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微服务是如何实现前后端交互的：微服务的那些事

小君 200

微服务是如何实现前后端交互的：微服务的那些事Http协议：超文本传输协议，是一种应用层协议。规定了网络传输的请求格式、响应格式、资源定位和操作的方式等。但是底层采用什么网络传输协议，并没有规定，不过现在都是采用TCP协议作为底层传输协议。说到这里，大家可能觉得，Http与RPC的远程调用非常像，都是按照某种规定好的数据格式进行网络通信，有请求，有响应。没错，在这点来看，两者非常相似，但是还是有一些细微差别。2.2.认识Http通过上面的概念，我们可以知道，实现RPC主要是做到两点：RPC调用流程图：想要了解详细的RPC实现，给大家推荐一篇文章：自己动手实现RPChttps://legacy.gitbook.com/book/huge0612/tour-of-rpc/details

2.远程调用方式

无论是微服务还是SOA，都面临着服务间的远程调用。那么服务间的远程调用方式有哪些呢？

常见的远程调用方式有以下几种：

  • RPC：Remote Produce Call远程过程调用，类似的还有RMI。自定义数据格式，基于原生TCP通信，速度快，效率高。早期的webservice，现在热门的dubbo，都是RPC的典型
  • Http：http其实是一种网络传输协议，基于TCP，规定了数据传输的格式。现在客户端浏览器与服务端通信基本都是采用Http协议。也可以用来进行远程服务调用。缺点是消息封装臃肿。
  • 现在热门的Rest风格，就可以通过http协议来实现。

2.1.认识RPC

RPC，即 Remote Procedure Call（远程过程调用），是一个计算机通信协议。 该协议允许运行于一台计算机的程序调用另一台计算机的子程序，而程序员无需额外地为这个交互作用编程。说得通俗一点就是：A计算机提供一个服务，B计算机可以像调用本地服务那样调用A计算机的服务。

通过上面的概念，我们可以知道，实现RPC主要是做到两点：

  • 实现远程调用其他计算机的服务
  • 要实现远程调用，肯定是通过网络传输数据。A程序提供服务，B程序通过网络将请求参数传递给A，A本地执行后得到结果，再将结果返回给B程序。这里需要关注的有两点：
  • 1）采用何种网络通讯协议？
  • 现在比较流行的RPC框架，都会采用TCP作为底层传输协议
  • 2）数据传输的格式怎样？
  • 两个程序进行通讯，必须约定好数据传输格式。就好比两个人聊天，要用同一种语言，否则无法沟通。所以，我们必须定义好请求和响应的格式。另外，数据在网路中传输需要进行序列化，所以还需要约定统一的序列化的方式。
  • 像调用本地服务一样调用远程服务
  • 如果仅仅是远程调用，还不算是RPC，因为RPC强调的是过程调用，调用的过程对用户而言是应该是透明的，用户不应该关心调用的细节，可以像调用本地服务一样调用远程服务。所以RPC一定要对调用的过程进行封装

RPC调用流程图：

微服务是如何实现前后端交互的：微服务的那些事(1)

想要了解详细的RPC实现，给大家推荐一篇文章：自己动手实现RPChttps://legacy.gitbook.com/book/huge0612/tour-of-rpc/details

2.2.认识Http

Http协议：超文本传输协议，是一种应用层协议。规定了网络传输的请求格式、响应格式、资源定位和操作的方式等。但是底层采用什么网络传输协议，并没有规定，不过现在都是采用TCP协议作为底层传输协议。说到这里，大家可能觉得，Http与RPC的远程调用非常像，都是按照某种规定好的数据格式进行网络通信，有请求，有响应。没错，在这点来看，两者非常相似，但是还是有一些细微差别。

