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1.RPC基本原理

news 来源：原创 2025/5/16 1:59:39

文章目录

  • RPC
    • 1.定义
    • 2.概念
    • 3.优缺点
    • 4.RPC结构
    • 5.RPC消息协议
      • 5.1 消息边界
      • 5.2 内容
      • 5.3 压缩
    • 6.RPC的实现
      • 6.1 divide_protocol.py
      • 6.2 server.py
      • 6.3 client.py

RPC

1.定义

远程过程调用(remote procedure call)

2.概念

广义:所有通过网络进行通讯,的调用统称为RPC调用

狭义:不采用http协议的方式,采用自定义格式的二进制方式

3.优缺点

  • 优点
    • 效率高
    • 发起rpc调用的一方,可以忽略RPC的具体实现,如同编写本地函数调用
  • 缺点
    • 通用性不高

4.RPC结构

  • client(caller):调用者
  • client stub(bundle args/unbundle ret vals):客户端存根
  • client network service
  • server network service
  • server stub(bundle ret vals/unbundle args)

5.RPC消息协议

5.1 消息边界

  • 分隔符(\r\n)
  • 长度声明法(例如HTTP中 Content-Length)

5.2 内容

  • 二进制
  • 文本内容

5.3 压缩

  • 压缩处理是一把双刃剑,减少数据量减轻带宽压力同时,额外增加了压缩和解压缩的时间

6.RPC的实现

6.1 divide_protocol.py

import struct
from io import BytesIOclass InvalidOperation(Exception):...class DivideProtocol(object):"""float divide(1:int num1, 2:int num2=1)"""def _read_all(self, size):"""读取指定长度的字节:param size: 长度:return: 读取出的二进制数据"""if isinstance(self.conn, BytesIO):# BytesIO类型，用于演示buff = b''have = 0while have < size:chunk = self.conn.read(size - have)have += len(chunk)buff += chunkreturn buffelse:# socket类型buff = b''have = 0while have < size:chunk = self.conn.recv(size - have)have += len(chunk)buff += chunk# 客户端关闭了连接if len(chunk) == 0:raise EOFError()return buffdef args_encode(self, num1, num2=1):"""对调用参数进行编码:param num1: int:param num2: int:return: 编码后的二进制数据"""# 处理参数num1, 4字节整型buff = struct.pack('!B', 1)buff += struct.pack('!i', num1)# 处理参数num2, 4字节整型，如为默认值1，则不再放到消息中if num2 != 1:buff += struct.pack('!B', 2)buff += struct.pack('!i', num2)# 处理消息总长度，4字节无符号整型length = len(buff)# 处理方法名，字符串类型name = 'divide'# 字符串长度，4字节无符号整型msg = struct.pack('!I', len(name))msg += name.encode()msg += struct.pack('!I', length) + buffreturn msgdef args_decode(self, connection):"""获取调用参数并进行解码:param connection: 传输工具对象，如socket对象或者BytesIO对象，从中可以读取消息数据:return: 解码后的参数字典"""# 保存到当前对象中，供_read_all方式使用self.conn = connectionparam_name_map = {1: 'num1',2: 'num2'}param_len_map = {1: 4,2: 4}# 用于保存解码后的参数字典args = dict()# 读取消息总长度，4字无节符号整数buff = self._read_all(4)length = struct.unpack('!I', buff)[0]# 记录已读取的长度have = 0# 读取第一个参数，4字节整型buff = self._read_all(1)have += 1param_seq = struct.unpack('!B', buff)[0]param_len = param_len_map[param_seq]buff = self._read_all(param_len)have += param_lenargs[param_name_map[param_seq]] = struct.unpack('!i', buff)[0]if have >= length:return args# 读取第二个参数，4字节整型buff = self._read_all(1)have += 1param_seq = struct.unpack('!B', buff)[0]param_len = param_len_map[param_seq]buff = self._read_all(param_len)have += param_lenargs[param_name_map[param_seq]] = struct.unpack('!i', buff)[0]return argsdef result_encode(self, result):"""对调用的结果进行编码:param result: float 或 InvalidOperation对象:return: 编码后的二进制数据"""if isinstance(result, float):# 没有异常，正常执行# 处理结果类型，1字节无符号整数buff = struct.pack('!B', 1)# 处理结果值, 4字节floatbuff += struct.pack('!f', result)else:# 发生了InvalidOperation异常# 处理结果类型，1字节无符号整数buff = struct.pack('!B', 2)# 处理异常结果值, 字符串# 处理字符串长度, 4字节无符号整数buff += struct.pack('!I', len(result.message))# 处理字符串内容buff += result.message.encode()return buffdef result_decode(self, connection):"""对调用结果进行解码:param connection: 传输工具对象，如socket对象或者BytesIO对象，从中可以读取消息数据:return: 结果数据"""self.conn = connection# 取出结果类型, 1字节无符号整数buff = self._read_all(1)result_type = struct.unpack('!B', buff)[0]if result_type == 1:# float的结果值， 4字节floatbuff = self._read_all(4)result = struct.unpack('!f', buff)[0]return resultelse:# InvalidOperation对象# 取出字符串长度, 4字节无符号整数buff = self._read_all(4)str_len = struct.unpack('!I', buff)[0]buff = self._read_all(str_len)message = buff.decode()return InvalidOperation(message)class MethodProtocol(object):def __init__(self, connection):self.conn = connectiondef _read_all(self, size):"""读取指定长度的字节:param size: 长度:return: 读取出的二进制数据"""if isinstance(self.conn, BytesIO):# BytesIO类型，用于演示buff = b''have = 0while have < size:chunk = self.conn.read(size - have)have += len(chunk)buff += chunkreturn buffelse:# socket类型buff = b''have = 0while have < size:print('have=%d size=%d' % (have, size))chunk = self.conn.recv(size - have)have += len(chunk)buff += chunkif len(chunk) == 0:raise EOFError()return buffdef get_method_name(self):# 获取方法名# 读取字符串长度，4字节无符号整型buff = self._read_all(4)str_len = struct.unpack('!I', buff)[0]# 读取字符串buff = self._read_all(str_len)name = buff.decode()return name

