Hadoop RPC远程过程调用源码解析及实例
什么是RPC?
1、RPC(Remote Procedure Call）远程过程调用，它允许一台计算机程序远程调用另外一台计算机的子程序，而不用去关心底层的网络通信细节，对我们来说是透明的。经常用于分布式网络通信中。
2、Hadoop的进程间交互都是通过RPC来进行的，比如Namenode与Datanode之间，Jobtracker与Tasktracker之间等。
RPC协议假定某些传输协议的存在，如TCP或UDP，为通信程序之间携带信息数据。在OSI网络通信模型中， RPC跨越了传输层和应用层。 RPC使得开发包括网络分布式多程序在内的应用程序更加容易。
RPC采用客户机/服务器模式。请求程序就是一个客户机，而服务提供程序就是一个服务器。
首先，客户机调用进程发送一个有进程参数的调用信息到服务进程，然后等待应答信息，在服务器端，进程保持睡眠状态直到调用信息的到达为止。当一个调用信息到达，服务器获得进程参数，计算结果，发送答复信息给client，然后等待下一个调用信息，最后，客户端调用进程接收答复信息，获得进程结果，然后调用执行继续进行。
RPC特点
1、透明性：远程调用其他机器上的程序，对用户来说就像是调用本地方法一样。
2、高性能：RPC server能够并发处理多个来自Client的请求（请求队列）。3、可控性：jdk中已经提供了一个RPC框架–RMI，但是该RPC框架过于重量级并且可控之处比较少，所以Hadoop RPC实现了自定义的RPC框架。
Hadoop RPC通信
1、序列化层：Client与Server端 通信传递的信息采用了Hadoop里提供的序列化类或自定义Writable类型。
2、函数调用层：Hadoop RPC通过动态代理以及Java反射机制实现函数调用。
3、网络传输层：Hadoop RPC采用了基于TCP/IP的socket机制。
4、服务器端框架层：RPC Server利用Java NIO以及采用了事件驱动的I/O模型，提高RPC Server的并发处理能力。
Hadoop的整个体系结构就是构建在RPC之上(org.apache.hadoop.ipc)。
Hadoop RPC设计技术
1、动态代理
2、反射3、序列化4、非阻塞的异步IO（NIO）
动态代理
1、动态代理可以提供对另一个对象的访问，同时隐藏实际对象的具体事实，代理对象对客户隐藏了实际对象。
2、动态代理可以对请求进行其他的一些处理，在不允许直接访问某些类，或需要对访问做一些特殊处理等，这时候可以考虑使用代理。3）目前Java开发包中提供了对动态代理的支持，但现在只支持对接口的实现。相关的类与接口：java.lang.reflect.Proxy--类 java.lang.reflect.InvocationHandler--接口
动态代理创建对象过程：
InvocationHandler handler = new InvocationHandlerImpl(...) Proxy.newInstance(...)
具体实现可参考如下：
根据上图查看hadoop2.6.0源码
Client
Server
RPC
几个重要的协议
ClientProtocol是客户端(FileSystem)与NameNode通信的接口。
DatanodeProtocol是DataNode与NameNode通信的接口NamenodeProtocol是SecondaryNameNode与NameNode通信的接口。DFSClient是直接调用NameNode接口的对象。用户代码是通过DistributedFileSystem调用DFSClient对象，才能与NameNode打交道。
模拟Hadoop RPC通信
- package MyRPC;
- import org.apache.hadoop.io.Text;
- import org.apache.hadoop.ipc.VersionedProtocol;
- public interface MyRPCProtocal extends VersionedProtocol{
- public static long versionID = 23234l;//很重要很重要，搞了一下午才解决掉。
- public Text test(Text t);
- }
- package MyRPC;
- import java.io.IOException;
- import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
- import org.apache.hadoop.io.Text;
- import org.apache.hadoop.ipc.ProtocolSignature;
- import org.apache.hadoop.ipc.RPC;
- import org.apache.hadoop.ipc.RPC.Server;
- public class RPCServer implements MyRPCProtocal{
- Server server = null;
- public RPCServer() throws IOException, InterruptedException{
- //server = RPC.getServer(this,"localhost",8888,new Configuration());
- //相对于以前的版本有略微的改动
- RPC.Builder ins = new RPC.Builder(new Configuration());
- ins.setInstance(this);
- ins.setBindAddress("localhost");
- ins.setPort(9999);
- ins.setProtocol(MyRPCProtocal.class);
- //RPC.setProtocolEngine(new Configuration(), MyRPCProtocal.class, RpcEngine.class);
- server = ins.build();//获得一个server实例
- server.start();
- server.join();
- }
- public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
- new RPCServer();
- }
- @Override
- public long getProtocolVersion(String protocol, long clientVersion)
- throws IOException {
- return MyRPCProtocal.versionID;
- }
- @Override
- public ProtocolSignature getProtocolSignature(String protocol,
- long clientVersion, int clientMethodsHash) throws IOException {
- return new ProtocolSignature();
- }
- @Override
- public Text test(Text t) {
- if(t.toString().equals("RPC")){
- return new Text("ok");
- }
- return new Text("false");
- }
- }
- package MyRPC;
- import java.net.InetSocketAddress;
- import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
- import org.apache.hadoop.io.Text;
- import org.apache.hadoop.ipc.RPC;
- public class RPCClient {
- private MyRPCProtocal protocal;
- public RPCClient() throws Exception{
- InetSocketAddress address = new InetSocketAddress("localhost",9999);
- protocal = (MyRPCProtocal)RPC.waitForProxy
- (MyRPCProtocal.class,MyRPCProtocal.versionID, address, new Configuration());
- //RPC.setProtocolEngine(new Configuration(), MyRPCProtocal.class, RpcEngine.class);
- }
- public void call(String s){
- final Text string = protocal.test(new Text(s));
- System.out.println(string.toString());
- }
- public static void main(String[] args) throws Exception {
- RPCClient client = new RPCClient();
- client.call("RPC");
- }
- }
本文作者：佚名
来源：51CTO
