linux下编程学习----- 远程过程调用(rpc)

一、概述

在传统的编程概念中，过程是由程序员在本地编译完成，并只能局限在本地运行的一段代码，也即其主程序和过程之间的运行关 系是本地调用关系。因此这种结构在网络日益发展的今天已无法适应实际需求。总而言之，传统过程调用模式无法充分利用网络上其他主机的资源（如CPU、 Memory等），也无法提高代码在实体间的共享程度，使得主机资源大量浪费。

而本文要介绍的RPC编程，正是很好地解决了传统过程所存在的一系列弊端。通过RPC我们可以充分利用非共享内存的多处 理器环境（例如通过局域网连接的多台工作站）,这样可以简便地将你的应用分布在多台工作站上，应用程序就像运行在一个多处理器的计算机上一样。你可以方便 的实现过程代码共享，提高系统资源的利用率，也可以将以大量数值处理的操作放在处理能力较强的系统上运行，从而减轻前端机的负担。

二、RPC的结构原理及其调用机制

如前所述RPC其实也是一种C/S的编程模式，有点类似C/S Socket 编程模式，但要比它更高一层。当我们在建立RPC服务以后，客户端的调用参数通过底层的RPC传输通道，可以是UDP，也可以是TCP（也即TI-RPC —无关性传输），并根据传输前所提供的目的地址及RPC上层应用程序号转至相应的RPC Application Porgramme Server ，且此时的客户端处于等待状态，直至收到应答或Time Out超时信号。具体的流程图如图1。当服务器端获得了请求消息，则会根据注册RPC时告诉RPC系统的例程入口地址，执行相应的操作，并将结果返回至客 户端。
当一次RPC调用结束后，相应线程发送相应的信号，客户端程序才会继续运行。

当然，一台服务主机上可以有多个远程过程提供服务，那么如何来表示一个唯一存在的远程过程呢？一个远程过程是有三个要素 来唯一确定的：程序号、版本号和过程号。程序号是用来区别一组相关的并且具有唯一过程号的远程过程。一个程序可以有一个或几个不同的版本，而每个版本的程 序都包含一系列能被远程调用的过程，通过版本的引入，使得不同版本下的RPC能同时提供服务。每个版本都包含有许多可供远程调用的过程，每个过程则有其唯 一标示的过程号。

三、基于RPC的应用系统开发

通过以上对RPC原理的简介后，我们再来继续讨论如何来开发基于RPC的应用系统。一般而言在开发RPC时，我们通常分为三个步骤：

a、定义说明客户/服务器的通信协议。

这里所说的通信协议是指定义服务过程的名称、调用参数的数据类型和返回参数的数据类型，还包括底层传输类型（可以是 UDP或TCP），当然也可以由RPC底层函数自动选择连接类型建立TI-RPC。最简单的协议生成的方法是采用协议编译工具，常用的有Rpcgen，我 会在后面实例中详细描述其使用方法。

b、开发客户端程序。

c、开发服务器端程序。

开发客户端和服务器端的程序时，RPC提供了我们不同层次的开发例程调用接口。不同层次的接口提供了对RPC不同程度控制。一般可分为5个等级的编程接口，接下来我们分别讨论一下各层所提供的功能函数。

1、简单层例程

简单层是面向普通RPC应用，为了快速开发RPC应用服务而设计的，他提供了如下功能函数。

函数名	功能描述
Rpc_reg( )	在一特定类型的传输层上注册某个过程，来作为提供服务的 RPC 程序
Rpc_call( )	远程调用在指定主机上指定的过程
Rpc_Broadcast( )	向指定类型的所有传输端口上广播一个远程过程调用请求

2、高层例程

在这一层，程序需要在发出调用请求前先创建一个客户端句柄，或是在侦听请求前先建立一个服务器端句柄。程序在该层可以自由的将自己的应用绑在所有的传输端口上，它提供了如下功能函数。

函数名	功能描述
Clnt_create( )	程序通过这个功能调用，告诉底层 RPC 服务器的位置及其传输类型
Clnt_create_timed( )	定义每次尝试连接的超时最大时间
Svc_create( )	在指定类型的传输端口上建立服务器句柄，告诉底层 RPC 事件过程的相应入口地址
Clnt_call()	向服务器端发出一个 RPC 调用请求

3、中间层例程

中间层向程序提供更为详细的RPC控制接口,而这一层的代码变得更为复杂，但运行也更为有效，它提供了如下功能函数。

函数名	功能描述
Clnt_tp_create( )	在指定的传输端口上建立客户端句柄
Clnt_tp_create_timed( )	定义最大传输时延
Svc_tp_creaet( )	在指定的传输端口上建立服务句柄
Clnt_call( )	向服务器端发出 RPC 调用请求

4、专家层例程

这层提供了更多的一系列与传输相关的功能调用，它提供了如下功能函数。

函数名	功能描述
Clnt_tli_create( )	在指定的传输端口上建立客户端句柄
Svc_tli_create( )	在指定的传输端口上建立服务句柄
Rpcb_set( )	通过调用 rpcbind 将 RPC 服务和网络地址做映射
Rpcb_unset( )	删除 rpcb_set( ) 所建的映射关系
Rpcb_getaddr( )	调用 rpcbind 来犯会指定 RPC 服务所对应的传输地址
Svc_reg( )	将指定的程序和版本号与相应的时间例程建起关联
Svc_ureg( )	删除有 svc_reg( ) 所建的关联
Clnt_call( )	客户端向指定的服务器端发起 RPC 请求

5、底层例程

该层提供了所有对传输选项进行控制的调用接口，它提供了如下功能函数。

函数名	功能描述
Clnt_dg_create( )	采用无连接方式向远程过程在客户端建立客户句柄
Svc_dg_create( )	采用无连接方式建立服务句柄
Clnt_vc_create( )	采用面向连接的方式建立客户句柄
Svc_vc_create( )	采用面向连接的方式建立 RPC 服务句柄
Clnt_call( )	客户端向服务器端发送调用请求

............引用文字未尽，详细请参见 http://www.yuanma.org/data/2006/0918/article_1560.htm