在面试题中可能会看到为什么有了HTTP,还需要RPC,但由上述介绍可知,RPC的提出及使用时间均比HTTP要早,故首先需要思考第一个问题——为什么有RPC还要有HTTP协议?
首先,我们需要先了解 B/S 和 C/S 指的是两种常见的软件架构模型:
因此由上可知,在刚开始C/S架构流行时,对于C/S架构下的软件,如聊天软件、办公软件等,它们只需要与自己公司的服务器通信,所以可以使用自家定制的RPC协议进行远程调用即可。但随着万维网与B/S架构的出现,浏览器产生了,而浏览器需要访问来自不同公司的很多网站,这不能通过RPC进行访问,所以需要一个统一的标准来与这些网站服务器通信。这就是HTTP协议发挥作用的地方。HTTP为B/S架构(浏览器/服务器架构)提供了一个统一的标准,让不同网站的服务器能够与浏览器交互。
由以上分析可知,在多年前,RPC与HTTP有对应的主流应用场景
但是随着用户需要,许多软件同时支持多端,现在情况已经变化,B/S 架构和 C/S 架构在慢慢融合。越来越多的应用同时支持 Web 端、手机端和 PC 端。
而由上介绍,我们可以知道HTTP既可以用于B/S端,也可以用于C/S端,那这样为什么不全部使用HTTP协议呢,即引出了接下来的经典面试问题——为什么有了HTTP,还需要RPC
HTTP通常指的是HTTP1.1版本,在对HTTP1.1与RPC进行分析时,一般会从以下方面进行分析:
特点 | HTTP 1.1 | RPC |
---|---|---|
协议用途 | 对外的异构环境,浏览器接⼝调⽤,APP接⼝调⽤,第三⽅接⼝调⽤等 | 公司内部的服务调⽤,性能消耗低,传输效率⾼,服务治理 |
通信方式 | 请求-响应模型,独立连接 | 调用-返回模型,长连接 |
传输协议 | 通过HTTP1.1传输,报文体积大 | 自定义TCP协议传输,也可以基于HTTP协议 |
序列化 | 文本或二进制 ,大多使用json ,也可以使用 protobuf 二进制编码 | 文本或二进制 |
通信效率 | 可支持连接池复用 | 多次调用在同一连接中,通信效率较高 |
数据格式 | 使用通用的数据格式,如JSON、XML等 | 可以使用自定义的IDL来定义接口 |
接口定义和调用 | 使用URL标识资源和进行请求与响应 | 使用接口描述语言定义接口和方法 |
安全性和认证 | 可使用TLS/SSL | 身份验证、加密和授权 |
如上所示, HTTP 1.1和RPC确实存在差异。
随着HTTP的发展,出现了HTTP 2.0和HTTP 3.0。 HTTP/2和HTTP/3在传输协议和性能方面都对HTTP/1.1进行了重要改进。它们都采用了二进制协议格式,可以更高效地传输数据。同时,它们都支持多路复用,可以同时在一个连接上发送多个请求和响应,减少了网络延迟和资源浪费。HTTP/2还引入了头部压缩技术,可以减小报文头的大小,提高传输效率。而HTTP/3则采用了QUIC协议和UDP传输,可以更快地建立连接并传输数据,提高了实时性和可靠性。
1. 回顾 Http1.x协议
Http1.0协议 请求响应的模式 短连接协议(无状态协议) 传输数据文本结构 单工 无法实现服务端推送 变相实现推动(客户端轮训的方式)
Http1.1协议 请求响应的模式 有限的长连接(可升级为WebSocket) 传输数据文本结构 双工 实现服务器向客户端推送。
总结Http1.x协议 共性
1. 传输数据文本格式 可读性好的但是效率差。
2. 本质上Http1.x协议无法实现双工通信。
3. 资源的请求。需要发送多次请求,建立多个连接才可以完成,如请求页面需要html,js,css,则需要建立3次连接。
2. HTTP2.0协议
1. Http2.0协议是一个二进制协议,效率高于Http1.x协议,可读性差。
2. 可以实现双工通信。
3. 一个请求 一个连接 可以请求多个数据。【多路复用】
3. Http2.0协议的三个概念
1. 数据流 stream
2. 消息 message
3. 帧 frame 参看图
4. 其他的相关概念
1. 数据流的优先级,可以通过为不同的stream设置权重,来限制不同流的传输顺序。
2. 流控 client发送的数据太快了,server处理不过来,通知client暂停数据的发送。
总结来说,HTTP/1.1相对于RPC在传输协议和性能方面有一些不足,但是随着HTTP/2和HTTP/3的出现,HTTP协议在这些方面得到了很大的改进,使得它在某些场景下可以替代RPC来进行高效的数据传输。如当前流行的gRPC框架底层就使用HTTP2.0 协议进行通信。
当然2015年才出现HTTP 2.0,因此在2015年之前使用RPC可以从效率方面进行考虑,但如今已经出现了效率一样的HTTP2.0,为什么还需要继续使用RPC呢?
根据上述对比分析,可以发现HTTP2.0协议已经优化编码效率问题,像 grpc 这种 rpc 库使用的就是 http2.0协议,那么为什么还需要使用RPC进行远程调用呢?
首先是历史原因,HTTP2.0在2015年才出现,因此许多公司内部已经使用了很久的PPC,更换需要很大的成本。
而之前说过,RPC并不是一个具体的协议,只是一种协议的规范,明确的说是概念、机制或者思想,它并没有具体实现,只有按照RPC通信协议规范实现的通信框架,也就是RPC框架,才是协议的具体实现,它包括了:接口规范+序列化反序列化规范+通信协议等。现在狭义的RPC一般指一些用IDL(Inteface Description Language)描述接口, 然后生成stub的框架, 比如grpc,thrift,dubbo等,其中grpc,dubbo3.0的传输用的都是HTTP2.0,也已经属于RPC和HTTP的融合体了,这种融合体的设计使得开发人员可以享受到HTTP的广泛支持,同时获得更好的性能和功能。
当我们使用比较成熟的RPC库时,RPC库通常提供了更多面向服务的高级特性,如服务发现、负载均衡和熔断降级等。
建立连接的前提是,你得知道IP地址和端口。这个找到服务对应的IP端口的过程,其实就是服务发现。在HTTP中,你知道服务的域名,就可以通过DNS服务去解析得到它背后的IP地址,默认80端口。而RPC的话,就有些区别,一般会有专门的中间服务去保存服务名和IP信息,比如consul或者etcd,甚至是redis。想要访问某个服务,就去这些中间服务去获得IP和端口信息。由于dns也是服务发现的一种,所以也有基于dns去做服务发现的组件,比如CoreDNS。
总的来说,RPC框架对比HTTP协议多了更高级的封装,它提供了服务发现、负载均衡和熔断降级等面向服务的高级特性。这些特性使得RPC框架在构建分布式微服务系统时更加方便和可靠,能够提供更好的性能、可伸缩性和容错能力。
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