2022-08-02 14:41:11 +08:00
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title: 有了 HTTP 协议，为什么还要有 RPC ？
category: 分布式
tag:
- rpc
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2023-12-30 17:14:13 +08:00
> 本文来自[小白 debug](https://juejin.cn/user/4001878057422087)投稿，原文：<https://juejin.cn/post/7121882245605883934> 。
2022-08-02 14:41:11 +08:00
我想起了我刚工作的时候，第一次接触 RPC 协议，当时就很懵，我 HTTP 协议用的好好的，为什么还要用 RPC 协议？
于是就到网上去搜。
不少解释显得非常官方，我相信大家在各种平台上也都看到过，解释了又好像没解释，都在**用一个我们不认识的概念去解释另外一个我们不认识的概念**，懂的人不需要看，不懂的人看了还是不懂。
这种看了，又好像没看的感觉，云里雾里的很难受，**我懂**。
为了避免大家有强烈的**审丑疲劳**，今天我们来尝试重新换个方式讲一讲。
## 从 TCP 聊起
作为一个程序员，假设我们需要在 A 电脑的进程发一段数据到 B 电脑的进程，我们一般会在代码里使用 socket 进行编程。
这时候，我们可选项一般也就**TCP 和 UDP 二选一。TCP 可靠， ） ， ， ，
类似下面这样。
```ini
fd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
```
其中`SOCK_STREAM`，是指使用**字节流**传输数据，说白了就是**TCP 协议**。
在定义了 socket 之后，我们就可以愉快的对这个 socket 进行操作，比如用`bind()`绑定 IP 端口，用`connect()`发起建连。
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在连接建立之后，我们就可以使用`send()`发送数据，`recv()`接收数据。
光这样一个纯裸的 TCP 连接，就可以做到收发数据了，那是不是就够了？
不行，这么用会有问题。
## 使用纯裸 TCP 会有什么问题
八股文常背，
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这三个特点真的概括的 **非常精辟** ，这个八股文我们没白背。
每个特点展开都能聊一篇文章，而今天我们需要关注的是 **基于字节流** 这一点。
字节流可以理解为一个双向的通道里流淌的二进制数据，也就是 **01 串** 。纯裸 TCP 收发的这些 01 串之间是 **没有任何边界** 的，你根本不知道到哪个地方才算一条完整消息。
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正因为这个没有任何边界的特点，所以当我们选择使用 TCP 发送 ** "夏洛"和"特烦恼"** 的时候，接收端收到的就是 ** "夏洛特烦恼"** ，这时候接收端没发区分你是想要表达 ** "夏洛"+"特烦恼"** 还是 ** "夏洛特"+"烦恼"** 。
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这就是所谓的 **粘包问题** ，之前也写过一篇专门的[文章](https://mp.weixin.qq.com/s/0-YBxU1cSbDdzcZEZjmQYA)聊过这个问题。
说这个的目的是为了告诉大家，纯裸 TCP 是不能直接拿来用的，你需要在这个基础上加入一些 **自定义的规则** ，用于区分 **消息边界** 。
于是我们会把每条要发送的数据都包装一下，比如加入 **消息头** ，消息头里写清楚一个完整的包长度是多少，根据这个长度可以继续接收数据，截取出来后它们就是我们真正要传输的 **消息体** 。
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而这里头提到的 **消息头** ，还可以放各种东西，比如消息体是否被压缩过和消息体格式之类的，只要上下游都约定好了，互相都认就可以了，这就是所谓的 **协议。**
每个使用 TCP 的项目都可能会定义一套类似这样的协议解析标准，他们可能 **有区别，但原理都类似** 。
**于是基于 TCP， ，
## HTTP 和 RPC
### RPC 其实是一种调用方式
我们回过头来看网络的分层图。
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**TCP 是传输层的协议** ，而基于 TCP 造出来的 HTTP 和各类 RPC 协议，它们都只是定义了不同消息格式的 **应用层协议** 而已。
**HTTP**（ **T**ext **T**ransfer **P**rotocol） 。我们用的比较多，平时上网在浏览器上敲个网址就能访问网页，这里用到的就是 HTTP 协议。
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而 **RPC** （ **P**rocedure **C**all） ，它本身并不是一个具体的协议，而是一种 **调用方式** 。
举个例子，我们平时调用一个 **本地方法** 就像下面这样。
```ini
res = localFunc(req)
```
如果现在这不是个本地方法，而是个**远端服务器**暴露出来的一个方法`remoteFunc`，如果我们还能像调用本地方法那样去调用它，这样就可以**屏蔽掉一些网络细节**，用起来更方便，岂不美哉？
```ini
res = remoteFunc(req)
```
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基于这个思路，大佬们造出了非常多款式的 RPC 协议，比如比较有名的`gRPC`，
