Java高手速成--吃透源码+手写组件+定制开发教程

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：

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第一天：项目初始化与基础架构

1. 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

2. 定义基础接口：

public interface CalculatorService {
    int add(int a, int b);
    int subtract(int a, int b);
}

第二天：动态代理实现

1. JDK动态代理机制：

public class RpcProxyFactory {
    public static <T> T createProxy(Class<T> interfaceClass) {
        return (T) Proxy.newProxyInstance(
            interfaceClass.getClassLoader(),
            new Class<?>[]{interfaceClass},
            new RpcInvocationHandler());
    }
}

2. InvocationHandler实现：

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）

1. Netty客户端初始化：

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());
        }
    });

2. 自定义协议设计：

@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

1. 多种序列化方案实现：

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);
    }
}

2. 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

1. Zookeeper集成：

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

1. 负载均衡策略：

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()));
    }
}

2. 失败重试机制：

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

1. 连接池优化：

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
    }
}

2. 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：

1. RPC框架的核心架构设计
2. Netty网络编程深度应用
3. 多种序列化方案的选型与实现
4. 分布式系统基础组件的集成
5. 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。