Thrift RPC 框架分析

摘要： 前言 工作中用到Thrift，一直想深入研究一下。今天這篇部落格以提問的方式，分析Thrift的原始碼。文章部分參考自： Thrift原始碼分析 。 本來計劃的題目是：「Thrift RPC 原始碼分析」，可是寫了兩個小時才發現，我根本沒有貼出多少原始碼……因為我是在公司專案原始碼...

前言

工作中用到Thrift，一直想深入研究一下。今天這篇部落格以提問的方式，分析Thrift的原始碼。文章部分參考自： ofollow,noindex">Thrift原始碼分析 。

本來計劃的題目是：「Thrift RPC 原始碼分析」，可是寫了兩個小時才發現，我根本沒有貼出多少原始碼……因為我是在公司專案原始碼中直接分析的，又不能直接貼在部落格中，遂放棄 o_0

Thrift 有什麼特點？

1. 基於二進位制的高效能的編解碼框架
2. 基於IO/">NIO的底層通訊
3. 相對簡單的服務呼叫模型
4. 使用IDL支援跨平臺呼叫

Thrift 的整體架構？

官方文件 Apache Thrift - Concepts 詳細說明了Thrift的架構：

Thrift network stack

+-------------------------------------------+
| Server|
| (single-threaded, event-driven etc)|
+-------------------------------------------+
| Processor|
| (compiler generated)|
+-------------------------------------------+
| Protocol|
| (JSON, compact etc)|
+-------------------------------------------+
| Transport|
| (raw TCP, HTTP etc)|
+-------------------------------------------+

Transport

Transport layer 提供了一個從網路IO讀寫的簡單抽象，可以使Thrift與底層解耦。

Transport介面有：

• open
• close
• read
• write
• flush

除了Transport介面，還有一個 ServerTransport ，用來在server端建立請求的連線。

• open
• listen
• accept
• close

Protocol

Protocol 定義了傳輸資料的序列化、反序列化機制（JSON、XML、binary、compact binary等）。

Protocol的介面如下：

writeMessageBegin(name, type, seq)
writeMessageEnd()
writeStructBegin(name)
writeStructEnd()
writeFieldBegin(name, type, id)
writeFieldEnd()
writeFieldStop()
writeMapBegin(ktype, vtype, size)
writeMapEnd()
writeListBegin(etype, size)
writeListEnd()
writeSetBegin(etype, size)
writeSetEnd()
writeBool(bool)
writeByte(byte)
writeI16(i16)
writeI32(i32)
writeI64(i64)
writeDouble(double)
writeString(string)

name, type, seq = readMessageBegin()
readMessageEnd()
name = readStructBegin()
readStructEnd()
name, type, id = readFieldBegin()
readFieldEnd()
k, v, size = readMapBegin()
readMapEnd()
etype, size = readListBegin()
readListEnd()
etype, size = readSetBegin()
readSetEnd()
bool = readBool()
byte = readByte()
i16 = readI16()
i32 = readI32()
i64 = readI64()
double = readDouble()
string = readString()

Processor

Processor 封裝了讀取輸入流、寫入輸出流的能力，其中輸入流、輸出流都是 Protocol 的物件。介面很簡單：

interface TProcessor {
bool process(TProtocol in, TProtocol out) throws TException
}

其中使用者需要實現TProcessor介面。

Thrift 的原始碼實現？

TTransport

TTransport有很多實現，其中最重要的就是TFramedTransport。

客戶端的實際使用：

TSocket socket = new TSocket(host, port);
socket.setTimeout(timeout);
TTransport transport = new TFramedTransport(socket);
TProtocol protocol = new TCompactProtocol(transport);
transport.open();

TProtocol

Thrift主要支援的協議有：

• JSON
• SimpleJSON
• Binary
• Compact Binary

其中 Binary 協議的序列化、反序列化，可以參考我的另一篇文章： Thrift 物件序列化、反序列化-位元組陣列分析 。

TServer

解釋起來太麻煩，還是直接貼思維導圖吧，更直觀 0_o

TServerTransport

TServerTransport作為伺服器的Acceptor抽象，來監聽埠，建立客戶端Socket連線。

• TNonblockingServerTransport和TNonblockingServerSocket作為非阻塞IO的Acceptor,封裝了ServerSocketChannel
• TServerSocket作為阻塞同步IO的Acceptor，封裝了ServerSocket

其他 RPC 框架有哪些？

• rpcx: 基於Go的服務治理的rpc框架、客戶端支援跨語言
• grpc: Google 出品的跨語言rpc框架，很弱的(實驗性的)負載均衡, 測試使用的是grpc-go
• go std rpc: Go標準庫的rpc, 不支援跨語言(jsonrpc支援json rpc 1.0)
• thrift: 跨語言的rpc框架，facebook貢獻
• dubbo: 國內較早開源的服務治理的Java rpc框架，雖然在阿里巴巴內部競爭中落敗於HSF，沉寂了幾年，但是在國內得到了廣泛的應用，目前dubbo專案又獲得了支援，並且dubbo 3.0也開始開發
• motan: 微博內部使用的rpc框架，底層支援java,生態圈往service mesh發展以支援多語言
• hprose: 國內開發人員開發的一個跨語言的rpc框架，非服務治理但是效能高效
• twirp: twitch.tv剛剛開源的一個restful風格的rpc框架
• go-micro: Go語言的一個服務治理rpc框架， 在測試中發現效能不太好，所以沒有繼續測試，相關的測試程式碼已在github庫中
• go kit:
• 騰訊 Tars:騰訊公司的rpc框架
• 百度 brpc: 百度公司的rpc框架
• spring cloud:

參考自： 流行的rpc框架benchmark 2018新春版 。