6.2 server.py

import socket
import threadingfrom customize_rpc.divide_protocol import DivideProtocol, MethodProtocol, InvalidOperationclass Handlers:@staticmethoddef divide(num1, num2=1):"""除法:param num1::param num2::return:"""if num2 == 0:raise InvalidOperation()val = num1 / num2return valclass ServerStub(object):def __init__(self, connection, handlers):"""服务器存根:param connection: 与客户端的socket连接:param handlers: 存放被调用的方法"""self._process_map = {'divide': self._process_divide,}self.conn = connectionself.method_proto = MethodProtocol(self.conn)self.handlers = handlersdef process(self):"""被服务器调用的入口，服务器收到请求后调用该方法"""# 获取解析调用请求的方法名name = self.method_proto.get_method_name()# 调用对应的处理方法self._process_map[name]()def _process_divide(self):"""执行divide本地调用，并将结果返回给客户端"""# 接收调用参数proto = DivideProtocol()args = proto.args_decode(self.conn)# 进行本地divide调用try:result = self.handlers.divide(**args)except InvalidOperation as e:result = e# 构造返回值消息并返回result = proto.result_encode(result)self.conn.sendall(result)class Server(object):def __init__(self, host, port, handlers):self.sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)self.sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)self.host = hostself.port = portself.sock.bind((host, port))self.handlers = handlersdef serve(self):"""开始服务"""self.sock.listen(128)print("开始监听")while True:conn, addr = self.sock.accept()print("建立链接%s" % str(addr))stub = ServerStub(conn, self.handlers)try:while True:stub.process()except EOFError:print("客户端关闭连接")# 关闭服务端连接conn.close()class ThreadServer(object):def __init__(self, host, port, handlers):self.sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)self.sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)self.host = hostself.port = portself.sock.bind((host, port))self.handlers = handlersdef serve(self):"""开始服务"""self.sock.listen(128)print("开始监听")while True:conn, addr = self.sock.accept()print("建立链接%s" % str(addr))t = threading.Thread(target=self.handle, args=(conn,))t.start()def handle(self, client):stub = ServerStub(client, self.handlers)try:while True:stub.process()except EOFError:print("客户端关闭连接")client.close()if __name__ == '__main__':server = Server('127.0.0.1', 8000, Handlers)server.serve()

