注:最近了解到一些关于远程通信相关的内容,觉得有必要记录一下,说到远程通信,现在的技术非常多,如JAVARMI, 基于http的webservice,RPC等,但是多了也容易搞不清楚,什么情况下我们应该优先使用哪些技术,比如JAVARMI,在有些具有高度相似结构的JAVA项目,通常为各子项目之间远程通信,是挺好用的,这是应该在项目设计时就需要考虑到的,或者我们可以使用resuful接口来实现,但是对于远程通信需求,我们也可以选择使用RPC来实现。
有几个重要的点
1:RPC是一个概念,具有多种实现方式,也可以使用多种数据结构,比如XMLRPC,JSONRPC等等。
2:RPC和标准HTTP区别是什么?
答:不在一个层面上,RPC泛指远程过程调用,而HTTP仅仅是OSI7层框架最上层应用层的一个协议,RPC可以使用HTTP来实现远程过程调用,也可以使用TCP/UDP SOCKET来实现,RPC的层级与webservice,javaRMI类似,具体区别请看正文 。
RPC(远程过程调用)是什么
- 简单的说,RPC就是从一台机器(客户端)上通过参数传递的方式调用另一台机器(服务器)上的一个函数或方法(可以统称为服务)并得到返回的结果。
- RPC 会隐藏底层的通讯细节(不需要直接处理Socket通讯或Http通讯)
- RPC 是一个请求响应模型。客户端发起请求,服务器返回响应(类似于Http的工作方式)
- RPC 在使用形式上像调用本地函数(或方法)一样去调用远程的函数(或方法)。
远程过程调用发展历程
- ONC RPC (开放网络计算的远程过程调用),OSF RPC(开放软件基金会的远程过程调用)
- CORBA(Common Object Request Broker Architecture公共对象请求代理体系结构)
- DCOM(分布式组件对象模型),COM+
- Java RMI
- .NET Remoting
- XML-RPC,SOAP,Web Service
- PHPRPC,Hessian,JSON-RPC
- Microsoft WCF,WebAPI
- ZeroC Ice,Thrift,GRPC
- Hprose
早期的 RPC
- 第一代 RPC(ONC RPC,OSF RPC)不支持对象的传递。
- CORBA 太复杂,各种不同实现不兼容,一般程序员也玩不转。
- DCOM,COM+ 逃不出 Windows 的手掌心。
- RMI 只能在 Java 里面玩。
- .NET Remoting 只能在 .NET 平台上玩。
XML-RPC,SOAP,WebService
- 冗余数据太多,处理速度太慢。
- RPC 风格的 Web Service 跨语言性不佳,而 Document 风格的 Web Service 又太过难用。
- Web Service 没有解决用户的真正问题,只是把一个问题变成了另一个问题。
- Web Service 的规范太过复杂,以至于在 .NET 和 Java 平台以外没有真正好用的实现,甚至没有可用的实现。
- 跨语言跨平台只是 Web Service 的一个口号,虽然很多人迷信这一点,但事实上它并没有真正实现。
PHPRPC
- 基于 PHP 内置的序列化格式,在跨语言的类型映射上存在硬伤。
- 通讯上依赖于 HTTP 协议,没有其它底层通讯方式的选择。
- 内置的加密传输既是特点,也是缺点。
- 虽然比基于 XML 的 RPC 速度快,但还不是足够快。
Hessian
- 二进制的数据格式完全不具有可读性。
- 官方只提供了两个半语言的实现(Java,ActionScript 和不怎么完美的 Python 实现),其它语言的第三方实现良莠不齐。
- 支持的语言不够多,对 Web 前端的 JavaScript 完全无视。
- 虽然是动态 RPC,但动态性仍然欠佳。
- 虽然比基于 XML 的 RPC 速度快,但还不是足够快。
JSON-RPC
- JSON 具有文本可读性,且比 XML 更简洁。
- JSON 受 JavaScript 语言子集的限制,可表示的数据类型不够多。
- JSON 格式无法表示数据内的自引用,互引用和循环引用。
