微服務架構之RPC-client序列化細節

微服務架構之RPC-client序列化細節

第一章聊了【“為什么要進行服務化,服務化究竟解決什么問題”

第二章聊了【“微服務的服務粒度選型”

上一篇聊了【“為什么說要搞定微服務架構,先搞定RPC框架?”

通過上篇文章的介紹,知道了要實施微服務,首先要搞定RPC框架,RPC框架的職責要向【調用方】和【服務提供方】屏蔽各種復雜性:

(1)讓調用方感覺就像調用本地函數一樣

(2)讓服務提供方感覺就像實現一個本地函數一樣來實現服務

整個RPC框架又分為client部分與server部分:

RPC-client的部分流程如上圖,要進行序列化反序列化(上圖中的1、4),要進行發送字節流與接收字節流(上圖中的2、3)。

通過上一篇文章的用戶調研:

78%讀者 -> 繼續聊RPC框架技術細節

14%讀者 -> 聊微服務其他實踐

7%讀者 -> 不聊微服務了,聊最終一致性

那么按照多數讀者的意見,今天深入聊RPC的技術細節,本文先討論RPC-client部分的【序列化反序列化】實施細節(筆者不是這方面的專家,有不對之處,歡迎大家指正,任何具有建設性意見的留言,將在下一章share給更多的小伙伴)。

一、為什么要進行序列化

工程師通常使用“對象”來進行數據的操縱:

class User{

std::Stringuser_name;

uint64_tuser_id;

uint32_tuser_age;

};

User u = new User(“shenjian”);

u.setUid(123);

u.setAge(35);

但當需要對數據進行存儲(固化存儲,緩存存儲)或者傳輸(跨進程網絡傳輸)時,“對象”就不這么好用了,往往需要把數據轉化成連續空間的二進制字節流,一些典型的場景是:

(1)數據庫索引的磁盤存儲:數據庫的索引在內存里是b+樹或者hash的格式,但這個格式是不能夠直接存儲到磁盤上的,所以需要把b+樹或者hash轉化為連續空間的二進制字節流,才能存儲到磁盤上

(2)緩存的KV存儲:redis/memcache是KV類型的緩存,緩存存儲的value必須是連續空間的二進制字節流,而不能夠是User對象

(3)數據的網絡傳輸:socket發送的數據必須是連續空間的二進制字節流,也不能是對象

所謂序列化(Serialization),就是將“對象”形態的數據轉化為“連續空間二進制字節流”形態數據的過程,以方便存儲與傳輸。這個過程的逆過程叫做反序列化。

二、怎么進行序列化

這是一個非常細節的問題,要是讓你來把“對象”轉化為字節流,你會怎么做?很容易想到的一個方法是xml(或者json)這類具有自描述特性的標記性語言:

規定好轉換規則,發送方很容易把User類的一個對象序列化為xml,服務方收到xml二進制流之后,也很容易將其范序列化為User對象(特別是語言支持反射的時候,就更easy了)。

第二個方法是自己實現二進制協議來進行序列化,還是以上面的User對象為例,可以設計一個這樣的通用協議:

(1)頭4個字節表示序號

(2)序號后面的4個字節表示key的長度m

(3)接下來的m個字節表示key的值

(4)接下來的4個字節表示value的長度n

(5)接下來的n個字節表示value的值

(6)像xml一樣遞歸下去,直到描述完整個對象

上面的User對象,用這個協議描述出來可能是這樣的:

(1)第一行:序號4個字節(設0表示類名),類名長度4個字節(長度為4),接下來4個字節是類名(”User”),共12字節

(2)第二行:序號4個字節(1表示第一個屬性),屬性長度4個字節(長度為9),接下來9個字節是屬性名(”user_name”),屬性值長度4個字節(長度為8),屬性值8個字節(值為”shenjian”),共29字節

(3)第三行:序號4個字節(2表示第二個屬性),屬性長度4個字節(長度為7),接下來7個字節是屬性名(”user_id”),屬性值長度4個字節(長度為8),屬性值8個字節(值為123),共27字節

(3)第四行:序號4個字節(3表示第三個屬性),屬性長度4個字節(長度為8),接下來8個字節是屬性名(”user_name”),屬性值長度4個字節(長度為4),屬性值4個字節(值為35),共24字節

整個二進制字節流共12+29+27+24=92字節

實際的序列化協議要考慮的細節遠比這個多,例如:強類型的語言不僅要還原屬性名,屬性值,還要還原屬性類型;復雜的對象不僅要考慮普通類型,還要考慮對象嵌套類型等。however,序列化的思路都是類似的。

三、序列化協議要考慮什么因素

不管使用成熟協議xml/json,還是自定義二進制協議來序列化對象,序列化協議設計時要考慮哪些因素呢?

(1)解析效率:這個應該是序列化協議應該首要考慮的因素,像xml/json解析起來比較耗時,需要解析doom樹,二進制自定義協議解析起來效率就很高

(2)壓縮率,傳輸有效性:同樣一個對象,xml/json傳輸起來有大量的xml標簽,信息有效性低,二進制自定義協議占用的空間相對來說就小多了

(3)擴展性與兼容性:是否能夠方便的增加字段,增加字段后舊版客戶端是否需要強制升級,都是需要考慮的問題,xml/json和上面的二進制協議都能夠方便的擴展

(4)可讀性與可調試性:這個很好理解,xml/json的可讀性就比二進制協議好很多

(5)跨語言:上面的兩個協議都是跨語言的,有些序列化協議是與開發語言緊密相關的,例如dubbo的序列化協議就只能支持Java的RPC調用

(6)通用性:xml/json非常通用,都有很好的第三方解析庫,各個語言解析起來都十分方便,上面自定義的二進制協議雖然能夠跨語言,但每個語言都要寫一個簡易的協議客戶端

