C#如何使用远程服务调用框架Apache Thrift

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

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 "\lib\csharp\src\Thrift.sln" 工程文件,直接编译即可生成Thrift.dll文件。官方说.net版本.net 3.5及以上即可。

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 Tutorial为例来介绍一下如何在C#中使用Thrift。

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好代码网。

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