- 某些语言具有多种版本的实现,但在类型影射上没有统一标准,存在兼容性问题。
- JSON-RPC 虽然有规范,但是却没有统一的实现。在不同语言中的各自实现存在兼容性问题,无法真正互通。
Microsoft WCF,WebAPI
- 它们是微软对已有技术的一个 .NET 平台上的统一封装,是对 .NET Remoting、WebService 和基于 JSON 、XML 等数据格式的 REST 风格的服务等技术的一个整合。
- 虽然号称可以在 .NET 平台以外来调用它的这些服务,但实际上跟在 .NET 平台内调用完全是两码事。它没有提供任何在其他平台的语言中可以使用的任何工具。
ZeroC Ice,Thrift,GRPC
- 初代 RPC 技术的跨语言面向对象的回归。
- 仍然需要通过中间语言来编写类型和接口定义。
- 仍然需要用代码生成器来将中间语言编写的类型和接口定义翻译成你所使用的编程语言的客户端和服务器端的占位程序(stub)。
- 你必须要基于生成的服务器代码来单独编写服务,而不能将已有代码直接作为服务发布。
- 你必须要用生成的客户端代码来调用服务,而没有其它更灵活的方式。
- 如果你的中间代码做了修改,以上所有步骤你都要至少重复一遍。
Hprose
- 无侵入式设计,不需要单独定义类型,不需要单独编写服务,已有代码可以直接发布为服务。
- 具有丰富的数据类型和完美的跨语言类型映射,支持自引用,互引用和循环引用数据。
- 支持众多传输方式,如 HTTP、TCP、Websocket 等。
- 客户端具有更灵活的调用方式,支持同步调用,异步调用,动态参数,可变参数,引用参数传递,多结果返回(Golang)等语言特征,Hprose 2.0 甚至支持推送。
- 具有良好的可扩展性,可以通过过滤器和中间件实现加密、压缩、缓存、代理等各种功能性扩展。
- 兼容的无差别跨语言调用
- 支持更多的常用语言和平台
- 支持浏览器端的跨域调用
- 没有中间语言,无需学习成本
- 性能卓越,使用简单
RPC(Remote Procedure Call Protocol)和当前集中远程通信技术的比较
RPC使用C/S方式,采用http协议,发送请求到服务器,等待服务器返回结果。这个请求包括一个参数集和一个文本集,通常形成“classname.methodname”形式。优点是跨语言跨平台,C端、S端有更大的独立性,缺点是不支持对象,无法在编译器检查错误,只能在运行期检查。
Web Service
Web Service提供的服务是基于web容器的,底层使用http协议,类似一个远程的服务提供者,比如天气预报服务,对各地客户端提供天气预报,是一种请求应答的机制,是跨系统跨平台的。就是通过一个servlet,提供服务出去。
首先客户端从服务器的到WebService的WSDL,同时在客户端声称一个代理类(Proxy Class) 这个代理类负责与WebService
服务器进行Request 和Response 当一个数据(XML格式的)被封装成SOAP格式的数据流发送到服务器端的时候,就会生成一个进程对象并且把接收到这个Request的SOAP包进行解析,然后对事物进行处理,处理结束以后再对这个计算结果进行SOAP
包装,然后把这个包作为一个Response发送给客户端的代理类(Proxy Class),同样地,这个代理类也对这个SOAP包进行解析处理,继而进行后续操作。这就是WebService的一个运行过程。
Web Service大体上分为5个层次:
1. Http传输信道
2. XML的数据格式
3. SOAP封装格式
4. WSDL的描述方式
5. UDDI UDDI是一种目录服务,企业可以使用它对Webservices进行注册和搜索
RMI (Remote Method Invocation)
RMI 采用stubs 和 skeletons 来进行远程对象(remote object)的通讯。stub 充当远程对象的客户端代理,有着和远程对象相同的远程接口,远程对象的调用实际是通过调用该对象的客户端代理对象stub来完成的,通过该机制RMI就好比它是本地工作,采用tcp/ip协议,客户端直接调用服务端上的一些方法。优点是强类型,编译期可检查错误,缺点是只能基于JAVA语言,客户机与服务器紧耦合。
