RPC-Java

启动流程

1.先安装并开启zookeeper

安装参考：

【Zookeeper】Windows下安装Zookeeper（图文记录详细步骤，手把手包安装成功）_windows安装zk-CSDN博客

2.前四个版本 运行Server包下的TestServer,再运行Client包下的TestClient。 后续版本 先运行ProviderTest,再运行ConsumerTest。

windows命令行启动方式如下：

Mac/Linux环境以及常见问题在星球文档中

1. 检查Java版本

java -version

确保输出显示的是JDK 17或更高版本。如果不是，需要：

Windows环境：

• 设置JAVA_HOME环境变量指向JDK 17安装目录（例如：D:\software\JDK17）
• 将JDK 17的bin目录添加到PATH环境变量

2. 检查Maven版本

mvn -v

确保Maven版本在3.6以上。

3. 检查ZooKeeper服务

Windows环境：

1. 下载并解压ZooKeeper
2. 重命名 zoo_sample.cfg 为 zoo.cfg
3. 启动：

bin\zkServer.cmd

项目编译

1. 清理并编译项目

Windows环境：

进入你存放rpc的目录下

cd D:\java_stduy\version5
mvn clean install -DskipTests

2. 检查编译结果

确保以下目录中存在对应的jar包：

• krpc-api/target/krpc-api-1.0-SNAPSHOT.jar
• krpc-common/target/krpc-common-1.0-SNAPSHOT.jar
• krpc-core/target/krpc-core-1.0-SNAPSHOT.jar
• krpc-provider/target/krpc-provider-1.0-SNAPSHOT.jar
• krpc-consumer/target/krpc-consumer-1.0-SNAPSHOT.jar

启动服务

1. 启动服务提供者（Provider）

Windows环境：

cd D:\java_stduy\version5\krpc-provider
D:\software\JDK17\bin\java -cp "target\krpc-provider-1.0-SNAPSHOT.jar;target\lib\*" com.kama.provider.ProviderTest

2.启动服务消费者（Consumer）

Windows环境：

cd D:\java_stduy\version5\krpc-consumer
D:\software\JDK17\bin\java -cp "target\krpc-consumer-1.0-SNAPSHOT.jar;target\lib\*" com.kama.consumer.ConsumerTest

RPC概念

概念

1. RPC（Remote Procedure Call Protocol） 远程过程调用协议。
2. RPC是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务，不需要了解底层网络技术的协议。
3. RPC主要作用就是不同的服务间方法调用就像本地调用一样便捷。

常用RPC技术或框架

应用级的服务框架：阿里的 Dubbo/Dubbox、Google gRPC、Spring Boot/Spring Cloud。 远程通信协议：RMI、Socket、SOAP(HTTP XML)、REST(HTTP JSON)。 通信框架：MINA 和 Netty

为什么要有RPC？

1. 服务化：微服务化，跨平台的服务之间远程调用；
2. 分布式系统架构：分布式服务跨机器进行远程调用；
3. 服务可重用：开发一个公共能力服务，供多个服务远程调用。
4. 系统间交互调用：两台服务器A、B，服务器A上的应用a需要调用服务器B上的应用b提供的方法，而应用a和应用b不在一个内存空间，不能直接调用，此时，需要通过网络传输来表达需要调用的语义及传输调用的数据。

使用场景

1. 大型网站：内部涉及多个子系统，服务、接口较多。
2. 注册发现机制：如Nacos、Dubbo等，一般都有注册中心，服务有多个实例，调用方调用的哪个实例无感知。
3. 安全性：不暴露资源
4. 服务化治理：微服务架构、分布式架构。

架构图

核心功能概念

核心功能实现主要分为服务寻址、序列化和反序列化、网络传输功能。

服务寻址功能

Call ID映射：

​ 本地：在本地方法调用中，函数体是直接通过函数指针来指定的，但是在远程调用中，由于两个进程的地址空间完全不一样，函数指针不起作用。 ​ 远程：RPC中所有函数或方法都有自己的一个ID，在所有进程中都唯一。客户端在做远程过程调用时，必须附上这个ID，即客户端会查一下表，找出相应的Call ID，然后传给服务端，服务端也会查表，来确定客户端需要调用的函数，然后执行相应函数的代码。 ​ Call ID映射表一般是一个哈希表。

序列化和反序列化功能

概述：

• 序列化：将消息对象转换为二进制流。
• 反序列化：将二进制流转换为消息对象。

必要性： 远程调用涉及到数据的传输，在本地调用中，只需要将数据压入栈中，然后让函数去栈中读取即可。 但远程的数据传输，由于客户端和服务端不在同一个服务器上，涉及不同的进程，不能通过内存传递参数，此时就需要将客户端先将请求参数转成字节流（编码），传递给服务端，服务端再将字节流转为自己可读取格式（解码），这就是序列化和反序列化的过程。反之，服务端返回值也逆向经历序列化和反序列化到客户端。

