C#使用远程服务调用框架ApacheThrift

2022-06-26 11:55:31

Apache Thrift 是 Facebook 实现的一种高效的、支持多种编程语言的远程服务调用的框架。和其它RPC框架相比,它主要具有如下连个特点:

    高性能。 它采用的是二进制序列化,并且用的是长连接。比传统的使用XML,SOAP,JSON等短连接的解决方案要快得多。

    多语言支持。 它对提供了对C++, Java, Python, PHP, Ruby, Erlang, Perl, Haskell, C#, Cocoa, Smalltalk等多种常用语言的支持

    正因为如此,Thrift对于高并发、大数据量和多语言的环境是非常有优势的,本文就简单的介绍一下如何使用它。

    使用Thrift和传统的Corba之类的RPC框架并无太大差异,主要分为如下三个部分:

      使用IDL定义提供的服务:主要用于服务接口和数据传输对象(DTO)并且有一套自己的语法, Thrift中命名为thirft文件,并且有一套自己的语法。

      将IDL编译成框架代码

      客户端使用框架代码调用远程服务

      服务端使用框架代码实现接口,并提供服务

      和传统RPC框架一样,Thrift框架提供数据传输的服务,服务端和客户端只需要关注业务即可;这一系列流程并没有多大新颖的地方。

      准备工作:

      需要在Thrift官网下载两个文件:

        IDL编译工具。官方本身提供了Windows的exe版本:thrift-0.9.2.tar.gz

        Thrift类库。Thrift底层框架,提供了底层的数据传输服务。

        下载完后,由于Thrift类库是以源码形式提供的,因此需要自己编译。为了简单,这里以C#为例,打开>

        示例项目:

        Thrift本身提供了多多种语言的支持,这里示例项目仍以官网的CSharp>

        首先下载接口定义文件 tutorial.thrift 和shared.thrift 。官方的文档中加了一大堆注释,实际上还是比较简单的,主体部分如下:

        service Calculator extends shared.SharedService
        {
           void ping(),
           i32 add(1:i32 num1, 2:i32 num2),
           i32 calculate(1:i32 logid, 2:Work w) throws (1:InvalidOperation ouch),
           oneway void zip()
        }

        主要就是定义了一个这样的接口,提供了四个接口。以及一些相关的结构体的定义。定义好接口后,调用Thrift.exe将其编译成C#的代码:

        thrift -r --gen csharp tutorial.thrift

        编译完后,会生成一个gen-csharp文件夹,里面就是相关的结构体和接口的定义,和一些框架的实现,具体的后续再讲。这个文件夹里的文件大部分都是服务端和客户端都要用的,为了简单起见,大可以建立一个ShareProject(低版本的VS不支持的话可以建立一个独立的类库项目),以方便客户端和服务端引用。

        客户端:

        首先还是来看看客户端代码(运行这段代码需要加上前面编译的Thrift.dll和编译idl文件生成的一堆C#代码):

        using System;
        using Thrift;
        using Thrift.Protocol;
        using Thrift.Server;
        using Thrift.Transport;
        
        namespace CSharpTutorial
        {
            public class CSharpClient
            {
                public static void Main()
                {
                    try
                    {
                        TTransport transport = new TSocket("localhost", 9090);
                        TProtocol protocol = new TBinaryProtocol(transport);
                        Calculator.Client client = new Calculator.Client(protocol);
        
                        transport.Open();
                        try
                        {
                            client.ping();
                            Console.WriteLine("ping()");
        
                            int sum = client.add(1, 1);
                            Console.WriteLine("1+1={0}", sum);
        
                            Work work = new Work();
        
                            work.Op = Operation.DIVIDE;
                            work.Num1 = 1;
                            work.Num2 = 0;
                            try
                            {
                                int quotient = client.calculate(1, work);
                                Console.WriteLine("Whoa we can divide by 0");
                            }
                            catch (InvalidOperation io)
                            {
                                Console.WriteLine("Invalid operation: " + io.Why);
                            }
        
                            work.Op = Operation.SUBTRACT;
                            work.Num1 = 15;
                            work.Num2 = 10;
                            try
                            {
                                int diff = client.calculate(1, work);
                                Console.WriteLine("15-10={0}", diff);
                            }
                            catch (InvalidOperation io)
                            {
                                Console.WriteLine("Invalid operation: " + io.Why);
                            }
        
                            SharedStruct log = client.getStruct(1);
                            Console.WriteLine("Check log: {0}", log.Value);
        
                        }
                        finally
                        {
                            transport.Close();
                        }
                    }
                    catch (TApplicationException x)
                    {
                        Console.WriteLine(x.StackTrace);
                    }
        
                }
            }
        }

        官方的例子简化一下后如下:

            using (TTransport transport = new TSocket("localhost", 9090))
            using (TProtocol protocol = new TBinaryProtocol(transport))
            using (Calculator.Client client = new Calculator.Client(protocol))
            {
                transport.Open();
                int sum = client.add(1, 1);
                Console.WriteLine("1+1={0}", sum);
            }

