如何使用Netty进行RPC服务器的开发,技术原理涉及如下:
1、定义RPC请求消息、应答消息结构,里面要包括RPC的接口定义模块,如远程调用的类名、方法名、参数结构、参数值等信息。

2、服务端初始化的时候通过容器加载RPC接口定义和RPC接口实现类对象的映射关系,然后等待客户端发起调用请求。

3、客户端发起的RPC消息通过网络,以字节流的方式发送给RPC服务端,RPC服务端接收到字节流的请求之后,去对应的容器里面,查找客户端接口映射的具体实现对象。

4、RPC服务端找到实现对象的参数信息,通过反射机制创建该对象的实例,并返回调用处理结果,最后封装成RPC应答消息通知到客户端。

5、客户端通过网络,收到字节流形式的RPC应答消息,进行拆包、解析之后,显示远程调用结果。

上面说的是很简单,但是实现的时候,我们还要考虑如下的问题:
1、RPC服务器的传输层是基于TCP协议的,出现粘包咋办?这样客户端的请求,服务端不是会解析失败?好在Netty里面已经提供了解决TCP粘包问题的解码器:LengthFieldBasedFrameDecoder,可以靠它轻松搞定TCP粘包问题。

2、Netty服务端的线程模型是单线程、多线程(一个线程负责客户端连接,连接成功之后,丢给后端IO的线程池处理)、还是主从模式(客户端连接、后端IO处理都是基于线程池的实现)。当然在这里,我出于性能考虑,使用了Netty主从线程池模型。

3、Netty的IO处理线程池,如果遇到非常耗时的业务,出现阻塞了咋办?这样不是很容易把后端的NIO线程给挂死、阻塞?对于复杂的后端业务,分派到专门的业务线程池里面,进行异步回调处理。

4、RPC消息的传输是通过字节流在NIO的通道(Channel)之间传输,那具体如何实现呢?本文,是通过基于Java原生对象序列化机制的编码、解码器(ObjectEncoder、ObjectDecoder)进行实现的。当然出于性能考虑,这个可能不是最优的方案。更优的方案是把消息的编码、解码器,搞成可以配置实现的。具体比如可以通过:protobuf、JBoss Marshalling方式进行解码和编码,以提高网络消息的传输效率。

5、RPC服务器要考虑多线程、高并发的使用场景,所以线程安全是必须的。此外尽量不要使用synchronized进行加锁,改用轻量级的ReentrantLock方式进行代码块的条件加锁。比如本文中的RPC消息处理回调,就有这方面的使用。

6、RPC服务端的服务接口对象和服务接口实现对象要能轻易的配置,轻松进行加载、卸载。在这里,本文是通过Spring容器进行统一的对象管理。

综上所述,本文设计的RPC服务器调用的流程图如下所示:

客户端并发发起RPC调用请求,然后RPC服务端使用Netty连接器,分派出N个NIO连接线程,这个时候Netty连接器的任务结束。然后NIO连接线程是统一放到Netty NIO处理线程池进行管理,这个线程池里面会对具体的RPC请求连接进行消息编码、消息解码、消息处理等等一系列操作。最后进行消息处理(Handler)的时候,处于性能考虑,这里的设计是,直接把复杂的消息处理过程,丢给专门的RPC业务处理线程池集中处理,然后Handler对应的NIO线程就立即返回、不会阻塞。这个时候RPC调用结束,客户端会异步等待服务端消息的处理结果,本文是通过消息回调机制实现(MessageCallBack)。

再来说一说Netty对于RPC消息的解码、编码、处理对应的模块和流程,具体如下图所示:

从上图可以看出客户端、服务端对RPC消息编码、解码、处理调用的模块以及调用顺序了。Netty就是把这样一个一个的处理器串在一起,形成一个责任链,统一进行调用。

开发Netty RPC需要注意的点:
Netty客户端异步获取相应结果到主线程
Netty做长链接的时候注意如下:
1.需要心跳检测机制,保证链接的稳定。
2.考虑重连,容易丢包。
3.采用连接池,netty自带的连接池

本文整理自此文章。