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一、概述
在传统的编程概念中,过程是由程序员在本地编译完成,并只能局限在本地运行的一段代码,也即其主程序和过程之间的运行关系是本地调用关系。因此这种结构在网络日益发展的今天已无法适应实际需求。总而言之,传统过程调用模式无法充分利用网络上其他主机的资源(如CPU、 Memory等),也无法提高代码在实体间的共享程度,使得主机资源大量浪费。 |
而本文要介绍的RPC编程,正是很好地解决了传统过程所存在的一系列弊端。通过RPC我们可以充分利用非共享内存的多处理器环境(例如通过局域网连接的多台工作站),这样可以简便地将你的应用分布在多台工作站上,应用程序就像运行在一个多处理器的计算机上一样。你可以方便的实现过程代码共享,提高系统资源的利用率,也可以将以大量数值处理的操作放在处理能力较强的系统上运行,从而减轻前端机的负担。 |
二、RPC的结构原理及其调用机制 |
如前所述RPC其实也是一种C/S的编程模式,有点类似C/S Socket 编程模式,但要比它更高一层。当我们在建立RPC服务以后,客户端的调用参数通过底层的RPC传输通道,可以是UDP,也可以是TCP(也即TI-RPC —无关性传输),并根据传输前所提供的目的地址及RPC上层应用程序号转至相应的RPC Application Porgramme Server ,且此时的客户端处于等待状态,直至收到应答或Time Out超时信号。具体的流程图如图1。当服务器端获得了请求消息,则会根据注册RPC时告诉RPC系统的例程入口地址,执行相应的操作,并将结果返回至客户端。
当一次RPC调用结束后,相应线程发送相应的信号,客户端程序才会继续运行。
当然,一台服务主机上可以有多个远程过程提供服务,那么如何来表示一个唯一存在的远程过程呢?一个远程过程是有三个要素来唯一确定的:程序号、版本号和过程号。程序号是用来区别一组相关的并且具有唯一过程号的远程过程。一个程序可以有一个或几个不同的版本,而每个版本的程序都包含一系列能被远程调用的过程,通过版本的引入,使得不同版本下的RPC能同时提供服务。每个版本都包含有许多可供远程调用的过程,每个过程则有其唯一标示的过程号。 |
三、基于RPC的应用系统开发 |
通过以上对RPC原理的简介后,我们再来继续讨论如何来开发基于RPC的应用系统。一般而言在开发RPC时,我们通常分为三个步骤: |
a、定义说明客户/服务器的通信协议。 |
这里所说的通信协议是指定义服务过程的名称、调用参数的数据类型和返回参数的数据类型,还包括底层传输类型(可以是 UDP或TCP),当然也可以由RPC底层函数自动选择连接类型建立TI-RPC。最简单的协议生成的方法是采用协议编译工具,常用的有Rpcgen,我会在后面实例中详细描述其使用方法。 |
b、开发客户端程序。 |
c、开发服务器端程序。 |
开发客户端和服务器端的程序时,RPC提供了我们不同层次的开发例程调用接口。不同层次的接口提供了对RPC不同程度控制。一般可分为5个等级的编程接口,接下来我们分别讨论一下各层所提供的功能函数。 |
1、简单层例程 |
简单层是面向普通RPC应用,为了快速开发RPC应用服务而设计的,他提供了如下功能函数。 |
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2、高层例程 |
在这一层,程序需要在发出调用请求前先创建一个客户端句柄,或是在侦听请求前先建立一个服务器端句柄。程序在该层可以自由的将自己的应用绑在所有的传输端口上,它提供了如下功能函数。 |
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3、中间层例程 |
中间层向程序提供更为详细的RPC控制接口,而这一层的代码变得更为复杂,但运行也更为有效,它提供了如下功能函数。 |
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4、专家层例程 |
这层提供了更多的一系列与传输相关的功能调用,它提供了如下功能函数。 |
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5、底层例程 |
该层提供了所有对传输选项进行控制的调用接口,它提供了如下功能函数。 |
函数名 | 功能描述 |
Clnt_dg_create( ) | 采用无连接方式向远程过程在客户端建立客户句柄 |
Svc_dg_create( ) | 采用无连接方式建立服务句柄 |
Clnt_vc_create( ) | 采用面向连接的方式建立客户句柄 |
Svc_vc_create( ) | 采用面向连接的方式建立 RPC 服务句柄 |
Clnt_call( ) | 客户端向服务器端发送调用请求 |
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