        主要就设计到了三个类:TTransport、TProtocol和Calculator.Client,其中TTransport、Tprotocol是用于传输控制的,和业务无关,是在Thrift.dll中定义的。而Calculator.Client则是客户端的Proxy,用于执行RPC,和业务相关,是由idl文件编译生成。客户端无需编写代码,即可拥有RPC能力。(这个特效基本上所有RPC框架都具有)

        服务端:

        服务端示例代码如下: 

        using System;
        using System.Collections.Generic;
        using Thrift.Server;
        using Thrift.Transport;
        
        namespace CSharpTutorial
        {
            public class CalculatorHandler : Calculator.Iface
            {
                Dictionary<int, SharedStruct> log;
        
                public CalculatorHandler()
                {
                    log = new Dictionary<int, SharedStruct>();
                }
        
                public void ping()
                {
                    Console.WriteLine("ping()");
                }
        
                public int add(int n1, int n2)
                {
                    Console.WriteLine("add({0},{1})", n1, n2);
                    return n1 + n2;
                }
        
                public int calculate(int logid, Work work)
                {
                    Console.WriteLine("calculate({0}, [{1},{2},{3}])", logid, work.Op, work.Num1, work.Num2);
                    int val = 0;
                    switch (work.Op)
                    {
                        case Operation.ADD:
                            val = work.Num1 + work.Num2;
                            break;
        
                        case Operation.SUBTRACT:
                            val = work.Num1 - work.Num2;
                            break;
        
                        case Operation.MULTIPLY:
                            val = work.Num1 * work.Num2;
                            break;
        
                        case Operation.DIVIDE:
                            if (work.Num2 == 0)
                            {
                                InvalidOperation io = new InvalidOperation();
                                io.What = (int)work.Op;
                                io.Why = "Cannot divide by 0";
                                throw io;
                            }
                            val = work.Num1 / work.Num2;
                            break;
        
                        default:
                            {
                                InvalidOperation io = new InvalidOperation();
                                io.What = (int)work.Op;
                                io.Why = "Unknown operation";
                                throw io;
                            }
                    }
        
                    SharedStruct entry = new SharedStruct();
                    entry.Key = logid;
                    entry.Value = val.ToString();
                    log[logid] = entry;
        
                    return val;
                }
        
                public SharedStruct getStruct(int key)
                {
                    Console.WriteLine("getStruct({0})", key);
                    return log[key];
                }
        
                public void zip()
                {
                    Console.WriteLine("zip()");
                }
            }
        
            public class CSharpServer
            {
                public static void Main()
                {
                    try
                    {
                        CalculatorHandler handler = new CalculatorHandler();
                        Calculator.Processor processor = new Calculator.Processor(handler);
                        TServerTransport serverTransport = new TServerSocket(9090);
                        TServer server = new TSimpleServer(processor, serverTransport);
        
                        // Use this for a multithreaded server
                        // server = new TThreadPoolServer(processor, serverTransport);
        
                        Console.WriteLine("Starting the server...");
                        server.Serve();
                    }
                    catch (Exception x)
                    {
                        Console.WriteLine(x.StackTrace);
                    }
                    Console.WriteLine("done.");
                }
            }
        }

        官方代码基本上包括两个部分:接口实现和服务的启动,简化后如下:

            public class CalculatorHandler : Calculator.Iface
            {
                public void ping()
                {
                }
        
                public int add(int n1, int n2)
                {
                    return n1 + n2;
                }
        
                public int calculate(int logid, Work work)
                {
                    throw new InvalidOperation();
                }
        
                public SharedStruct getStruct(int key)
                {
                    return new SharedStruct();
                }
        
                public void zip()
                {
                }
            }

        接口实现依赖于IDL生成的Calculator.Iface接口,这里我就实现了一个add接口。再来看看服务端 

            static void Main(string[] args)
            {
                CalculatorHandler handler = new CalculatorHandler();
                Calculator.Processor processor = new Calculator.Processor(handler);
        
                TServerTransport serverTransport = new TServerSocket(9090);
                TServer server = new TSimpleServer(processor, serverTransport);
        
                Console.WriteLine("Starting the server...");
                server.Serve();
            }

        服务端主要的功能就是将刚才的接口作为服务加载起来,并启动服务,也是比较常规的做法,没有太多需要介绍的地方

        从这个Demo来看,主要过程和其它RPC框架的流程倒也没有太大区别。一个比较出彩的地方是Thrift是提供了原生的.net运行库的(前面编译的Thrift.dll),作为一个跨语言的框架不用Pinvoke非常给力,给部署带来不少方便。本来高性能才是它的主要特点,后续有空再测试一下。

        最后,本文只是一个简单的入门体验,如果需要更多信息,请参看Thrift的官方网站。

        到此这篇关于C#使用远程服务调用框架Apache Thrift的文章就介绍到这了。希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持易采站长站。