手写 RPC 01：从零实现到扩展性设计

在现代分布式系统中，RPC（Remote Procedure Call）框架是实现服务解耦、性能优化和资源统一调度的关键工具。本文将从零开始，手把手实现一个高性能、可扩展的 RPC 框架，并对关键技术点进行解析记录。

通过手写此项目代码，不仅增强了对rpc框架底层的理解，同时也对netty网络编程、组件扩展、框架设计等都有了一定的认识和了解。

我的项目源码地址参考：https://github.com/zpj80231/snail/tree/main/snail-source-code/source-rpc

• 基础框架定义
• 服务端：服务暴露
• 客户端：服务发现与调用
• 动态扩展体系（基于 SPI）
• 技术要点解析
• 总结

基础框架定义

• 自定义传输协议：自定义消息格式，魔数、版本、序列化、压缩、消息体等基本内容。
• 自定义编解码器：实现底层 ByteBuf 的读写，提高数据传输效率。
• 可扩展序列化/压缩算法：通过 SPI 动态加载，不依赖第三方框架。
• 消息体传输设计：统一请求、响应结构，兼容多种服务类型。
• 框架扩展性：组件解耦，实现服务扩展。

服务端：服务暴露

• 自动服务扫描：基于注解识别并注册服务。
• 注册中心集成：
  • 默认内置本地文件注册中心（模拟 Zookeeper 路径方式）。
  • 支持扩展至 Nacos、Zookeeper 等第三方注册中心。
• 分组与版本管理：接口支持多实现场景，通过 Group/Version 控制服务路由。
• 注解驱动式注册：无需配置文件即可快速上线服务。

客户端：服务发现与调用

• 自动服务发现：从注册中心拉取服务，支持分组与版本筛选。
• 负载均衡策略：
  • 默认支持随机、轮询算法。
  • 可通过 SPI 接口动态扩展。
• 连接复用机制：一个客户端对每个服务端只建立一个连接。
• 服务代理机制：客户端调用远程方法如同调用本地方法，无感知。
• 远程调用封装：统一处理请求封装、响应解析、异常管理。
• 多实例服务支持：可同时启动多个服务端，实现负载均衡场景模拟。
• 优雅关闭：服务端宕机时客户端自动感知并关闭连接。

动态扩展体系（基于 SPI）

• 序列化算法扩展：默认支持 Java/JSON，可扩展为Kryo/Protobuf。
• 压缩算法扩展：支持 Gzip 等任意压缩实现。
• 注册中心扩展：SPI 接口实现统一抽象，便于接入第三方注册中心。
• 服务发现扩展：对不同发现机制做统一封装，扩展性强。
• 负载均衡策略扩展：任意算法都可以通过 SPI 接入，无缝切换。

技术要点解析

• 使用 Netty 实现异步高性能网络通信。
• SPI + 反射机制 实现可插拔模块结构。
• 所有模块都遵循接口设计，便于替换与扩展。
• 支持 注解驱动式开发，极大提升开发效率。

总结

本项目是一个学习和理解 RPC 框架设计的极佳实践材料。通过手动实现协议、注册中心、负载均衡、服务代理等模块，掌握现代 RPC 系统的运行原理和架构设计思路。

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