15.9 用 rpc 实现远程过程调用

Go 程序之间可以使用 net/rpc 包实现相互通信，这是另一种客户端-服务器应用场景。它提供了一种方便的途径，通过网络连接调用远程函数。当然，仅当程序运行在不同机器上时，这项技术才实用。rpc 包建立在 gob 包之上（见 12.11节），实现了自动编码/解码传输的跨网络方法调用。

服务器端需要注册一个对象实例，与其类型名一起，使之成为一项可见的服务：它允许远程客户端跨越网络或其他 I/O 连接访问此对象已导出的方法。总之就是在网络上暴露类型的方法。

rpc 包使用了 http 和 tcp 协议，以及用于数据传输的 gob 包。服务器端可以注册多个不同类型的对象（服务），但同一类型的多个对象会产生错误。

我们讨论一个简单的例子：定义一个类型 Args 及其方法 Multiply，完美地置于单独的包中。方法必须返回可能的错误。

示例15.21 rpc_objects.go

package rpc_objects

import "net"

type Args struct {
    N, M int
}

func (t *Args) Multiply(args *Args, reply *int) net.Error {
    *reply = args.N * args.M
    return nil
}

（译注：Go 当前版本要求此方法返回类型为 error，以上示例中返回 net.Error 已无法通过编译，见更新后的rpc_objects.go。）

服务器端产生一个 rpc_objects.Args 类型的对象 calc，并用 rpc.Register(object) 注册。调用 HandleHTTP()，然后用 net.Listen 在指定的地址上启动监听。也可以按名称来注册对象，例如：rpc.RegisterName("Calculator", calc)。

以协程启动 http.Serve(listener, nil) 后，会为每一个进入 listener 的 HTTP 连接创建新的服务线程。我们必须用诸如 time.Sleep(1000e9) 来使服务器在一段时间内保持运行状态。

示例 15.22 rpc_server.go

package main

import (
    "net/http"
    "log"
    "net"
    "net/rpc"
    "time"
    "./rpc_objects"
)

func main() {
    calc := new(rpc_objects.Args)
    rpc.Register(calc)
    rpc.HandleHTTP()
    listener, e := net.Listen("tcp", "localhost:1234")
    if e != nil {
        log.Fatal("Starting RPC-server -listen error:", e)
    }
    go http.Serve(listener, nil)
    time.Sleep(1000e9)
}

输出：

Starting Process E:/Go/GoBoek/code_examples/chapter_14/rpc_server.exe ...
** 5 秒后： **
End Process exit status 0

客户端必须知晓对象类型及其方法的定义。执行 rpc.DialHTTP() 连接到服务器后，就可以用 client.Call("Type.Method", args, &reply) 调用远程对象的方法。Type 是远程对象的类型名，Method 是要调用的方法，args 是用 Args 类型初始化的对象，reply 是一个必须事先声明的变量，方法调用产生的结果将存入其中。

示例 15.23 rpc_client.go

package main

import (
    "fmt"
    "log"
    "net/rpc"
    "./rpc_objects"
)

const serverAddress = "localhost"

func main() {
    client, err := rpc.DialHTTP("tcp", serverAddress + ":1234")
    if err != nil {
        log.Fatal("Error dialing:", err)
    }
    // Synchronous call
    args := &rpc_objects.Args{7, 8}
    var reply int
    err = client.Call("Args.Multiply", args, &reply)
    if err != nil {
        log.Fatal("Args error:", err)
    }
    fmt.Printf("Args: %d * %d = %d", args.N, args.M, reply)
}

先启动服务器，再运行客户端，然后就能得到如下输出结果：

Starting Process E:/Go/GoBoek/code_examples/chapter_14/rpc_client.exe ...

Args: 7 * 8 = 56
End Process exit status 0

该远程调用以同步方式进行，它会等待服务器返回结果。也可使用如下方式异步地执行调用：

call1 := client.Go("Args.Multiply", args, &reply, nil)
replyCall := <- call1.Done

如果最后一个参数值为 nil ，调用完成后会创建一个新的通道。

如果你有一个以 root 管理员身份运行的 Go 服务器，想要以不同的用户身份运行某部分代码，Brad Fitz 利用 rpc 写的 go-runas 包可以完成任务：https://github.com/bradfitz/go-runas。我们将会在 19 章看到一个完整的项目，它是一个使用了 rpc 的应用程序。