python如何通過protobuf實現(xiàn)rpc

客戶方像調用本地方法一樣去調用遠程接口方法，RPC 框架提供接口的代理實現(xiàn)，實際的調用將委托給代理RpcProxy 。代理封裝調用信息并將調用轉交給RpcInvoker 去實際執(zhí)行。在客戶端的RpcInvoker 通過連接器RpcConnector 去維持與服務端的通道RpcChannel，并使用RpcProtocol 執(zhí)行協(xié)議編碼（encode）并將編碼后的請求消息通過通道發(fā)送給服務方。RPC 服務端接收器 RpcAcceptor 接收客戶端的調用請求，同樣使用RpcProtocol 執(zhí)行協(xié)議解碼（decode）。解碼后的調用信息傳遞給RpcProcessor 去控制處理調用過程，最后再委托調用給RpcInvoker 去實際執(zhí)行并返回調用結果。

protobuf rpc在上面組件中主要扮演RpcProtocol的角色，使得我們省去了協(xié)議的設計，并且protobuf協(xié)議在編碼和空間效率都是上非常高效的，這也是很多公司采用protobuf作為數(shù)據(jù)序列化和通信協(xié)議的原因。同時protobuf rpc定義了一個抽象的rpc框架，如下圖所示：

RpcServiceStub和RpcService類是protobuf編譯器根據(jù)proto定義生成的類，RpcService定義了服務端暴露給客戶端的函數(shù)接口，具體實現(xiàn)需要用戶自己繼承這個類來實現(xiàn)。RpcServiceStub定義了服務端暴露函數(shù)的描述，并將客戶端對RpcServiceStub中函數(shù)的調用統(tǒng)一轉換到調用RpcChannel中的CallMethod方法，CallMethod通過RpcServiceStub傳過來的函數(shù)描述符和函數(shù)參數(shù)對該次rpc調用進行encode，最終通過RpcConnecor發(fā)送給服務方。對方以客戶端相反的過程最終調用RpcSerivice中定義的函數(shù)。事實上，protobuf rpc的框架只是RpcChannel中定義了空的CallMethod，所以具體怎樣進行encode和調用RpcConnector都要自己實現(xiàn)。RpcConnector在protobuf中沒有定義，所以這個完成由用戶自己實現(xiàn)，它的作用就是收發(fā)rpc消息包。在服務端，RpcChannel通過調用RpcService中的CallMethod來具體調用RpcService中暴露給客戶端的函數(shù)。

介紹了這么多，對于怎么樣用protobuf rpc來實現(xiàn)一個rpc肯定還是一頭霧水吧，下面就用protobuf rpc來實現(xiàn)一個簡單的python版rpc demo吧。

下面直接給出demo描述PRC的proto文件，至于proto文件的編寫規(guī)則可以參考protobuf官網。

common.proto文件：

package game;

message RequestMessage
{
 required string message = 1;
}

message ResponseMessage
{
 required string message = 1;
}

game_service.proto文件：

package game;

import "common.proto";
option py_generic_services = true;

service GameService
{
 rpc connect_server(RequestMessage) returns(RequestMessage);
}

common.proto文件描述了RPC中收發(fā)的消息；game_service.proto描述了服務器導出的connect_server函數(shù)，該函數(shù)接受RequestMessage對象作為參數(shù)，并返回RequestMessage對象。在使用PRC協(xié)議時，必須加上option py_generic_services = true;可選項，要不然編譯器不會生成包含connect_server函數(shù)的GameService描述。

使用編譯器protoc編譯proto文件，具體命令為：
protoc.exe --python_out=. game_service.proto
編譯后生成的文件為game_service_pb2.py，該文件主要是實現(xiàn)了GameService和GameService_Stub類。GameService_Stub類用于客戶端調用者來調用GameService的服務。
前面已經說了，在客戶端，RpcChannel只實現(xiàn)了一個空的CallMethod，所以需要繼承RpcChannel重新這個函數(shù)來encode消息和發(fā)送消息。在服務端RpcChannel需要調用CallMethod來調用Service中的函數(shù)。具體實現(xiàn)如下：

class MyRpcChannel(service.RpcChannel):
 def __init__(self, rpc_service, conn):
 super(MyRpcChannel, self).__init__()
 self.logger = LogManager.get_logger("MyRpcChannel")

 def CallMethod(self, method_descriptor, rpc_controller, request, response_class, done):
 """"protol buffer rpc 需要的函數(shù)，用來發(fā)送rpc調用"""
 self.logger.info('CallMethod')
 cmd_index = method_descriptor.index
 assert(cmd_index < 65535)
 data = request.SerializeToString()
 total_len = len(data) + 2
 self.conn.send_data(''.join([pack('

最后就是繼承GameService，并實現(xiàn)connect_server函數(shù)了。

class GameService(game_service_pb2.GameService):
 def __init__(self):
 self.logger = LogManager.get_logger("GameService")

 def connect_server(self, rpc_controller, request, callback):
 self.logger.info('%s', request.message)

至于用于網絡收發(fā)消息的RpcConnector，可以使用python的asyncore庫實現(xiàn)，具體實現(xiàn)在這就不討論了。

從上面的實現(xiàn)來看，protobuf rpc的實現(xiàn)主要包括編寫proto文件并編譯生成對應的service_pb2文件，繼承RpcChannel并實現(xiàn)CallMethod和調用Service的CallMethod，繼承Service來實現(xiàn)暴露給客戶端的函數(shù)。

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