Linux基础课 第六章、thrift

Linux基础课 第六章、thrift

文章目录

1 thrift简介

1.1 RPC1.2 thrift 2 thrift安装配置（ubuntu）

2.1 boost安装2.2 thrift安装配置 3 thrift的IDL语法

3.1 基本类型3.2 struct结构体3.3 Container(容器)3.4 enum(枚举)3.5 定义常量3.6 typedef3.7 Service(服务定义类型)3.8 namespace(命名空间)3.9 include 4 thrift实战—双人游戏匹配系统

4.1 前期准备4.2 教程4.3 源码地址

1 thrift简介 1.1 RPC

RPC(Remote Procedure Call， 远程过程调用)，它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。通俗讲，有两台服务器A，B，一个应用部署在A服务器上，想要调用B服务器上应用提供的函数/方法，由于不在一个内存空间，不能直接调用，需要通过网络来表达调用的语义和传达调用的数据。
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。RPC实现了服务消费调用方Client与服务提供实现方Server之间的点对点调用流程，即包括了stub、通信、数据的序列化/反序列化。且Client与Server一般采用直连的调用方式。
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。
其工作原理如下：

1)调用客户端以本地方式调用远程服务
2)client stub将请求（方法和参数）组装成网络消息
3)client stub找得到服务器地址，将消息传送到远程主机
4)server stub得到传送过来的请求，进行解码
5)server stub 调用本地服务，处理请求
6)本地服务处理请求，并将处理结果返回给server stub
7)server stub将请求处理结果组装成网络消息
8)server stub找到客户端地址，将请求处理结果传送给客户端
9)client stub 接收到请求处理结果，进行解码
10)客户端最终接收到请求处理结果

而RPC框架的目的就是将2-9步骤封装起来，对使用者透明，客户端只需要执行第一步调用接口，然后就能够得到结果。这样是不是很方便，而且省去了很多麻烦。
常见的RPC技术和框架有：

应用级的服务框架：阿里的Dubbo/Dubbox、Google gPRC、Spring Boot/Spring Cloud。远程通信协议：RMI、Socket、SOAP(HTTP XML)、REST(HTTP JSON)。通信框架：MINA和Netty。

目前流行的开源 RPC 框架还是比较多的，有阿里巴巴的 Dubbo、Facebook 的 Thrift、Google 的 gRPC、Twitter 的 Finagle 等。

1.2 thrift

Apache Thrift 是由 Facebook 开发的一种RPC框架，是用来进行可伸缩的、跨语言的服务开发。它最大的特点就是支持多语言，在各个服务之间的RPC通信领域应用非常广泛。
Thrift通过一个中间语言（IDL，接口定义语言）来定义RPC的接口和数据类型，然后通过一个编译器生成不同语言的代码（目前支持的语言有C++, Java, Python, PHP, Ruby, Erlang, Perl, Haskell, C#, Cocoa, Javascript, Node.js, Smalltalk, OCaml and Delphi 等），并由生成的代码负责RPC协议层和传输层的实现。
Thrift协议栈：

第一部分（Your Code）
为开发者的业务逻辑代码。

第二部分（ServiceClient）
Thrift自动生成的代码，包含Processor、TServer、ServiceClient。
TServer负责接收Client的请求，并将请求转发到Processor进行处理。TServer主要任务就是高效的接受Client的请求，特别是在高并发请求的情况下快速完成请求。Processor(或者TProcessor)负责对Client的请求做出相应，包括RPC请求转发，调用参数解析和用户逻辑调用，返回值写回等处理步骤。Processor是服务器端从Thrift框架转入用户逻辑的关键流程。Processor同时也负责向Message结构中写入数据或者读出数据。
ServiceClient就是客户端，包含可以调用的请求方法和发送客户端请求

第三部分（TProtocol）
TProtocol主要负责结构化数据组装成Message，或者从Message结构中读取结构化数据。TProtocol将一个有类型的数据转换为字节流以交给TTransport进行传输，或者从TTransport中读取一定长度的字节数据转化为特定类型的数据。如int32会被TBinaryProtocol Encode为一个四字节的字节数据，或者TBinaryProtocol从TTransport中取出四个字节的数据Decode为int32。

第四部分（TTransport）
TTransport负责以字节流方式发送和接收Message，是底层IO模块在Thrift框架中的实现，每一个底层IO模块都会有一个对应TTransport来负责Thrift的字节流(Byte Stream)数据在该IO模块上的传输。例如TSocket对应Socket传输，TFileTransport对应文件传输。

