拼多多面試：聊聊rpc的具體過程。以grpc為例，具體實(shí)現(xiàn)和osi七層模型是怎么一一對(duì)應(yīng)的?

遠(yuǎn)程過程調(diào)用（RPC，Remote Procedure Call）是一種計(jì)算機(jī)通信協(xié)議，允許程序在不同地址空間中執(zhí)行程序，而不需要顯式編碼這些遠(yuǎn)程交互的細(xì)節(jié)。gRPC 是一個(gè)高性能的開源 RPC 框架，開發(fā)者可以使用它輕松地實(shí)現(xiàn)跨語言的 RPC 服務(wù)。gRPC 基于 HTTP/2 協(xié)議，并使用 Protocol Buffers 作為序列化協(xié)議。下面我們?cè)敿?xì)討論 gRPC 的具體實(shí)現(xiàn)過程及其與 OSI 七層模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

gRPC 的具體實(shí)現(xiàn)過程

1. 定義服務(wù)

首先，使用 Protocol Buffers（protobuf）定義服務(wù)和消息格式。比如，定義一個(gè)簡單的計(jì)算器服務(wù)：

syntax = "proto3";service Calculator {  rpc Add (AddRequest) returns (AddResponse);}message AddRequest {  int32 a = 1;  int32 b = 2;}message AddResponse {  int32 result = 1;}

2. 生成代碼

使用protoc?編譯.proto?文件，生成客戶端和服務(wù)器端的代碼。對(duì)于 Java，可以這樣生成：

protoc --java_out=. --grpc-java_out=. calculator.proto

3. 實(shí)現(xiàn)服務(wù)

在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)生成的服務(wù)接口：

public class CalculatorService extends CalculatorGrpc.CalculatorImplBase {  @Override  public void add(AddRequest request, StreamObserver<AddResponse> responseObserver) {    int sum = request.getA() + request.getB();    AddResponse response = AddResponse.newBuilder().setResult(sum).build();    responseObserver.onNext(response);    responseObserver.onCompleted();  }}

4. 啟動(dòng)服務(wù)器

public class CalculatorServer {  public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {    Server server = ServerBuilder.forPort(8080)        .addService(new CalculatorService())        .build()        .start();    System.out.println("Server started");    server.awaitTermination();  }}

5. 創(chuàng)建客戶端

public class CalculatorClient {  public static void main(String[] args) {    ManagedChannel channel = ManagedChannelBuilder.forAddress("localhost", 8080)        .usePlaintext()        .build();    CalculatorGrpc.CalculatorBlockingStub stub = CalculatorGrpc.newBlockingStub(channel);    AddRequest request = AddRequest.newBuilder().setA(10).setB(20).build();    AddResponse response = stub.add(request);    System.out.println("Response: " + response.getResult());    channel.shutdown();  }}

gRPC 與 OSI 七層模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系

1. 物理層（Physical Layer）

• 物理層涉及物理設(shè)備之間的實(shí)際連接。在 gRPC 的上下文中，這包括網(wǎng)絡(luò)電纜、無線傳輸?shù)扔布O(shè)備。gRPC 并不直接處理這部分內(nèi)容。

1. 數(shù)據(jù)鏈路層（Data Link Layer）

• 數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)幀傳輸和錯(cuò)誤檢測與糾正。在 gRPC 中，這一層通常由底層網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC）和驅(qū)動(dòng)程序處理。gRPC 并不直接操作數(shù)據(jù)鏈路層。

1. 網(wǎng)絡(luò)層（Network Layer）

• 網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的路由選擇和轉(zhuǎn)發(fā)。gRPC 依賴 TCP/IP 協(xié)議棧中的 IP 協(xié)議來實(shí)現(xiàn)這一層的功能，確保數(shù)據(jù)包可以從客戶端路由到服務(wù)器。

1. 傳輸層（Transport Layer）

• 傳輸層負(fù)責(zé)端到端的通信控制和錯(cuò)誤檢測。在 gRPC 中，這一層主要由 TCP 協(xié)議實(shí)現(xiàn)，提供可靠的、面向連接的傳輸。HTTP/2 運(yùn)行在 TCP 之上。

1. 會(huì)話層（Session Layer）

• 會(huì)話層管理會(huì)話的建立、維護(hù)和終止。HTTP/2 在這個(gè)層次上提供了多路復(fù)用、流量控制、首部壓縮等功能。gRPC 使用 HTTP/2 來管理多個(gè)并發(fā) RPC 調(diào)用的會(huì)話。

1. 表示層（Presentation Layer）

• 表示層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的語法和語義表示。在 gRPC 中，表示層的功能由 Protocol Buffers 實(shí)現(xiàn)，負(fù)責(zé)序列化和反序列化消息數(shù)據(jù)。

1. 應(yīng)用層（Application Layer）

• 應(yīng)用層是用戶和網(wǎng)絡(luò)之間的接口。gRPC 的應(yīng)用層包括客戶端和服務(wù)器端的應(yīng)用程序代碼，以及 gRPC 框架提供的庫和接口，用于定義和調(diào)用遠(yuǎn)程服務(wù)。

總結(jié)

gRPC 是一個(gè)強(qiáng)大的框架，它通過以下方式實(shí)現(xiàn)跨語言、高性能的 RPC：

1. 服務(wù)定義：使用 Protocol Buffers 定義服務(wù)和消息格式。
2. 代碼生成：使用protoc?編譯.proto?文件生成客戶端和服務(wù)器端代碼。
3. 服務(wù)實(shí)現(xiàn)：在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)服務(wù)接口，并啟動(dòng)服務(wù)器。
4. 客戶端調(diào)用：在客戶端調(diào)用遠(yuǎn)程服務(wù)并處理響應(yīng)。

gRPC 的各層實(shí)現(xiàn)與 OSI 七層模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：

• 物理層和數(shù)據(jù)鏈路層：由底層網(wǎng)絡(luò)硬件和驅(qū)動(dòng)程序處理。
• 網(wǎng)絡(luò)層：依賴 IP 協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)包路由。
• 傳輸層：使用 TCP 協(xié)議提供可靠傳輸。
• 會(huì)話層：使用 HTTP/2 管理會(huì)話和多路復(fù)用。
• 表示層：使用 Protocol Buffers 進(jìn)行數(shù)據(jù)序列化。
• 應(yīng)用層：包括用戶定義的服務(wù)邏輯和 gRPC 框架提供的功能。

通過這種方式，gRPC 實(shí)現(xiàn)了高效、可靠的遠(yuǎn)程過程調(diào)用，廣泛應(yīng)用于分布式系統(tǒng)和微服務(wù)架構(gòu)中。