(7)歡迎大家補充…

四、業內常見的序列化方式

(1)xml/json:解析效率,壓縮率都較差;擴展性、可讀性、通用性較好

(2)thrift:沒有用過,歡迎大家補充

(3)protobuf:Google出品,必屬精品,各方面都不錯,強烈推薦,屬于二進制協議,可讀性差了點,但也有類似的to-string協議幫助調試問題

(4)Avro:沒有用過,歡迎大家補充

(5)CORBA:沒有用過,歡迎大家補充

(6)mc_pack:懂的同學就懂,不懂的就不懂了,09年用過,傳說各方面都超越protobuf,懂行的同學可以說一下現狀

(7)…

五、后文預告

RPC-client的部分,除了要進行序列化反序列化,還要進行發送字節流與接收字節流,下一篇文章會介紹這一部分內容。

RPC-client中數據的發送與接收遠比序列化反序列化復雜,其涉及“連接池、負載均衡、故障轉移、隊列、超時、異步、上下文回調管理”等技術,具體細節,下篇再溝通。

==【完】==

回【sed】一分鐘sed入門(一分鐘系列)

回【廣告】一分鐘讀懂互聯網廣告競價策略(一分鐘系列)

回【陣列】一張“神圖”看懂單機/集群/熱備/磁盤陣列(一分鐘系列)

回【awk】一分鐘學awk夠用(一分鐘系列)

回【perl】十分鐘學perl夠用(一分鐘系列)

回【mongo】一分鐘了解mongodb(一分鐘系列)

回【2pc】一分鐘了解兩階段提交2PC(一分鐘系列)

回【join】30秒懂SQL中的join(一分鐘系列)

回【百度】百度咋做長文本去重(一分鐘系列)

最后編輯于
?著作權歸作者所有,轉載或內容合作請聯系作者
平臺聲明:文章內容(如有圖片或視頻亦包括在內)由作者上傳并發布,文章內容僅代表作者本人觀點,簡書系信息發布平臺,僅提供信息存儲服務。
  • 序言:七十年代末,一起剝皮案震驚了整個濱河市,隨后出現的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌,老刑警劉巖,帶你破解...
    沈念sama閱讀 228,363評論 6 532
  • 序言:濱河連續發生了三起死亡事件,死亡現場離奇詭異,居然都是意外死亡,警方通過查閱死者的電腦和手機,發現死者居然都...
    沈念sama閱讀 98,497評論 3 416
  • 文/潘曉璐 我一進店門,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來,“玉大人,你說我怎么就攤上這事?!?“怎么了?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 176,305評論 0 374
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵,是天一觀的道長。 經常有香客問我,道長,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 62,962評論 1 311
  • 正文 為了忘掉前任,我火速辦了婚禮,結果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘。我一直安慰自己,他們只是感情好,可當我...
    茶點故事閱讀 71,727評論 6 410
  • 文/花漫 我一把揭開白布。 她就那樣靜靜地躺著,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪。 梳的紋絲不亂的頭發上,一...
    開封第一講書人閱讀 55,193評論 1 324
  • 那天,我揣著相機與錄音,去河邊找鬼。 笑死,一個胖子當著我的面吹牛,可吹牛的內容都是我干的。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 43,257評論 3 441
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼!你這毒婦竟也來了?” 一聲冷哼從身側響起,我...
    開封第一講書人閱讀 42,411評論 0 288
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎,沒想到半個月后,有當地人在樹林里發現了一具尸體,經...
    沈念sama閱讀 48,945評論 1 335
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 40,777評論 3 354
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時候發現自己被綠了。 大學時的朋友給我發了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片。...
    茶點故事閱讀 42,978評論 1 369
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖,靈堂內的尸體忽然破棺而出,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤,帶...
    沈念sama閱讀 38,519評論 5 359
  • 正文 年R本政府宣布,位于F島的核電站,受9級特大地震影響,放射性物質發生泄漏。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環境...
    茶點故事閱讀 44,216評論 3 347
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望。 院中可真熱鬧,春花似錦、人聲如沸。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 34,642評論 0 26
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽。三九已至,卻和暖如春,著一層夾襖步出監牢的瞬間,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 35,878評論 1 286
  • 我被黑心中介騙來泰國打工, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道東北人。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 51,657評論 3 391
  • 正文 我出身青樓,卻偏偏與公主長得像,于是被迫代替她去往敵國和親。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子,可洞房花燭夜當晚...
    茶點故事閱讀 47,960評論 2 373

推薦閱讀更多精彩內容

  • Spring Cloud為開發人員提供了快速構建分布式系統中一些常見模式的工具(例如配置管理,服務發現,斷路器,智...
    卡卡羅2017閱讀 134,782評論 18 139
  • 轉自:http://blog.csdn.net/kesonyk/article/details/50924489 ...
    晴天哥_王志閱讀 24,884評論 2 38
  • 1. RPC 1.1 簡介 RPC 的主要功能目標是讓構建分布式計算(應用)更容易,在提供強大的遠程調用能力時不損...
    wy_sure閱讀 7,019評論 0 1
  • 這是一本很奇特的小書。翻看的那一刻,如進入了一個人的內心世界,這個人在窺探世界,我們看到了他窺探時記錄下的文字。當...
    柳二白閱讀 1,189評論 0 6
  • 我多想在你想要結婚的年齡遇見你 并與你相愛 可我卻偏偏 在十開頭的年齡遇見了你 這般青蔥 怕不能成為陪你攜手一生的...
    落汲閱讀 260評論 0 1