代理
代理的意思就是请求者不直接与终端交互,而是通过一个中间者来做请求转发,举几个生活中的代理案例:
- 翻墙上网
国外有很多网站在国内不能访问,所以就需要利用一个代理中转发请求,达到瞒天过海的目的。
- 用户炒股
要想投资股票,你只能通过在证券商那开通账户然后,通过在证券商那提供的功能才能实现在上海证券交易所交易股票。
- 经济人
下面的看图就明白了,不需要多做解释。
RPC
RPC的意思是远程过程调用,使客户端调用远程方法像调用本地方法一样简单,而不需要去关心如何与远程服务器通信相关问题:
- 具体的通信协议选择
比如是TCP通信还是基于HTTP通信,像dubbo默认是基于TCP的,当当在此基础上扩展了劫持HTTP通信的扩展,spring cloud也是基于HTTP。
- 具体的编码方式
计算机之间通信时最需要按一定格式的数据进行传输,比如TCP通信时就需要将JAVA对象通过编码转换成字节流,比如这两对象:
MessageToByteEncoder与ByteToMessageDecoder
- 具体数据传输
比如TCP传输时,各类问题:半包,粘包,延迟,超时,重连等处理。
- ......
为了不在客户端调用服务端时处理上述逻辑,就需要有一个专门处理上述问题的框架来协助,这里可以利用JAVA提供的动态代理业完成。将请求委托给一个代理,这个代理去专门解决通信问题。
动态代理基础
InvocationHandler
要想写一个代理实现类,最简单的方法就是实现InvocationHandler接口,它只包含一个接口方法:
Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
包含三个参数:
- proxy
是指被代理的真实对象
- method
是指我们需要执行的真实对象的方法
- args
是指我们需要执行的真实对象的方法所需要的参数
此类需要配合下面的Proxy类来创建动态代理,自身只是一个代理类的实现。
Proxy
这个类是用来创建真实对象代理类的,我这里应用Proxy.newProxyInstance构建Rpc客户端代理,它也有三个参数:
- ClassLoader loader
是指由哪一个类加载器来加载生成的代理对象,一般我们就用真实对象所用的加载器即可。
- Class<?>[] interfaces
是指真实对象都实现了哪些接口,接口确认之后才能调用其中的方法。
- InvocationHandler h
是指产生的代理类在执行方法时所关联的一个代理对象,即我们第一步提到的实现了InvocationHandler接口的实例,代理对象在执行方法时委托给这个关联的handle去处理。
RPC客户端代理实现
RpcProxy
编写一个代理类RpcProxy,它用来处理TCP通信相关的问题,主要流程如下:
- 组装参数
从method以及args参数中获取相应的值,填充到私有协议栈所需要的数据对象中(RpcRequest)。
- 找一个可用的连接进行数据通信
从连接管理器(RpcClientInvokerManager)中获取可用连接,构建处理请求链最后调用执行方法。
- 返回结果
根据客户端请求的方式,如果是需要返回值则返回一个Future对象供异步回调,如果不关心返回值则直接返回空。
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
RpcRequest request = new RpcRequest();
request.setRequestId(UUID.randomUUID().toString());
request.setClassName(method.getDeclaringClass().getName());
request.setMethodName(method.getName());
request.setParameterTypes(method.getParameterTypes());
request.setParameters(args);
if (this.reference != null) {
request.setMaxExecutesCount(this.reference.maxExecutesCount());
}
request.setContextParameters(RpcContext.getContext().getContextParameters());
RpcClientInvoker invoker = RpcClientInvokerManager.getInstance(this.referenceConfig).getInvoker();
invoker.setRpcRequest(request);
RpcInvoker rpcInvoker=invoker.buildInvokerChain(invoker);
ResponseFuture response=(ResponseFuture) rpcInvoker.invoke(invoker.buildRpcInvocation(request));
if(isSync){
return response.get();
}
else {
RpcContext.getContext().setResponseFuture(response);
return null;
}
}
RPC客户端初始化远程接口
- 在RpcClient类中封装一个创建代理的方法:
public <T> T createProxy(Class<T> interfaceClass,RpcReference reference) {
return (T) Proxy.newProxyInstance(
interfaceClass.getClassLoader(),
new Class<?>[]{interfaceClass},
new RpcProxy<T>(interfaceClass,this.referenceConfig,reference)
);
}
通过上面代码产后的代理,是在JVM运行时产生的,它即不是我们上面所提到的代理对象RpcProxy也不是我们的真实对象,它的主要作用就是在调用接口时,将invoke方法的执行委托给我们的代理对象RpcProxy,起到一个转发的效果。
- 通过注解自动生成代理
要想实现调用远程接口与调用本地接口一样简单,思路就是在系统初始化时,扫描特殊注解的变量从而为变量创建代理对象。这里可以借助于BeanPostProcessor对象,它有一个初始化的方法:
public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName)
我们可以在这个函数中为特殊的变量调用RpcClient.createProxy生成代理,比如下面的代码会遍历所有的字段,如果字段上标记了RpcReference注解,说明这是一个远程接口,所以调用RpcClient调用createProxy生成代理对象。
public Object initRpcReferenceBean(Object bean, String beanName){
Class<?> clazz = bean.getClass();
if(isProxyBean(bean)){
clazz = AopUtils.getTargetClass(bean);
}
Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
for (Field field : fields) {
try {
if (! field.isAccessible()) {
field.setAccessible(true);
}
RpcReference reference = field.getAnnotation(RpcReference.class);
if (reference != null) {
Object value=this.rpcClient.createProxy(field.getType(),reference);
if (value != null) {
field.set(bean, value);
}
}
} catch (Exception e) {
throw new BeanInitializationException("Failed to init remote service reference at filed " + field.getName() + " in class " + bean.getClass().getName(), e);
}
}
return bean;
}
RPC客户端引用远程接口
以下代码是一个服务中依赖的变量,增加上@rpcreference之后说明接口是一个远程接口。
@RpcReference(isSync = false)
private ProductService productServiceAsync;
方法中调用远程接口:
public Product getById(Long productId){
return this.productService.getById(productId);
}
业务代码中,直接调用productServiceAsync中包含的方法即可,不需要去写任何写通信相关的代码,实现了典型的远程过程调用。
本文源码
https://github.com/jiangmin168168/jim-framework
文中代码是依赖上述项目的,如果有不明白的可下载源码