序列化的优势： 将消息对象转为二进制字节流，便于网络传输。 可跨平台、跨语言。如Python编写的客户端请求序列化参数传输到Java编写的服务端进行反序列化。

网络传输功能

作用：

• 客户端将Call ID和序列化后的参数字节流传输给服务端。
• 服务端将序列化后的调用结果回传给客户端。

协议：   主要有TCP、UDP、HTTP协议。

基于TCP协议

​ 客户端和服务端建立Socket连接。 ​ 客户端通过Socket将需要调用的接口名称、方法名称及参数序列化后传递给服务端。 服务端反序列化后再利用反射调用对应的方法，将结果返回给客户端。

基于HTTP协议

​ 客户端向服务端发送请求，如GET、POST、PUT、DELETE等请求。 ​ 服务端根据不同的请求参数和请求URL进行方法调用，返回JSON或者XML数据结果。

TCP和HTTP对比

• 基于TCP协议实现的RPC调用，由于是底层协议栈，更佳灵活的对协议字段进行定制，可减少网络开销，提高性能，实现更大的吞吐量和并发数。但**，底层复杂，实现代价高**。
• 基于HTTP协议实现的RPC调用，已封装实现序列化，但HTTP属于应用层协议，HTTP传输所占用的字节数比TCP更高，传输效率对比TCP较低。

版本一

part1

• 实现基本的rpc调用
• 客户端动态代理
• 定义统一的request和response

part2

• 引入netty框架进行信息传输
• 自定义消息格式

part3

• 引入zookeeper作为注册中心

版本二

part1

• netty自定义编码器，解码器和序列化器

part2

• 在客户端建立本地服务缓存

• 实现本地缓存的动态更新

版本三

part1

• 实现客户端的负载均衡

part2

• 实现客户端的容错：失败重传
• 服务白名单

版本四

part1

• 服务限流，降级的实现
• 熔断器的实现

版本五

• SPI机制
• 配置顶
• 新增kryo、Hessian、protostuff等序列化方式
• 优化关闭方法

TodoList

• 分布式日志链路追踪

• 数据传输压缩加密认证

• 使用注解注册服务，消费服务

• 主动下线失败次数过多的节点

• 探测离线节点的状态，对恢复正常的节点重新上线

• 实现自适应的负载均衡器

笔记部分

common 模块包含了客户端和服务端之间共享的通用组件，如 RpcRequest 和 RpcResponse 等数据传输对象。因此，common 模块的代码会被同时运行在客户端和服务端，以确保双方在通信时使用相同的数据结构和协议。

Lombok 注解（@Data、@Builder、@NoArgsConstructor、@AllArgsConstructor）直接作用于 User 类，自动为该类生成相应的方法和构造函数。

在 common 包中设置 message、pojo 和 service 三个子包，是为了实现代码的模块化和职责分离，提高项目的可维护性和可扩展性。这种分层设计在构建分布式系统和 RPC 框架时尤为重要，有助于明确各部分的功能和作用。

message 包：用于定义客户端和服务端之间通信的消息结构，如请求和响应对象。这些类通常包含通信所需的字段和序列化方法，确保数据在网络上传输时的完整性和一致性。

pojo 包：存放简单的 Java 对象（POJO），用于表示业务实体或数据模型。

service 包：定义服务接口，描述系统中可供调用的业务功能。服务提供者实现这些接口，服务消费者通过这些接口调用远程服务。在 common 包中定义服务接口，可以确保客户端和服务端对服务的契约（接口）有一致的理解，方便双方的开发和维护。

接口是一种引用数据类型，是抽象方法的集合，用于定义类必须实现的方法。接口提供了一种规范，描述了类应具备哪些功能，但不涉及具体的实现。类通过实现接口来承诺提供这些功能。

接口用于定义一组抽象方法，而方法是类或接口中具有特定功能的代码块。

接口的实现类通常被称为实现类（Implementation Class）或接口的实现。这些类通过 implements 关键字实现接口中定义的方法，从而提供具体的功能。

common包下面有三个包：message负责client和server间通信；pojo负责放实体；service负责业务功能

PID（Process ID，进程标识符） 是 操作系统为每个进程分配的唯一标识号，用于区分不同的进程。

当一个程序启动时，操作系统会创建一个进程，并分配一个唯一的 PID，用于管理和跟踪该进程。

Class<?> 是什么？

Class 是 Java 反射机制中的 Class 类型，表示 某个类的运行时类型。

Class<?> 使用了 通配符 ?，表示 它可以是任意类型的 Class（即 Class 对象，不限定具体类型）。

clazz是什么？

在 Java 中，clazz 通常是 Class 类型的变量名，用于存储 某个类的 Class 对象。

clazz 不是 Java 的关键字，而是 开发者的命名习惯，类似于 obj 代表对象，num 代表数字。

Class<?> clazz = String.class;
System.out.println(clazz.getName()); // 输出：java.lang.String

全限定名（FQN, Fully Qualified Name） 指的是 类或接口的完整路径，包括包名和类名。

📌 Channel 在 Netty 中是什么？ 在 Netty 里，Channel 表示一个开放的网络连接，它是 数据读写的核心组件，类似于 Java 的 Socket，但更强大。

在 Zookeeper 里，节点（ZNode） 是 数据存储和组织的基本单位，类似于 文件系统的目录。

Curator 是一个 Java 库（包），用于操作 Zookeeper。Curator 作为 Zookeeper 的 Java 客户端，可以创建、读取、修改和删除这些 ZNode