JMS(Java Messaging Service)
JMS是Java的消息服务,JMS的客户端之间可以通过JMS服务进行异步的消息传输。JMS支持两种消息模型:Point-to-Point(P2P)和Publish/Subscribe(Pub/Sub),即点对点和发布订阅模型。
几者的区别与联系
1、RPC与RMI
(1)RPC 跨语言,而 RMI只支持Java。
(2)RMI 调用远程对象方法,允许方法返回 Java 对象以及基本数据类型,而RPC 不支持对象的概念,传送到 RPC 服务的消息由外部数据表示 (External Data Representation, XDR) 语言表示,这种语言抽象了字节序类和数据类型结构之间的差异。只有由 XDR 定义的数据类型才能被传递, 可以说 RMI 是面向对象方式的 Java RPC 。
(3)在方法调用上,RMI中,远程接口使每个远程方法都具有方法签名。如果一个方法在服务器上执行,但是没有相匹配的签名被添加到这个远程接口上,那么这个新方法就不能被RMI客户方所调用。
在RPC中,当一个请求到达RPC服务器时,这个请求就包含了一个参数集和一个文本值,通常形成“classname.methodname”的形式。这就向RPC服务器表明,被请求的方法在为 “classname”的类中,名叫“methodname”。然后RPC服务器就去搜索与之相匹配的类和方法,并把它作为那种方法参数类型的输入。这里的参数类型是与RPC请求中的类型是匹配的。一旦匹配成功,这个方法就被调用了,其结果被编码后返回客户方。
2、JMS和RMI
采用JMS 服务,对象是在物理上被异步从网络的某个JVM 上直接移动到另一个JVM 上(是消息通知机制)
而RMI 对象是绑定在本地JVM 中,只有函数参数和返回值是通过网络传送的(是请求应答机制)。
RMI一般都是同步的,也就是说,当client调用Server的一个方法的时候,需要等到对方的返回,才能继续执行client端,这个过程调用本地方法感觉上是一样的,这也是RMI的一个特点。
JMS 一般只是一个点发出一个Message到Message Server,发出之后一般不会关心谁用了这个message。
所以,一般RMI的应用是紧耦合,JMS的应用相对来说是松散耦合应用。
3、Webservice与RMI
RMI是在tcp协议上传递可序列化的java对象,只能用在java虚拟机上,绑定语言,客户端和服务端都必须是java
webservice没有这个限制,webservice是在http协议上传递xml文本文件,与语言和平台无关
4、Webservice与JMS
Webservice专注于远程服务调用,jms专注于信息交换。
大多数情况下Webservice是两系统间的直接交互(Consumer <--> Producer),而大多数情况下jms是三方系统交互(Consumer <- Broker -> Producer)。当然,JMS也可以实现request-response模式的通信,只要Consumer或Producer其中一方兼任broker即可。
JMS可以做到异步调用完全隔离了客户端和服务提供者,能够抵御流量洪峰; WebService服务通常为同步调用,需要有复杂的对象转换,相比SOAP,现在JSON,rest都是很好的http架构方案;(举一个例子,电子商务的分布式系统中,有支付系统和业务系统,支付系统负责用户付款,在用户在银行付款后需要通知各个业务系统,那么这个时候,既可以用同步也可以用异步,使用异步的好处就能抵御网站暂时的流量高峰,或者能应对慢消费者。)
JMS是java平台上的消息规范。一般jms消息不是一个xml,而是一个java对象,很明显,jms没考虑异构系统,说白了,JMS就没考虑非java的东西。但是好在现在大多数的jms provider(就是JMS的各种实现产品)都解决了异构问题。相比WebService的跨平台各有千秋吧。