  • RPC并没有规定数据传输格式，这个格式可以任意指定，不同的RPC协议，数据格式不一定相同。
  • Http中还定义了资源定位的路径，RPC中并不需要
  • 最重要的一点：RPC需要满足像调用本地服务一样调用远程服务，也就是对调用过程在API层面进行封装。Http协议没有这样的要求，因此请求、响应等细节需要我们自己去实现。
  • 优点：RPC方式更加透明，对用户更方便。Http方式更灵活，没有规定API和语言，跨语言、跨平台
  • 缺点：RPC方式需要在API层面进行封装，限制了开发的语言环境。

例如我们通过浏览器访问网站，就是通过Http协议。只不过浏览器把请求封装，发起请求以及接收响应，解析响应的事情都帮我们做了。如果是不通过浏览器，那么这些事情都需要自己去完成。

微服务是如何实现前后端交互的：微服务的那些事(2)

2.3.如何选择？

既然两种方式都可以实现远程调用，我们该如何选择呢？

  • 速度来看，RPC要比http更快，虽然底层都是TCP，但是http协议的信息往往比较臃肿，不过可以采用gzip压缩。
  • 难度来看，RPC实现较为复杂，http相对比较简单
  • 灵活性来看，http更胜一筹，因为它不关心实现细节，跨平台、跨语言。

因此，两者都有不同的使用场景：

  • 如果对效率要求更高，并且开发过程使用统一的技术栈，那么用RPC还是不错的。
  • 如果需要更加灵活，跨语言、跨平台，显然http更合适

那么我们该怎么选择呢？

微服务，更加强调的是独立、自治、灵活。而RPC方式的限制较多，因此微服务框架中，一般都会采用基于Http的Rest风格服务。

3.Http客户端工具

既然微服务选择了Http，那么我们就需要考虑自己来实现对请求和响应的处理。不过开源世界已经有很多的http客户端工具，能够帮助我们做这些事情，例如：

  • HttpClient
  • OKHttp
  • URLConnection

接下来，我们就一起了解一款比较流行的客户端工具：HttpClient

3.1.HttpClient

3.1.1.介绍

HttpClient是Apache公司的产品，是Http Components下的一个组件。

官网地址：http://hc.apache.org/index.html

微服务是如何实现前后端交互的：微服务的那些事(3)

特点：

  • 基于标准、纯净的Java语言。实现了Http1.0和Http1.1
  • 以可扩展的面向对象的结构实现了Http全部的方法（GET POST PUT DELETE HEAD OPTIONS and TRACE）
  • 支持HTTPS协议。
  • 通过Http代理建立透明的连接。
  • 自动处理Set-Cookie中的Cookie。

发起get请求：

@Test public void testGet() throws IOException { HttpGet request = new HttpGet("http://www.baidu.com"); String response = this.httpClient.execute(request new BasicResponseHandler()); System.out.println(response); }

发起Post请求：

@Test public void testPost() throws IOException { HttpPost request = new HttpPost("http://www.oschina.net/"); request.setHeader("User-Agent" "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML like Gecko) Chrome/56.0.2924.87 Safari/537.36"); String response = this.httpClient.execute(request new BasicResponseHandler()); System.out.println(response); }

尝试访问接口：http://localhost/hello

这个接口返回一个User对象

@Test public void testGetPojo() throws IOException { HttpGet request = new HttpGet("http://localhost/hello"); String response = this.httpClient.execute(request new BasicResponseHandler()); System.out.println(response); }

我们实际得到的是一个Json字符串：

{ "id": 8 "userName": "liurushi" "password": "123456" "name": "柳如是" "age": 21 "sex": 2 "birthday": "1995-08-07T16:00:00.000 0000" "created": "2014-09-20T03:41:15.000 0000" "updated": "2014-09-20T03:41:15.000 0000" "note": "柳如是在秦淮河演奏琵琶" }

如果想要得到对象，我们还需要手动进行Json反序列化，这一点比较麻烦。

3.1.3.Json转换工具

HttpClient请求数据后是json字符串，需要我们自己把Json字符串反序列化为对象，我们会使用JacksonJson工具来实现。

JacksonJson是SpringMVC内置的json处理工具，其中有一个ObjectMapper类，可以方便的实现对json的处理：

对象转json

// json处理工具

private ObjectMapper mapper = new ObjectMapper(); @Test public void testJson() throws JsonProcessingException { User user = new User(); user.setId(8L); user.setAge(21); user.setName("柳如是"); user.setUserName("liurushi"); // 序列化 String json = mapper.writeValueAsString(user); System.out.println("json = " json); }

