使用 Netty 实现 RPC 通信框架

使用 Netty 实现 RPC 通信框架

远程过程调用（RPC，Remote Procedure Call） 是分布式系统中非常重要的通信机制。它允许客户端调用远程服务器上的方法，就像调用本地方法一样。RPC 的核心在于屏蔽底层通信细节，使开发者关注业务逻辑。

Netty 作为一个高性能的网络通信框架，非常适合实现 RPC 框架。本篇文章将介绍如何使用 Netty 实现一个简单的 RPC 通信框架。

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1. RPC 通信框架基本原理

1.1 核心组成

RPC 框架的核心模块通常包括：

1. 服务注册与发现：
   • 将服务接口及其实现类的地址注册到中心（如注册中心或简单的服务端映射）。
2. 序列化与反序列化：
   • 将方法调用、参数等序列化成字节流，传输到远程服务器，服务器再反序列化进行处理。
3. 网络通信：
   • 使用 Netty 实现客户端和服务端之间的数据传输。
4. 动态代理：
   • 使用动态代理拦截客户端对接口的调用，将调用信息发送到服务端并返回结果。

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1.2 RPC 调用流程

1. 客户端：
   • 客户端调用代理对象的方法。
   • 代理对象将方法、参数打包成 RPC 请求，发送到服务器。
2. 服务器：
   • 服务器解析 RPC 请求，定位到具体的方法和参数。
   • 调用本地方法，获取结果后返回给客户端。
3. 客户端：
   • 接收服务器的响应，将结果返回给调用者。

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2. Netty 实现 RPC 通信框架

2.1 项目结构设计

src/main/java/
├── common/         // 通用模块
│   ├── RpcRequest.java       // RPC 请求封装
│   ├── RpcResponse.java      // RPC 响应封装
│   ├── Serializer.java       // 序列化接口
│   ├── JsonSerializer.java   // JSON 序列化实现
├── server/         // 服务端模块
│   ├── RpcServer.java         // RPC 服务端
│   ├── ServiceRegistry.java   // 服务注册表
├── client/         // 客户端模块
│   ├── RpcClient.java         // RPC 客户端
│   ├── RpcProxy.java          // 客户端动态代理

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2.2 核心代码实现

2.2.1 通用模块

(1) RPC 请求与响应类

RpcRequest 和 RpcResponse 用于封装客户端发送的请求和服务器的响应。

public class RpcRequest {
   
    private String methodName; // 方法名
    private String className;  // 类名
    private Object[] parameters; // 参数
    private Class<?>[] paramTypes; // 参数类型

    // Getters and setters
}

public class RpcResponse {
   
    private Object result; // 方法调用结果
    private String error;  // 错误信息（如果有）
    
    // Getters and setters
}

(2) 序列化接口

为确保传输的数据可以跨网络传递，定义序列化与反序列化的接口。

public interface Serializer {
   
    byte[] serialize(Object obj);   // 序列化
    <T> T deserialize(byte[] bytes, Class<T> clazz); // 反序列化
}

(3) JSON 序列化实现

使用 Jackson 实现简单的 JSON 序列化。

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;

public class JsonSerializer implements Serializer {
   
    private static final ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();

    @Override
    public byte[] serialize(Object obj) {
   
        try {
   
            return objectMapper.writeValueAsBytes(obj);
        } catch (Exception e) {
   
            throw new RuntimeException("Serialization failed", e);
        }
    }

    @Override
    public <T> T deserialize(byte[] bytes, Class<T> clazz) {
   
        try {
   
            return objectMapper.readValue(bytes, clazz);
        } catch (Exception e) {
   
            throw new RuntimeException("Deserialization failed", e);
        }
    }
}

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2.2.2 服务端模块

(1) 服务注册表

ServiceRegistry 用于存储服务接口与实现类的映射。

import <