跨语言调用原理 跨语言通信

Dubbo——HTTP 协议 + JSON-RPC

Protocol 还有一个实现分支是 AbstractProxyProtocol，如下图所示：

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从图中我们可以看到：gRPC、HTTP、WebServ、Hessian、Thrift 等协议对应的 Protocol 实现，都是继承自 AbstractProxyProtocol 抽象类。

目前互联网的技术栈百花齐放，很多公司会使用 Node.js、Python、Rails、Go 等语言来开发 一些 Web 端应用，同时又有很多服务会使用 Ja 技术栈实现，这就出现了大量的跨语言调用的需求。Dubbo 作为一个 RPC 框架，自然也希望能实现这种跨语言的调用，目前 Dubbo 中使用“HTTP 协议 + JSON-RPC”的方式来达到这一目的，其中 HTTP 协议和 JSON 都是天然跨语言的标准，在各种语言中都有成熟的类库。

下面就重点来分析 Dubbo 对 HTTP 协议的支持。首先，会介绍 JSON-RPC 的基础，并通过一个示例，快速入门，然后介绍 Dubbo 中 HttpProtocol 的具体实现，也就是如何将 HTTP 协议与 JSON-RPC 结合使用，实现跨语言调用的效果。

Dubbo 中支持的 HTTP 协议实际上使用的是 JSON-RPC 协议。

JSON-RPC 是基于 JSON 的跨语言远程调用协议。Dubbo 中的 dubbo-rpc-xml、dubbo-rpc-webserv 等模块支持的 XML-RPC、WebServ 等协议与 JSON-RPC 一样，都是基于文本的协议，只不过 JSON 的格式比 XML、WebServ 等格式更加简洁、紧凑。与 Dubbo 协议、Hessian 协议等二进制协议相比，JSON-RPC 更便于调试和实现，可见 JSON-RPC 协议还是一款非常的远程调用协议。

在 Ja 体系中，有很多成熟的 JSON-RPC 框架，例如 jsonrpc4j、jpoxy 等，其中，jsonrpc4j 本身体积小巧，使用方便，既可以使用，也可以与 Spring 无缝，非常适合基于 Spring 的项目。

下面先来看看 JSON-RPC 协议中请求的基本格式：

JSON-RPC请求中各个字段的含义如下：

在 JSON-RPC 的服务端收到调用请求之后，会查找到相应的方法并进行调用，然后将方法的返回值整理成如下格式，返回给客户端：

JSON-RPC响应中各个字段的含义如下：

Dubbo 使用 jsonrpc4j 库来实现 JSON-RPC 协议，下面使用 jsonrpc4j 编写一个简单的 JSON-RPC 服务端示例程序和客户端示例程序，并通过这两个示例程序说明 jsonrpc4j 最基本的使用方式。

首先，需要创建服务端和客户端都需要的 domain 类以及服务接口。先来创建一个 User 类，作为最基础的数据对象：

接下来创建一个 UserServ 接口作为服务接口，其中定义了 5 个方法，分别用来创建 User、查询 User 以及相关信息、删除 User：

UserServImpl 是 UserServ 接口的实现类，其中使用一个 ArrayList 管理 User 对象，具体实现如下：

整个用户管理业务的核心大致如此。下面我们来看服务端如何将 UserServ 与 JSON-RPC 关联起来。

首先，创建 RpcServlet 类，它是 HttpServlet 的子类，并覆盖了 HttpServlet 的 serv() 方法。我们知道，HttpServlet 在收到 GET 和 POST 请求的时候，最终会调用其 serv() 方法进行处理；HttpServlet 还会将 HTTP 请求和响应封装成 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 传入 serv() 方法之中。这里的 RpcServlet 实现之中会创建一个 JsonRpc，并在 serv() 方法中将 HTTP 请求委托给 JsonRpc 进行处理：

，创建一个 JsonRpc 作为服务端的入口类，在其 main() 方法中会启动 Jetty 作为 Web 容器，具体实现如下：

这里使用到的 web.xml 配置文件如下：

完成服务端的编写之后，下面再继续编写 JSON-RPC 的客户端。在 JsonRpc 中会创建 JsonRpcHttp，并通过 JsonRpcHttp 请求服务端：

