RPC分布式通信（1）--分布式通信讲解

RPC 分布式通信概念讲解

RPC（远程过程调用 ）是一种分布式通信协议 ，核心目标是让本地程序像调用本地函数一样，调用远程服务器上的函数 / 方法，无需关心底层的网络传输、数据序列化、寻址等细节。

简单来说，RPC 就是分布式系统中的 "函数调用"，核心目的是像调用本地函数一样调用远程程序

RPC 的核心思想：屏蔽 "远程" 的复杂性

在单机程序中，函数调用是直接的内存操作：

复制代码

// 本地函数调用：直接在进程内存中执行
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}
// 调用：直接传参，瞬间返回
int res = add(1, 2);

而在分布式系统中，函数的定义在 Server 端 ，调用在 Client 端，两者可能跨机器、跨网络。RPC 框架帮我们做了以下工作，让调用方无感：

寻址：Client 知道要调用的 Server 的 IP / 端口。

数据序列化：将函数参数（如 int a, int b）从内存结构转成可网络传输的字节流。

网络传输：通过 TCP/UDP 把字节流发送到 Server。

数据反序列化：Server 把字节流转回内存中的参数结构。

执行函数：Server 调用本地函数，得到结果。

结果回传：Server 序列化结果 → 网络传输 → Client 反序列化 → 返回给调用方。

整个流程对开发者透明，调用远程函数的代码和本地调用几乎一致。

二、RPC 的核心组成部分

一个完整的 RPC 系统通常包含 4 个核心角色：

角色	作用	核心工作
Client（调用方）	发起远程调用的一方	调用本地 "存根函数"，触发 RPC 流程
Client Stub（客户端存根）	Client 侧的代理	1. 序列化参数；2. 发起网络请求；3. 反序列化结果
Server Stub（服务端存根）	Server 侧的代理	1. 反序列化参数；2. 调用本地真实函数；3. 序列化结果
Server（服务提供方）	提供真实函数实现的一方	注册服务，等待并处理 Client 请求

Stub（存根）：可以理解为 "代理函数"，是 RPC 框架自动生成的代码，负责屏蔽网络和序列化细节。

三、RPC 的完整工作流程

以 Client 调用 Server 的 add(1,2) 为例，流程如下：

本地调用触发 ：Client 调用 rpc_add(1,2)，这个 rpc_add 是 Client Stub 提供的代理函数。
参数序列化 ：Client Stub 将参数 (1,2) 序列化成字节流（如 Protobuf、JSON 格式）。
网络传输：Client Stub 通过网络协议（TCP 为主）将字节流发送到 Server 的指定端口。
请求解码 ：Server Stub 接收字节流，反序列化成原始参数 (1,2)。
执行本地函数 ：Server Stub 调用 Server 端的真实函数 add(1,2)，得到结果 3。
结果编码 ：Server Stub 将结果 3 序列化字节流。
结果回传：通过网络将字节流发送回 Client Stub。
结果解码并返回 ：Client Stub 反序列化得到 3，返回给 Client 程序。

整个流程中，Client 感知不到任何网络操作，就像调用本地函数一样。

四、RPC 与 HTTP 的区别

很多人会混淆 RPC 和 HTTP，两者都是分布式通信方式，但定位不同：

维度	RPC	HTTP
核心目标	模拟本地函数调用，追求高性能、低延迟	浏览器 - 服务器通信标准，追求通用性、跨平台
传输协议	可自定义（如基于 TCP 私有协议），也可基于 HTTP/2	基于 HTTP/1.1、HTTP/2、HTTP/3 标准协议
序列化方式	高效二进制协议（Protobuf、Thrift、MsgPack）	多为文本格式（JSON、XML），也可二进制
适用场景	内部分布式系统（微服务、RPC 框架）、高性能通信	跨语言 / 跨平台通信（前后端、第三方接口）
易用性	需要 IDL（接口定义语言）定义函数，需生成 Stub 代码	无需 IDL，直接通过 URL + 方法（GET/POST）调用

典型例子：

RPC：Dubbo、gRPC、Thrift、你正在实现的 C++ RPC 框架。

HTTP：Restful API、前后端交互。

五总结

RPC 的本质是 "分布式函数调用的封装" ，核心价值是简化分布式通信的开发成本。

正在学习的施磊老师 RPC 课程，就是从 0 到 1 实现这些核心组件：

用 Protobuf 做序列化 / IDL；
用 ZooKeeper 做服务注册与发现；
用 线程池 + 异步 IO 提升并发性能；
用 异步日志 做系统监控。

这些组件组合起来，就是一个完整的高性能分布式 RPC 框架。

接下来的文章将从四种典型线程池+Protobuf细讲+ZooKeeper进行rpc框架进行