Go 中 RPC 的使用教程

前言

RPC（Remote Procedure Call）是一种允许程序调用远程服务器上函数的方法，调用过程对于开发者来说像是调用本地函数一样方便。Go 语言自带了强大的 net/rpc 库，可以大概让开发者轻松实现基于 Go 的 RPC 服务。本文将先容 Go 中 RPC 的使用方法，并通过简单示例展示如何搭建 RPC 服务和客户端。

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一、什么是 RPC？

RPC（远程过程调用）是一种跨网络通讯协议，允许程序在不同的主机上执行代码而不需要明确处理底层网络通讯。使用 RPC，开发者只需编写服务端的逻辑，然后客户端可以像调用本地函数一样调用服务端的函数，底层的网络传输、序列化和反序列化都由 RPC 框架处理。
在 Go 中，RPC 是通过 net/rpc 包实现的，Go 标准库还支持 JSON-RPC 和 HTTP 传输协议。

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二、Go 中 RPC 的基本原理

Go 中的 RPC 框架遵循以下几条规则：

• 服务对象是公开的结构体类型。
  
• 服务对象的方法必须是公开的，并且方法必须有两个参数和一个返回值。第一个参数是输入参数，第二个参数是指针类型用于吸收返回结果，返回值是 error 类型。
  
• 客户端通过 net/rpc 库向服务端发出哀求，服务端执行对应的函数，返回结果。
  

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三、Go 中 RPC 的使用步调

1. 界说服务

起首，我们需要界说一个服务。这个服务是一个 Go 结构体，此中包含一些方法供客户端调用。

1. package main
3. import (
4.     "errors"
5.     "net"
6.     "net/rpc"
7.     "fmt"
8. )
10. // 定义服务结构体
11. type Arith struct{}
13. // 定义输入参数
14. type Args struct {
15.     A, B int
16. }
18. // 定义服务方法
19. func (t *Arith) Multiply(args *Args, reply *int) error {
20.     *reply = args.A * args.B
21.     return nil
22. }
24. func (t *Arith) Divide(args *Args, reply *int) error {
25.     if args.B == 0 {
26.         return errors.New("divide by zero")
27.     }
28.     *reply = args.A / args.B
29.     return nil
30. }

复制代码

在上面的代码中，我们界说了 Arith 结构体，它有两个方法 Multiply 和 Divide，分别用于乘法和除法运算。
2. 启动 RPC 服务

接下来，我们需要启动一个 RPC 服务器，让客户端可以通过网络调用这个服务。

1. func main() {
2.     arith := new(Arith)
3.     rpc.Register(arith)  // 注册服务
5.     listener, err := net.Listen("tcp", ":1234")  // 监听端口
6.     if err != nil {
7.         fmt.Println("Error starting server:", err)
8.     }
10.     fmt.Println("Server is listening on port 1234...")
11.     for {
12.         conn, err := listener.Accept()  // 接收连接
13.         if err != nil {
14.             fmt.Println("Error accepting connection:", err)
15.             continue
16.         }
17.         go rpc.ServeConn(conn)  // 使用 goroutine 处理每个连接
18.     }
19. }

复制代码

这段代码启动了一个监听在 1234 端口的 RPC 服务器。每当有客户端哀求毗连时，服务器会处理该毗连并执行相应的 RPC 方法。
3. 创建 RPC 客户端

服务端已经预备好了，接下来我们需要编写客户端代码，客户端将通过 RPC 远程调用服务端的函数。

1. package main
3. import (
4.     "fmt"
5.     "log"
6.     "net/rpc"
7. )
9. type Args struct {
10.     A, B int
11. }
13. func main() {
14.     client, err := rpc.Dial("tcp", "localhost:1234")  // 连接服务端
15.     if err != nil {
16.         log.Fatal("dialing:", err)
17.     }
19.     // 调用 Multiply 方法
20.     args := Args{A: 7, B: 8}
21.     var reply int
22.     err = client.Call("Arith.Multiply", args, &reply)
23.     if err != nil {
24.         log.Fatal("arith error:", err)
25.     }
26.     fmt.Printf("Arith: %d * %d = %d\n", args.A, args.B, reply)
28.     // 调用 Divide 方法
29.     args = Args{A: 10, B: 2}
30.     err = client.Call("Arith.Divide", args, &reply)
31.     if err != nil {
32.         log.Fatal("arith error:", err)
33.     }
34.     fmt.Printf("Arith: %d / %d = %d\n", args.A, args.B, reply)
35. }

复制代码

在这段代码中，客户端起首通过 rpc.Dial 函数毗连到服务端。毗连创建后，客户端调用远程的 Multiply 和 Divide 方法，并输出结果。
4. 运行程序

起首在一个终端启动服务端：

1. go run server.go

复制代码

然后在另一个终端运行客户端：

1. go run client.go

复制代码

运行后，客户端会输出雷同以下内容：

1. Arith: 7 * 8 = 56
2. Arith: 10 / 2 = 5

复制代码

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四、Go 中的 RPC 进阶

1. 异步调用

Go 的 RPC 框架支持异步调用，可以通过 Go 方法实现。它会返回一个 Call 对象，通过该对象可以获取异步调用的结果。

1. call := client.Go("Arith.Multiply", args, &reply, nil)
2. replyCall := <-call.Done  // 等待结果
3. fmt.Printf("Async result: %d * %d = %d\n", args.A, args.B, replyCall.Reply)

复制代码

2. 使用 HTTP 作为传输协议

Go 也支持通过 HTTP 协议举行 RPC 通讯，只需稍加设置：

1. rpc.HandleHTTP()
2. listener, err := net.Listen("tcp", ":1234")
3. go http.Serve(listener, nil)

复制代码

在客户端中，通过 rpc.DialHTTP 毗连服务端：

1. client, err := rpc.DialHTTP("tcp", "localhost:1234")

复制代码

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五、总结

通过 net/rpc，Go 提供了一个简单而高效的 RPC 实现。它让开发者可以轻松地构建分布式体系，并且底层的通讯和序列化都由库主动处理，极大地低沉了开发复杂性。本文通过一个简单的示例展示了如安在 Go 中使用 RPC，盼望能为你的开发提供帮助。

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