在 AbstractProxyProtocol 的 export() 方法中，首先会根据 URL 检查 exporterMap 缓存，如果查询失败，则会调用 ProxyFactory.getProxy() 方法将 Invoker 封装成业务接口的类，然后通过子类实现的 doExport() 方法启动底层的 ProxyProtocol，并初始化 serverMap 。具体实现如下：

在 HttpProtocol 的 doExport() 方法中，与前面介绍的 DubboProtocol 的实现类似，也要启动一个 Remoting。为了适配各种 HTTP ，例如，Tomcat、Jetty 等，Dubbo 在 Transporter 层抽象出了一个 Http 的接口。

dubbo-remoting- 模块的入口是 HttpBinder 接口，它被 @SPI 注解修饰，是一个扩展接口，有三个扩展实现，默认使用的是 JettyHttpBinder 实现，如下图所示：

HttpBinder 接口中的 bind() 方法被 @Adaptive 注解修饰，会根据 URL 的 server 参数选择相应的 HttpBinder 扩展实现，不同 HttpBinder 实现返回相应的 Http 实现。Http 的继承关系如下图所示：

这里以 JettyHttp 为例简单介绍 Http 的实现，在 JettyHttp 中会初始化 Jetty ，其中会配置 Jetty 使用到的线程池以及处理请求 Handler：

可以看到 JettyHttp 收到的全部请求将委托给 DispatcherServlet 这个 HttpServlet 实现，而 DispatcherServlet 的 serv() 方把请求委托给对应接端口的 HttpHandler 处理：

了解了 Dubbo 对 Http 的抽象以及 JettyHttp 的核心之后，回到 HttpProtocol 中的 doExport() 方法继续分析。

在 HttpProtocol.doExport() 方法中会通过 HttpBinder 创建前面介绍的 Http 对象，并记录到 serverMap 中用来接收 HTTP 请求。这里初始化 Http 以及处理请求用到的 HttpHandler 是 HttpProtocol 中的内部类，在其他使用 HTTP 协议作为基础的 RPC 协议实现中也有类似的 HttpHandler 实现类，如下图所示：

在 HttpProtocol.InternalHandler 中的 handle() 实现中，会将请求委托给 skeletonMap 中记录的 JsonRpc 对象进行处理：

skeletonMap 中的 JsonRpc 是与 Http 对象一同在 doExport() 方法中初始化的。，我们来看 HttpProtocol.doExport() 方法的实现：

介绍完 HttpProtocol 暴露服务的相关实现之后，下面再来看 HttpProtocol 中引用服务相关的方法实现，即 protocolBindinRefer() 方法实现。该方法首先通过 doRefer() 方法创建业务接口的，这里会使用到 jsonrpc4j 库中的 JsonProxyFactoryBean 与 Spring 进行集成，在其 afterPropertiesSet() 方法中会创建 JsonRpcHttp 对象：

下面来看 doRefer() 方法的具体实现：

在 AbstractProxyProtocol.protocolBindingRefer() 方法中，会通过 ProxyFactory.getInvoker() 方法将 doRefer() 方法返回的对象转换成 Invoker 对象，并记录到 Invokers 中，具体实现如下：

本文重点介绍了在 Dubbo 中如何通过“HTTP 协议 + JSON-RPC”的方案实现跨语言调用。首先介绍了 JSON-RPC 中请求和响应的基本格式，以及其实现库 jsonrpc4j 的基本使用；接下来我们还详细介绍了 Dubbo 中 AbstractProxyProtocol、HttpProtocol 等核心类，剖析了 Dubbo 中“HTTP 协议 + JSON-RPC”方案的落地实现。

微服务跨语言调用（摘选）

微服务架构已成为目前互联网架构的趋势，关于微服务的讨论，几乎占据了各种技术大会的绝大多数版面。国内使用最多的服务治理框架非阿里开源的 dubbo 莫属，千米网也选择了 dubbo 作为微服务治理框架。另一方面，和大多数互联网公司一样，千米的开发语言是多样的，大多数后端业务由 ja 支撑，而每个业务线有各自开发语言的选择权，便出现了 nodejs，python，go 多语言调用的问题。

grpc原理

1）需要使用protobuf定义接口，即.proto文件

2）然后使用compile工具生成特定语言的执行代码，比如JAVA、C/C++、Python等。类似于thrift，为了解决跨语言问题。

3）启动一个端，server端通过侦听指定的port，来等待链接请求，通常使用Netty来构建，GRPC内置了Netty的支持。

4）启动一个或者多个端，也是基于Netty，通过与建立TCP长链接，并发送请求；Request与Response均被封装成HTTP2的stream Frame，通过Netty Channel进行交互。

