最近在看与RPC相关的东西，在GitHub上看到一个使用Java实现的简单RPC框架，于是自己也想用Java实现一个简单的RPC，以便加深对于RPC框架的理解。本篇文章主要是记录如何使用ZooKeeper作为RPC框架的注册中心，实现服务的注册和发现。

什么是RPC？

RPC，即 Remote Procedure Call（远程过程调用），说得通俗一点就是：调用远程计算机上的服务，就像调用本地服务一样。正式的描述是：一种通过网络从远程计算机程序上请求服务，而不需要了解底层网络技术的协议。

基于ZooKeeper实现的服务注册中心

如果对于dubbo这款国产RPC框架有一定的了解，就知道最开始它是基于ZooKeeper实现服务的注册和发现的。关于服务的注册和发现，主要是把服务名以及服务相关的服务器IP地址注册到注册中心，在使用服务的时候，只需要根据服务名，就可以得到所有服务地址IP，然后根据一定的负载均衡策略来选择IP地址。

下图是服务的注册和发现接口：

服务的注册

在ZooKeeper的节点概念中，Znode有四种类型，PERSISTENT（持久节点）、PERSISTENT_SEQUENTIAL（持久的连续节点）、EPHEMERAL（临时节点）、EPHEMERAL_SEQUENTIAL（临时的连续节点）。Znode的类型在创建时确定并且之后不能再修改。

关于服务的注册，其实就是把服务和IP注册到ZooKeeper的节点中。

private ZkClient zkClient;

public ZooKeeperServiceRegistry(String zkAddress) {
    // 创建 ZooKeeper 客户端
    zkClient = new ZkClient(zkAddress, ZkConstants.SESSION_TIMEOUT, ZkConstants.CONNECTION_TIMEOUT);
    log.info("connect zookeeper");
}

@Override
public void register(String serviceName, String serviceAddress) {

    try {
        String registryPath = ZkConstants.REGISTRY_PATH;
        if (!zkClient.exists(registryPath)) {
            zkClient.createPersistent(registryPath);
            log.info("zk create registry node: {}", registryPath);
        }
        //创建服务节点（持久化）
        String servicePath = registryPath + "/" + serviceName;
        if (!zkClient.exists(servicePath)) {
            zkClient.createPersistent(servicePath);
            log.info("zk create service node: {}", servicePath);
        }
        //创建 address 节点（临时）
        String addressPath = servicePath + "/address-";
        String addressNode = zkClient.createEphemeralSequential(addressPath, serviceAddress);
        log.info("zk create ip address node: {}",addressNode);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
        log.error("zk create error: {}", e.getMessage());
    }

}

服务的发现

通过ZooKeeper的节点把服务名和IP写入其节点中，这样就实现了最简单的服务注册，下面来看下服务的发现。

服务的发现就是根据服务名来获取ZooKeeper节点中的IP地址。

private String zkAddress;
public ZooKeeperServiceDiscovery(String zkAddress) {
    this.zkAddress = zkAddress;
}


@Override
public String discover(String serviceName) {
    ZkClient zkClient = new ZkClient(zkAddress, ZkConstants.SESSION_TIMEOUT, ZkConstants.CONNECTION_TIMEOUT);
    log.info("connect zookeeper....");
    try {
        String servicePath = ZkConstants.REGISTRY_PATH + "/" + serviceName;
        if (!zkClient.exists(servicePath)) {
            throw new SystemException(String.format("can not find any service node on path: %s", servicePath));
        }
        //获取路径的子节点
        List<String> addressList = zkClient.getChildren(servicePath);
        if (CollectionUtils.isEmpty(addressList)) {
            throw new SystemException(String.format("can not find any address node on path: %s", servicePath));
        }
        //获取 address 节点
        String address;
        if (Objects.equals(addressList.size(), 1)) {
            //如果只有一个地址，则获取地址
            address = addressList.get(0);
            log.info("get only address node: {}", address);
        } else {
            //如果有多个ip，随机选择一个
            address = addressList.get(ThreadLocalRandom.current().nextInt(addressList.size()));
            log.info("get random address node:{}", address);
        }
        //获取 address 节点的值
        String addressPath = servicePath + "/" + address;
        return zkClient.readData(addressPath);
    } finally {
        zkClient.close();
    }
}

总结

通过测试样例，实现了最简单的服务注册和发现功能。

public static void main(String[] args) {
    ServiceRegistry registry = new ZooKeeperServiceRegistry("127.0.0.1:2181");
    registry.register("rpc", "192.168.20.49:8080");
    ServiceDiscovery discovery = new ZooKeeperServiceDiscovery("127.0.0.1:2181");
    String address = discovery.discover("rpc");
    System.out.println("服务RPC的地址是：" + address);
}

输出：

1	服务RPC的地址是：192.168.20.49:8080

蒋先森のBlog

RPC系列之基于ZooKeeper实现服务注册中心

什么是RPC？

基于ZooKeeper实现的服务注册中心

服务的注册

服务的发现

总结

Reference