6.3 client.py

import time
import socketfrom customize_rpc.divide_protocol import DivideProtocol, InvalidOperationclass Channel(object):"""连接通道"""def __init__(self, host, port):self.host = hostself.port = portdef get_connection(self):"""获取一个tcp连接"""sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)sock.connect((self.host, self.port))return sockclass ClientStub(object):"""客户端存根"""def __init__(self, channel: Channel):self.channel = channelself.conn = self.channel.get_connection()def divide(self, num1, num2=1):# 构造proto = DivideProtocol()args = proto.args_encode(num1, num2)self.conn.sendall(args)result = proto.result_decode(self.conn)if isinstance(result, InvalidOperation):raise resultelse:return resultif __name__ == '__main__':channel = Channel('127.0.0.1', 8000)stub = ClientStub(channel)for i in range(5):try:val = stub.divide(i * 100, 10)except InvalidOperation as e:print(e.message)else:print(val)time.sleep(1)

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编程日记 2025/5/9 18:19:52

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目录 pytest简介 基本测试实例 编写测试文件 执行测试 pytest运行时参数 mark标记 Fixture pytest插件 Allure测试报告 测试步骤 pytest简介 Pytest‌是一个非常流行的Python测试框架&#xff0c;它支持简单的单元测试和复杂的功能测试&#xff0c;具有易于上手、功…...

编程日记 2025/5/12 6:12:33

磁盘调度算法

先来先服务&#xff08;FCFS&#xff09;算法 原理&#xff1a; 按照进程请求访问磁盘的先后顺序进行调度。就像是排队买东西&#xff0c;先到的先服务。 示例&#xff08;Python&#xff09;&#xff1a; def fcfs(requests):"""requests是一个包含磁盘请求序…...

编程日记 2025/5/10 3:58:59

多视图 (Multi-view) 与多模态 (Multi-modal)

多视图 (Multi-view) 与多模态 (Multi-modal) 是两种不同的数据处理方式&#xff0c;它们在机器学习和数据分析中有着重要的应用。尽管这两者有一些相似之处&#xff0c;但它们关注的角度和处理方法有所不同。 多视图 (Multi-view) 定义&#xff1a;多视图指的是同一数据对象…...

编程日记 2025/5/11 12:26:49

CFA知识点梳理系列：CFA Level II, Reading 7 Economics of Regulation

这是CFA知识点梳理系列的第七篇文章&#xff0c;上一篇文章可以参考以下链接: CFA知识点梳理系列&#xff1a;CFA Level II, Reading 6 Economic Growth...

编程日记 2025/5/15 18:42:52

微信流量主挑战：三天25用户！功能未完善？（新纪元4）

&#x1f389;【小程序上线第三天&#xff01;突破25用户大关&#xff01;】&#x1f389; 嘿&#xff0c;大家好&#xff01;今天是我们小程序上线的第三天&#xff0c;我们的用户量已经突破了25个&#xff01;昨天还是16个&#xff0c;今天一觉醒来竟然有25个&#xff01;这涨…...

编程日记 2025/5/10 0:49:53

1.微服务灰度发布落地实践(方案设计)

前言 微服务架构中的灰度发布&#xff08;也称为金丝雀发布或渐进式发布&#xff09;是一种在不影响现有用户的情况下&#xff0c;逐步将新版本的服务部署到生产环境的策略。通过灰度发布&#xff0c;你可以先将新版本的服务暴露给一小部分用户或特定的流量&#xff0c;观察其…...

编程日记 2025/5/15 4:49:48

Web3如何推动元宇宙的去中心化发展？

随着科技的不断进步&#xff0c;元宇宙的概念逐渐从科幻变成现实&#xff0c;它不仅是虚拟世界与现实世界的融合&#xff0c;更是数字交互和社会参与的新形态。在这个过程中&#xff0c;Web3作为下一代互联网的核心技术&#xff0c;正发挥着关键作用。特别是在去中心化的元宇宙…...

编程日记 2025/5/8 17:06:41

【NODE】01-fs和path常用知识点

前言 最近在使用express-generator知识进行搭建前后端通信&#xff0c;其中有些知识点涉及到nodejs的fs和path核心模块&#xff0c;因此另写一篇文章进行介绍和代码案例练习。 fs&#xff08;文件系统&#xff09;和 path 是 Node.js 的核心模块&#xff0c;用于文件操作和路径…...

编程日记 2025/5/15 15:42:34