Flink源码之RPC - 技术栈

Flink是一个典型的Master/Slave分布式实时处理系统，分布式系统组件之间必然涉及通信，也即RPC，以下图展示Flink组件之间的关系：

RPCGateWay

一般RPC框架可根据用户业务类生成客户端和服务器端通信底层代码，此时只需定义业务类接口以及实现接口的业务逻辑，网络通信以及序列化反序列化这些繁琐的细节有框架屏蔽，flink中也是类似的原理，业务接口被抽象为RpcGateway, 比如：

DispatcherGateway，接受客户端的请求，比如提交JobGraph,查询Job信息、触发Savepoint等
JobMasterGateway，包含一个Job的元信息，调度执行Job
ResourceManagerGateway，保存资源分配信息，主要是TaskManager中Slot分配情况
TaskExecutorGateway，TaskManager核心功能，比如分配释放Slot、执行Task
MetricQueryServiceGateway，提供查询Metric功能

这些接口的具体实现就是组件提供的核心功能

RPCEndPoint

组件间通信基于Actor, 负责RPC通信功能则被抽象成一个RPCEndPoint

RPCEndPoint将通信细节委托给一个全局RpcService,在RPCEndPoint构造时需传递一个RpcService实例,RpcService提供startServer/connect两个核心接口，具体实现为AkkaRpcService, 调用RpcService.startServer(RPCEndPoint)就会生成一个封装了RPCEndPoint的AkkaRpcActor, 该Actor可接受消息，提供RPC服务；

如果要与其他组件通信，则调用RpcService.connect(RpcGateway)获取一个可与远程Actor通信的Client，该Client是一个实现了RpcGateway的动态代理类，动态代理类内部通过AkkaInvocationHandler序列化RPC消息，发送给其他Actor, 从而实现这个RPC过程

整个过程有以下几个核心类：

AkkaRpcService, 生成与其他组件进行通信的代理客户端以及启动一个AkkaRpcActor服务
AkkaRpcActor, RPC服务端核心类，接受远程过程调用消息，反射调用RPCEndPoint的业务逻辑
AkkaInvocationHandler, RPC客户端核心类，发送消息给本地AkkaRpcActor或序列化RPC消息, 发送给远程AkkaRpcActor
RpcInvocation，封装RPC消息

Component

RpcEndPoint构造函数如下：

protected RpcEndpoint(final RpcService rpcService, final String endpointId) {
    this.rpcService = checkNotNull(rpcService, "rpcService");
    this.endpointId = checkNotNull(endpointId, "endpointId");

    this.rpcServer = rpcService.startServer(this); //核心

    this.mainThreadExecutor = new MainThreadExecutor(rpcServer, this::validateRunsInMainThread);
}

构造时传递一个RpcService, 同时会调用RpcService.startServer(this)方法,返回一个RPCServer实例，这样就将当前实例封装成一个AkkaRpcActor，这个Actor既能对外提供RPC服务，也能在本地通过返回的RpcServer向这个Actor发送消息。

因此实现一个具体的Component只要同时继承RpcGateway和RpcEndPoint就能实现将RpcGateway的业务接口暴露出去提供远程服务，在JobManager/TaskManger启动过程中，都是先创建一个RpcService实例，然后new出各个业务组件实例，这样各个组件完成初始化后就能各司其职，协调配合完成具体业务功能。

JobManager启动时两个核心组件：

StandaloneDispatcher, 实现了DispatcherGateway
StandaloneResourceManager, 实现了ResourceManagerGateway

TaskManger启动时核心组件:

TaskExecutor, 实现了TaskExecutorGateway

源码中继承关系很容易看出它们都是继承自RpcEndPoint同时实现某个RpcGateWay接口。