperUtil.close(zooKeeper);
    }
}

服务端

  • 启动Zookeeper 默认端口为2181
cd ZOOKEEPER_ROOT_PATH
bin/zkServer.sh start
  • 使用@EnableZrpc注解开启Rpc远程调用,basePackages为接口实现所在的包
@SpringBootApplication
@ComponentScan("com.sdu.zrpc")
@EnableZrpc(basePackages = "com.sdu.provider.impl")
public class SpringProviderApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringProviderApplication.class, args);
    }
}
  • 在接口实现类上使用@ZrpcService声明这是一个远程调用服务。

可以添加参数application指定服务的应用名和该类接口的根路径path。

在每一个接口的实现上,使用@RpcMapping注解声明接口的子路径,如果同一路径不可以被声明两次或多次

@ZrpcService
public class GreetImpl implements GreetApi {

    @Override
    public String greet(String message) {
        return "Server echo greeting!";
    }

    @Override
    public String cal(int a, int b) {
        int c = a + b;
        return "Result: " + c;
    }
}

此时,GreetImpl下的greet方法会被注册到Zookeeper到临时节点上,路径为/zrpc-metadata/providers/default/test.echo/${IP}:${PORT} 此时,GreetImpl下的cal方法会被注册到Zookeeper到临时节点上,路径为/zrpc-metadata/providers/default/test.cal/${IP}:${PORT}

客户端

  • 启动Zookeeper 默认端口为2181
cd $ZOOKEEPER_ROOT_PATH
bin/zkServer.sh start
  • 在启动类加上@EnableAspectJAutoProxy注解
@SpringBootApplication
@ComponentScan("com.sdu")
@EnableAspectJAutoProxy
public class SpringClientApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringClientApplication.class, args);
    }
}
  • 接口调用

创建一个接口类,用于测试远程调用的入口。

在要调用的接口上使用注解@ZrpcReference来为接口调用生成一个代理

完整代码如下:

@RestController
@Slf4j
public class TestController {

    @ZrpcReference
    public GreetApi client;

    @RequestMapping(value = "/echo", method = RequestMethod.GET)
    public String greet() {
        return client.greet("Client say hi");
    }

    @RequestMapping(value = "/cal", method = RequestMethod.GET)
    public String greet1() {
        return client.cal(5, 5);
    }
}

测试接口

  • 测试/cal接口

cal接口

  • 测试/echo接口

echo接口

通信架构

通信层

负责处理网络通信,实现请求的传输和响应的接收。我们选择使用TCP协议进行通信,使用Netty作为网络库。

客户端如何优雅连接Netty

序列化层

负责将请求和响应进行序列化和反序列化,使其在网络传输中进行编码和解码。我们提供了支持常见序列化方式(如jdk,JSON、Hessian)的插件机制,同时也支持自定义序列化方式。

如何抽象序列化和压缩工厂

服务注册与发现层

负责服务的注册和发现,使客户端可以通过服务名称来发现可用的服务节点。我们使用一个中心化的服务注册中心来管理服务的注册和发现。

服务提供方和使用方如何优雅配置注册中心

负载均衡层

负责将请求合理地分配给服务节点,实现负载均衡。我们支持常见的负载均衡策略,如随机、轮询、加权等。

如何优雅实现多种负载均衡器

远程代理

在客户端和服务端实现远程代理,封装远程调用的细节,使开发者可以像本地调用一样调用远程服务。

服务提供方如何通过反射调用具体实现的方法

熔断限流

要保证服务的稳定性和高可用性,这时我们就需要业务进行自我保护,从而保证在高访问量、高并发的场景下,应用系统依然稳定,服务依然高可用。

服务提供方和调用方如何实现熔断限流

架构设计

服务端架构

服务端架构包括以下组件:

  • 远程调用处理器:接收来自客户端的请求,根据请求的接口和方法调用相应的服务实现代码,并将结果返回给客户端。
  • 序列化器:将请求和响应进行序列化和反序列化,使其能够在网络中进行传输。我们提供了可配置的插件机制,支持多种序列化方式。
  • 通信模块:使用TCP协议进行网络通信,接收客户端的请求,并发送服务节点的响应。

Spring服务端如何声明接口

客户端架构

客户端架构包括以下组件:

  • 远程代理:根据用户定义的接口,生成代理对象,封装远程调用的细节,将本地方法调用转化为远程调用。
  • 序列化器:将请求和响应进行序列化和反序列化,使其能够在网络中进行传输。我们提供了可配置的插件机制,支持多种序列化方式。
  • 负载均衡器:根据负载均衡策略选择合适的服务节点,将请求发送给服务节点。
  • 通信模块:使用TCP协议进行网络通信,接收服务节点的响应。

Spring客户端如何声明接口

注册中心架构

注册中心是中心化的服务注册与发现的管理节点,负责记录和管理可用的服务节点信息,包括服务名称、地址、权重等。客户端和服务端都可以通过注册中心来发现和注册服务。

工作流程

  1. 客户端通过远程代理对象调用远程服务。
  2. 远程代理将方法调用转化为RPC请求,使用负载均衡策略选择服务节点,并将请求发送给服务节点。
  3. 服务节点接收到请求后,使用序列化器对请求进行反序列化,找到对应的服务实现代码,并调用相应的方法。
  4. 服务实现完成后,将结果返回给服务节点。
  5. 服务节点使用序列化器对结果进行序列化,并将结果发送给客户端。
  6. 客户端接收到响应后,使用序列化器对响应进行反序列化,并将结果返回给用户。

扩展性和可靠性

框架具有良好的扩展性和可靠性。以下是一些关键设计:

  • 插件机制:我们使用插件机制来支持多种序列化方式和负载均衡策略。开发者可以根据自己的需求实现自定义插件,来支持其他的序列化方式或负载均衡策略。
  • 服务注册中心:使用中心化的服务注册中心来管理服务的注册和发现,提供可靠的服务节点信息。注册中心可以实现高可用以确保系统的可靠性和稳定性。
  • 异常处理:我们的框架会对网络异常、超时等情况进行处理,提供合适的错误信息和异常处理机制,以保证框架的可靠性。
  • 日志和监控:框架会记录关键的日志信息,方便开发者定位和解决问题。此外,我们也提供监控和性能统计功能,供开发者进行系统性能分析和优化。

协议定义

Header

  • Magic Number 4B:魔数,用于识别该协议 例如:0xzrpc
  • Version 1B:协议版本号
  • Header Length 4B:Header部分的长度
  • Body Length 4B:Body部分的长度
  • MessageType 1B:消息类型,例如:0x01表示请求,0x02表示响应
  • Serialization Type 1B:序列化方法,例如0x01表示JSON,0x02表示Protobuf
  • Compression Type 1B:压缩方法
  • RequestId 8B:请求Id,用于标识请求和响应的匹配。
  • TimeStamp 8B:时间戳

Payload

Payload的结构取决于具体的请求或响应的数据

对于请求,Payload可以应以下字段

  • Service Name:被调用服务的名称
  • Method Name:被调用方法的名称
  • Method Arguments:被调用方法的参数列表
  • Method Argument Types:被调用方法参数的类型列表
  • Return Type:调用返回的类型

对于响应,Payload可以应以下字段

  • Status Code:响应状态码,例如0x00表示成功,0x01表示失败
  • Error Message:错误信息
  • Return Value:方法返回值

分布式全局唯一ID解决方案

如何感知服务动态上下线

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