第五部分（Underlying I/O）
底层IO模块，负责实际的数据传输，包括Socket，文件，或者压缩数据流等。

通过这个协议栈，我们使用Thrift只需要做三件事
1.通过IDL定义数据结构和服务
即编写thrift文件。Thrift 采用IDL（Interface Definition Language）来定义通用的服务接口，然后通过Thrift提供的编译器，可以将服务接口编译成不同语言编写的代码，通过这个方式来实现跨语言的功能。
2.利用代码生成工具生成代码
利用Thrift编译器将thrift文件生成对应语言的源代码，使用命令为：
thrift -r --gen
3.编写你的业务逻辑

在实际编程中，我们可以参照thrift官网提供的教程来进行编写，其实现了一个计算器服务功能，容易实现。

2 thrift安装配置（ubuntu） 2.1 boost安装

thrift依赖boost库，所以我们需要先安装boost库。安装教程参照：ubuntu安装boost。

2.2 thrift安装配置

先下载thriftt压缩包，下载地址，然后直接解压即可。
关键在于环境配置。

3 thrift的IDL语法

IDL语法都会与对应的编程语言相对应生成，所以我们实现可以参考生成关系，然后根据需求使用我们的IDL语法。

3.1 基本类型

bool: 布尔值 对应Java中的boolean
byte: 有符号字节 对应Java中的byte
i16: 16位有符号整型 对应Java中的short
i32: 32位有符号整型 对应Java中的int
i64: 64位有符号整型 对应Java中的long
double: 64位浮点型 对应Java中的double
string: 字符串 对应Java中的String
binary: Blob 类型 对应Java中的byte[]

3.2 struct结构体

类似C语言中的struct，只不过有以下规定：

struct不能继承，但是可以嵌套，不能嵌套自己。其成员都是有明确类型成员必须是被正整数编号过的，其中的编号使不能重复的，这个是为了在传输过程中编码使用。成员分割符可以是逗号（,）或是分号（;），而且可以混用字段会有optional和required之分，但是如果不指定则为无类型–可以不填充该值，但是在序列化传输的时候也会序列化进去，optional是不填充则不序列化，required是必须填充也必须序列化。每个字段可以设置默认值同一文件可以定义多个struct，也可以定义在不同的文件，进行include引入。

定义User结构体如下：

struct User {
	1: required string name, // 表明该字段必须填写
	2: optional i32 age = 0; // 设置默认值为0
	3: i32 id // 默认类型为optional
}

3.3 Container(容器)

有3种可用容器类型：

list：元素类型为type的有序表，允许元素重复。对应C++的vector，java的ArrayList。set：元素类型为type的无序表，不允许元素重复。对应C++的set，java的HashSet。map：键类型为t，值类型为t的kv对，键不容许重复。对用c++中的map, Java的HashMap。

例子：

struct Test {
	1: map userMap,
	2: list intList,
	3: set doubleSet
}

3.4 enum(枚举)

类似C++中的enum。有如下规则遵守：

编译器默认从0开始赋值可以赋予某个常量某个整数允许常量是十六进制整数末尾没有分号给常量赋缺省值时，使用常量的全称Thrift不支持枚举类嵌套，枚举常量必须是32位的正整数

例子：

enum Test{
	OK = 200,
	FALSE = 300
}

3.5 定义常量

和C++一样，在变量的前面加上const即可。

3.6 typedef

Thrift支持C/C++类型定义，例子如下：

typedef i32 int
typedef i64 long

3.7 Service(服务定义类型)

服务的定义方法在语义上等同于面向对象语言的接口。

service HelloService{
	i32 calInt(1: i32 param1, 2: i32 param2),
	bool checkString(1: string param)
}

3.8 namespace(命名空间)

Thrift中的命名空间类似于C++中的namespace和java中的package，它们提供了一种组织（隔离）代码的简便方式。名字空间也可以用于解决类型定义中的名字冲突。
由于每种语言均有自己的命名空间定义方式（如python中有module）, thrift允许开发者针对特定语言定义namespace：namespace <名称>

3.9 include

便于管理、重用和提高模块性/组织性，我们常常分割Thrift定义在不同的文件中。包含文件搜索方式与c++一样。Thrift允许文件包含其它thrift文件，用户需要使用thrift文件名作为前缀访问被包含的对象。
thrift文件名要用双引号包含，末尾没有逗号或者分号。
include "test.thrift"

4 thrift实战—双人游戏匹配系统 4.1 前期准备

根据实际需要作业务逻辑图如下：

4.2 教程

教程

4.3 源码地址

源码地址