值得注意的是，虽然大部分 RPC 协议底层使用 TCP， **它们不一定非得使用 TCP， ，
到这里，我们回到文章标题的问题。
### 那既然有 RPC 了，为什么还要有 HTTP 呢？
其实， **70 年** 代出来的协议，而 HTTP 是 **90 年代** 才开始流行的。而直接使用裸 TCP 会有问题，可想而知，这中间这么多年有多少自定义的协议，而这里面就有 **80 年代** 出来的`RPC`。
所以我们该问的不是 **既然有 HTTP 协议为什么要有 RPC** ，而是 **为什么有 RPC 还要有 HTTP 协议?**
现在电脑上装的各种联网软件，比如 xx 管家， ， （ ） （ ）
但有个软件不同， （ ） ， （ ） ， ， ， ， **Browser/Server (B/S)** 的协议。
也就是说在多年以前，**HTTP 主要用于 B/S 架构，而 RPC 更多用于 C/S 架构。但现在其实已经没分那么清了，
那这么说的话，**都用 HTTP 得了，还用什么 RPC？
仿佛又回到了文章开头的样子，那这就要从它们之间的区别开始说起。
### HTTP 和 RPC 有什么区别
我们来看看 RPC 和 HTTP 区别比较明显的几个点。
#### 服务发现
首先要向某个服务器发起请求，你得先建立连接，而建立连接的前提是，你得知道 **IP 地址和端口** 。这个找到服务对应的 IP 端口的过程，其实就是 **服务发现** 。
在 **HTTP** 中，你知道服务的域名，就可以通过 **DNS 服务** 去解析得到它背后的 IP 地址，默认 **80 端口** 。
而 **RPC** 的话，就有些区别，一般会有专门的中间服务去保存服务名和 IP 信息，比如 **Consul、Etcd、Nacos、ZooKeeper， 。想要访问某个服务，就去这些中间服务去获得 IP 和端口信息。由于 DNS 也是服务发现的一种，所以也有基于 DNS 去做服务发现的组件，比如 **CoreDNS** 。
可以看出服务发现这一块，两者是有些区别，但不太能分高低。
#### 底层连接形式
以主流的 **HTTP1.1** 协议为例，其默认在建立底层 TCP 连接之后会一直保持这个连接（**keep alive**），之后的请求和响应都会复用这条连接。
而 **RPC** 协议，也跟 HTTP 类似，也是通过建立 TCP 长链接进行数据交互， ， **连接池** ，在请求量大的时候，建立多条连接放在池内，要发数据的时候就从池里取一条连接出来，用完放回去，下次再复用，可以说非常环保。
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由于连接池有利于提升网络请求性能，所以不少编程语言的网络库里都会给 HTTP 加个连接池，比如 Go 就是这么干的。
可以看出这一块两者也没太大区别，所以也不是关键。
#### 传输的内容
基于 TCP 传输的消息，说到底，无非都是 **消息头 Header 和消息体 Body。**
**Header** 是用于标记一些特殊信息，其中最重要的是 **消息体长度** 。
**Body** 则是放我们真正需要传输的内容，而这些内容只能是二进制 01 串，毕竟计算机只认识这玩意。所以 TCP 传字符串和数字都问题不大，因为字符串可以转成编码再变成 01 串，而数字本身也能直接转为二进制。但结构体呢，我们得想个办法将它也转为二进制 01 串，这样的方案现在也有很多现成的，比如 **JSON， 。
这个将结构体转为二进制数组的过程就叫 **序列化** ，反过来将二进制数组复原成结构体的过程叫 **反序列化** 。
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对于主流的 HTTP1.1，虽然它现在叫超文本协议，支持音频视频，但 HTTP 设计 初是用于做网页文本展示的， **JSON** 来 **序列化** 结构体数据。
我们可以随便截个图直观看下。
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可以看到这里面的内容非常多的冗余，显得非常啰嗦。最明显的，像 Header 里的那些信息，其实如果我们约定好头部的第几位是 `Content-Type` ，就不需要每次都真的把 `Content-Type` 这个字段都传过来，类似的情况其实在 Body 的 JSON 结构里也特别明显。
而 RPC， ， ，
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当然上面说的 HTTP， **特指的是现在主流使用的 HTTP1.1** ， **性能可能比很多 RPC 协议还要好** ，甚至连`gRPC`底层都直接用的`HTTP2`。
那么问题又来了。
### 为什么既然有了 HTTP2，
这个是由于 HTTP2 是 2015 年出来的。那时候很多公司内部的 RPC 协议都已经跑了好些年了，基于历史原因，一般也没必要去换了。
## 总结
- 纯裸 TCP 是能收发数据，但它是个无边界的数据流，上层需要定义消息格式用于定义 **消息边界** 。于是就有了各种协议，
- **RPC 本质上不算是协议，而是一种调用方式**，而像 gRPC 和 Thrift 这样的具体实现，才是协议，它们是实现了 RPC 调用的协议。目的是希望程序员能像调用本地方法那样去调用远端的服务方法。同时 RPC 有很多种实现方式，**不一定非得基于 TCP 协议**。
- 从发展历史来说，**HTTP 主要用于 B/S 架构，而 RPC 更多用于 C/S 架构。但现在其实已经没分那么清了，
- RPC 其实比 HTTP 出现的要早，且比目前主流的 HTTP1.1 性能要更好，所以大部分公司内部都还在使用 RPC。
2023-04-28 17:31:44 +08:00
- **HTTP2.0** 在 **HTTP1.1** 的基础上做了优化，性能可能比很多 RPC 协议都要好，但由于是这几年才出来的，所以也不太可能取代掉 RPC。
2023-08-07 18:56:33 +08:00
2023-10-27 06:44:02 +08:00
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