面试题：微服务架构中RPC框架基础原理

Question

请阐述RPC框架在微服务架构中的作用，并且简要说明RPC调用的基本流程，包括服务发现、序列化与反序列化的原理及常用技术。

Answer 1

RPC框架在微服务架构中的作用

1. 服务间通信：微服务架构下各服务独立部署，RPC框架提供了一种像调用本地方法一样调用远程服务的方式，使不同服务间能方便地进行通信，实现功能的组合与集成。
2. 提高开发效率：开发者无需关注底层网络通信细节，如连接建立、数据传输等，只需关注业务逻辑的实现，极大地提高了开发效率。
3. 负载均衡：RPC框架可集成负载均衡策略，将请求均匀分配到多个服务实例上，提高系统的整体性能和可用性，避免单个实例因负载过高而崩溃。
4. 服务治理：支持服务的注册与发现，方便管理和维护微服务，同时可以实现熔断、限流等功能，保障系统的稳定性和可靠性。

RPC调用的基本流程

1. 服务发现
   • 客户端发起请求：客户端应用程序要调用某个远程服务时，不知道服务实例的具体地址，首先会向服务注册中心发起服务查询请求。
   • 服务注册中心响应：服务注册中心维护着所有已注册服务的信息，包括服务名称、实例地址等。收到客户端查询请求后，根据负载均衡算法从多个实例中选择一个，并将其地址返回给客户端。
2. 序列化与反序列化
   • 序列化原理：将调用方法的参数、方法名等数据结构转换为字节流，以便在网络中传输。这样做的原因是网络传输只能识别字节序列，无法直接传输对象等高级数据结构。
   • 常用序列化技术：
     • JSON：以键值对形式表示数据，可读性强，解析速度较快，广泛应用于Web服务。但由于其文本格式，数据体积相对较大。
     • XML：也是一种文本格式，结构化程度高，适合数据交换和配置文件。不过解析复杂，数据冗余大，序列化和反序列化性能较低。
     • Protocol Buffers：Google开发的高效序列化协议，采用二进制格式，序列化后数据体积小，解析速度快。但可读性差，需要提前定义数据结构的描述文件。
     • Thrift：由Facebook开发，同样是二进制序列化协议，支持多种编程语言，灵活性高，适用于不同语言间的通信。
   • 反序列化原理：在服务端接收到字节流后，将其还原为对象等数据结构，以便服务端程序能够理解和处理调用请求。在客户端接收到服务端返回的结果字节流时，也需要通过反序列化将其转换为应用程序能处理的数据形式。
3. 远程调用：客户端根据服务发现得到的服务实例地址，通过网络将序列化后的请求数据发送给服务端。服务端接收请求，反序列化得到参数和方法名等信息，调用本地相应的服务方法处理请求，然后将处理结果序列化后返回给客户端，客户端再反序列化得到最终结果。