结果。

微服务是如何实现前后端交互的：微服务的那些事(4)

json转普通对象

// json处理工具

private ObjectMapper mapper = new ObjectMapper(); @Test public void testJson() throws IOException { User user = new User(); user.setId(8L); user.setAge(21); user.setName("柳岩"); user.setUserName("liuyan"); // 序列化 String json = mapper.writeValueAsString(user); // 反序列化，接收两个参数：json数据，反序列化的目标类字节码 User result = mapper.readValue(json User.class); System.out.println("result = " result); }

结果：

微服务是如何实现前后端交互的：微服务的那些事(5)

json转集合

json转集合比较麻烦，因为你无法同时把集合的class和元素的class同时传递到一个参数。

因此Jackson做了一个类型工厂，用来解决这个问题：

// json处理工具

private ObjectMapper mapper = new ObjectMapper(); @Test public void testJson() throws IOException { User user = new User(); user.setId(8L); user.setAge(21); user.setName("柳岩"); user.setUserName("liuyan"); // 序列化 得到对象集合的json字符串 String json = mapper.writeValueAsString(Arrays.asList(user user)); // 反序列化，接收两个参数：json数据，反序列化的目标类字节码 List<User> users = mapper.readValue(json mapper.getTypeFactory().constructCollectionType(List.class User.class)); for (User u : users) { System.out.println("u = " u); } }

结果.

微服务是如何实现前后端交互的：微服务的那些事(6)

json转任意复杂类型

当对象泛型关系复杂时，类型工厂也不好使了。这个时候Jackson提供了TypeReference来接收类型泛型，然后底层通过反射来获取泛型上的具体类型。实现数据转换。

// json处理工具

private ObjectMapper mapper = new ObjectMapper(); @Test public void testJson() throws IOException { User user = new User(); user.setId(8L); user.setAge(21); user.setName("柳岩"); user.setUserName("liuyan");

// 序列化 得到对象集合的json字符串

String json = mapper.writeValueAsString(Arrays.asList(user user));

// 反序列化，接收两个参数：json数据，反序列化的目标类字节码

List<User> users = mapper.readValue(json new TypeReference<List<User>>(){}); for (User u : users) { System.out.println("u = " u); } }

微服务是如何实现前后端交互的：微服务的那些事(7)

3.3.Spring的RestTemplate

Spring提供了一个RestTemplate模板工具类，对基于Http的客户端进行了封装，并且实现了对象与json的序列化和反序列化，非常方便。RestTemplate并没有限定Http的客户端类型，而是进行了抽象，目前常用的3种都有支持：

  • HttpClient
  • OkHttp
  • JDK原生的URLConnection（默认的）

首先在项目中注册一个RestTemplate对象，可以在启动类位置注册：

@SpringBootApplication public class HttpDemoApplication { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(HttpDemoApplication.class args); } @Bean public RestTemplate restTemplate() { // 默认的RestTemplate，底层是走JDK的URLConnection方式。 return new RestTemplate(); } } 在测试类中直接@Autowired注入： @RunWith(SpringRunner.class) @SpringBootTest(classes = HttpDemoApplication.class) public class HttpDemoApplicationTests { @Autowired private RestTemplate restTemplate; @Test public void httpGet() { User user = this.restTemplate.getForObject("http://localhost/hello" User.class); System.out.println(user); } }

  • 通过RestTemplate的getForObject()方法，传递url地址及实体类的字节码，RestTemplate会自动发起请求，接收响应，并且帮我们对响应结果进行反序列化。
题记

微服务的相关的博文，我会将持续的更新下去。我们将陆续写出spring Cloud的各个组件的用法。你们觉得我写文章对你有帮助。请关注我，你的关注，是我持续创作的动力。

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