对于GRPC的“鼓吹”，本文不多表述，截止到今日，GRPC仍然处于开发阶段，尚没有release版本，而且特性也很多需要补充；GRPC基于protobuf 3.x，但是protobuf 3.x也没有release版本；虽然HTTP2协议已成定局，但尚未被主流web容器包括支持，这意味着GRPC在HTTP负载均衡方面尚有欠缺；最终，在短期内我们还不能在production环境中实施，可以做技术储备。不过GRPC的缺点，在将来将会成为它的优点，我们需要时间等待它的成熟。

1）GRPC尚未提供连接池

2）尚未提供“服务发现”、“负载均衡”机制

3）因为基于HTTP2，绝大部多数HTTP 、Nginx都尚不支持，即Nginx不能将GRPC请求作为HTTP请求来负载均衡，而是作为普通的TCP请求。（nginx将会在1.9版本支持）

4）GRPC尚不成熟，易用性还不是很理想；就本人而言，我还是希望GRPC能够像hessian一样：无IDL文件，无需代码生成，接口通过HTTP表达。

5）Spring容器尚未提供整合。

在实际应用中，GRPC尚未完全提供连接池、服务自动发现、进程内负载均衡等高级特性，需要开发人员额外的封装；的问题，就是GRPC生成的接口，调用方式实在是不太便捷（JAVA），最起码与thrift相比还有距，希望未来能够有所改进。

JSON-RPC轻量级远程调用协议介绍及使用

json-rpc是基于json的跨语言远程调用协议。比xml-rpc、webserv等基于文本的协议数据传输格小；相对hessian、ja-rpc等二进制协议便于调试、实现、扩展，是很的一种远程调用协议。眼下主流语言都已有json-rpc的实现框架，ja语言中较好的json-rpc实现框架有jsonrpc4j、jpoxy、json-rpc。三者之中jsonrpc4j既可使用。又可与spring无缝，比较适合于基于spring的项目开发。

json-rpc协议很easy，发起远程调用时向服务端数据传输格式例如以下：

{ "mod": "sayHello", "params": ["Hello JSON-RPC"], "id": 1}

参数说明：

mod： 调用的方法名

params： 方法传入的参数。若无参数则传入 []

id ： 调用标识符。用于标示一次远程调用过程

server其收到调用请求，处理方法调用，将方法效用结果效应给调用方；返回数据格式：

参数说明:

result: 方法返回值。若无返回值。则返回null。

若调用错误，返回null。

error ：调用时错误，无错误返回null。

id : 调用标识符，与调用方传入的标识符一致。

以上就是json-rpc协议规范，很easy，小巧。便于各种语言实现。

2.1、server端Ja调用演示样例

jsonrpc4jserver端ja演示样例：

2.2、Jaclient调用演示样例

jsonrpc4j的Jaclient调用演示样例：

2.3、JaScriptclient调用演示样例

基于jsonrpcjs的JaScriptclient调用演示样例：

2.4、直接GET请求进行调用

无需不论什么client。仅仅需手工拼接参数进行远程调用，请求URL例如以下：

参数说明:

mod : 方法名

params ：调用参数。json的数组格式[], 将参数需先进行编码，再进行base64编码

id : 调用标识符，随意值。

json-rpc是一种很轻量级的跨语言远程调用协议。实现及使用简单。

仅需几十行代码，就可以实现一个远程调用的client。方便语言扩展client的实现。

server端有php、ja、python、ruby、等语言实现，是很不错的及轻量级的远程调用协议。

dubbo跨语言的研究(c++)

目前来看jni反而是一个比较通用的方法，

c++的服务端使用jni对服务进行包装，通过服务总线(dubbo)发布服务，最终打包成一个jar包，启动服务。

c++客户端也使用jni方式通过服务总线(dubbo)调用服务。

我简单研究了githup中的dubbo-python、dubbo-node-client、dubbo-php-client。

基本都是这样做的：

问题，这些各个语言的dubbo库，都只是客户端的，对于服务端没有支持。