
本教程将带您在7天内从零开始实现一个完整的RPC框架,重点攻克网络通信与序列化两大核心技术。以下是分阶段实现方案:
Java高手速成--吃透源码+手写组件+定制开发教程---97it.top/15873/
第一天:项目初始化与基础架构
-
创建多模块Maven项目:
rpc-core
:核心通信与序列化模块rpc-provider
:服务提供者实现rpc-consumer
:服务消费者实现example-api
:示例接口定义
-
定义基础接口:
java
public interface CalculatorService {
int add(int a, int b);
int subtract(int a, int b);
}
第二天:动态代理实现
- JDK动态代理机制:
java
public class RpcProxyFactory {
public static <T> T createProxy(Class<T> interfaceClass) {
return (T) Proxy.newProxyInstance(
interfaceClass.getClassLoader(),
new Class<?>[]{interfaceClass},
new RpcInvocationHandler());
}
}
- InvocationHandler实现:
java
class RpcInvocationHandler implements InvocationHandler {
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) {
// 构建请求对象并发送网络请求
RpcRequest request = new RpcRequest(
method.getDeclaringClass().getName(),
method.getName(),
method.getParameterTypes(),
args);
return sendRequest(request);
}
}
第三天:网络通信实现(Netty核心)
- Netty客户端初始化:
java
EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
Bootstrap bootstrap = new Bootstrap()
.group(group)
.channel(NioSocketChannel.class)
.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel ch) {
ch.pipeline()
.addLast(new RpcEncoder())
.addLast(new RpcDecoder())
.addLast(new RpcClientHandler());
}
});
- 自定义协议设计:
java
@Data
public class RpcProtocol implements Serializable {
private short magic = 0xCAFE; // 魔数
private int contentLength; // 内容长度
private byte[] content; // 序列化内容
}
第四天:序列化模块
- 多种序列化方案实现:
java
public interface Serializer {
byte[] serialize(Object obj);
<T> T deserialize(byte[] bytes, Class<T> clazz);
}
// JSON实现示例
public class JsonSerializer implements Serializer {
private static final ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
@Override
public byte[] serialize(Object obj) {
return mapper.writeValueAsBytes(obj);
}
@Override
public <T> T deserialize(byte[] bytes, Class<T> clazz) {
return mapper.readValue(bytes, clazz);
}
}
- 性能对比测试:
- JSON:易读但性能一般
- Protobuf:高效二进制协议
- Kryo:Java专用高性能序列化
第五天:服务注册与发现
- Zookeeper集成:
java
public class ServiceRegistry {
private final ZooKeeper zk;
public void register(String serviceName, String serviceAddress) {
String path = "/rpc/" + serviceName;
if (zk.exists(path, false) == null) {
zk.create(path, null, ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT);
}
zk.create(path + "/node",
serviceAddress.getBytes(),
ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE,
CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL);
}
}
第六天:高级特性实现
- 负载均衡策略:
java
public interface LoadBalance {
String select(List<String> addresses);
}
// 随机策略实现
public class RandomLoadBalance implements LoadBalance {
@Override
public String select(List<String> addresses) {
return addresses.get(ThreadLocalRandom.current().nextInt(addresses.size()));
}
}
- 失败重试机制:
java
public Object invokeWithRetry(Method method, Object[] args, int retries) {
while (retries-- > 0) {
try {
return invoke(method, args);
} catch (Exception e) {
if (retries == 0) throw e;
}
}
return null;
}
第七天:性能优化与测试
- 连接池优化:
java
public class ConnectionPool {
private Map<String, List<Channel>> pool = new ConcurrentHashMap<>();
public Channel getChannel(String address) {
// 获取或创建连接
}
public void returnChannel(String address, Channel channel) {
// 归还连接
}
}
- 基准测试指标:
- 单机QPS可达5000+
- 平均延迟<5ms
- 支持100+并发连接
通过这7天的系统实践,您将掌握:
- RPC框架的核心架构设计
- Netty网络编程深度应用
- 多种序列化方案的选型与实现
- 分布式系统基础组件的集成
- 高性能Java程序的优化技巧
完整项目代码可参考GitHub开源实现(如youngyangyang04/RPC-Java),包含详细注释和单元测试,是面试高级Java岗位的优质项目经验。