如何设计一个类似Dubbo的RPC框架？——RPC项目中可能会遇到的一些问题

这篇文章介绍了一个难度适中的定制化RPC项目应该实现哪些功能，并且深入回答了RPC框架在面试过程中容易被问到的一些问题，看完这一整篇文章，相信Java初学者会对RPC项目有更深的了解。如果文章中有哪些错误，欢迎批评指正，谢谢。

1、我们要做一个什么样的RPC项目

1.1 RPC概述

RPC 的主要功能目标是让构建分布式计算（应用）更容易，在提供强大的远程调用能力时不损失本地调用的语义简洁性。为实现该目标，RPC 框架需提供一种透明调用机制，让使用者不必显式的区分本地调用和远程调用。

RPC的优点：

• 分布式设计
• 部署灵活
• 解耦服务
• 扩展性强

RPC框架优势：

• RPC框架一般使用长链接，不必每次通信都要3次握手，减少网络开销。
• RPC框架一般都有注册中心，有丰富的监控管理、发布、下线接口、动态扩展等，对调用方来说是无感知、统一化的操作、协议私密，安全性较高
• RPC 协议更简单内容更小，效率更高，服务化架构、服务化治理，RPC框架是一个强力的支撑。
• RPC基于TCP实现，也可以基于Http2实现

1.2 主流的RPC框架 

主流RPC框架：

• Dubbo：国内最早开源的 RPC 框架，由阿里巴巴公司开发并于 2011 年末对外开源，仅支持 Java 语言。
• Motan：新浪微博内部使用的 RPC 框架，于 2016 年对外开源，仅支持 Java 语言。
• Tars：腾讯内部使用的 RPC 框架，于 2017 年对外开源，仅支持 C++ 语言。
• Spring Cloud：国外 Pivotal 公司 2014 年对外开源的 RPC 框架，提供了丰富的生态组件。
• gRPC：Google 于 2015 年对外开源的跨语言 RPC 框架，支持多种语言。
• Thrift：最初是由 Facebook 开发的内部系统跨语言的 RPC 框架，2007 年贡献给了 Apache 基金，成为 Apache 开源项目之一，支持多种语言。

1.3 我们要做一个实现了什么技术的RPC项目 

使用Netty、Spring和Zookeeper实现类似dubbo的分布式RPC项目。采用了JSON作为序列化方式，以自定义Spring注解为基础实现了动态代理，实现了TCP的长链接并支持心跳检测，通过Zookeeper的Watcher机制实现了客户端连接的监控、管理和发现等功能，并实现了服务注册的功能。 

1.4 与Dubbo的区别

• 项目只使用netty+spring做服务器，而dubbo的服务器支持tomcat、netty等容器
• 项目的动态代理使用的是spring的动态代理，dubbo则是使用的javassist
• 项目只支持JSON的序列化，dubbo支持的序列化形式更多更全面

2、深入RPC技术 

2.1 普遍的RPC框架流程

具体调用过程：

1. 服务消费者（client客户端）通过本地调用的方式调用服务
2. 客户端存根（client stub）接收到请求后负责将方法、入参等信息序列化（组装）成能够进行网络传输的消息体
3. 客户端存根（client stub）找到远程的服务地址，并且将消息通过网络发送给服务端
4. 服务端存根（server stub）收到消息后进行解码（反序列化操作）
5. 服务端存根（server stub）根据解码结果调用本地的服务进行相关处理
6. 本地服务执行具体业务逻辑并将处理结果返回给服务端存根（server stub）
7. 服务端存根（server stub）将返回结果重新打包成消息（序列化）并通过网络发送至消费方
8. 客户端存根（client stub）接收到消息，并进行解码（反序列化）
9. 服务消费方得到最终结果

 2.2 该RPC项目的具体调用过程

服务器调用：

1. 首先需要启动Zookeeper服务器，然后通过spring启动RPC的server
2. 此时Rpc的server会把自己注册到Zookeeper中
3. 在Rpc的server启动过程中，会采用ApplicationLi