HTTP和RPC通信协议

在软件开发中，通信协议扮演着关键的角色，它们定义了不同系统或组件之间进行通信的规则和方式。HTTP（Hypertext Transfer Protocol）和RPC（Remote Procedure Call Protocol）是两种常见的通信协议。然而RPC 和 HTTP 并不是同一个维度的两个概念。只不过都可以作为远程调用的，所以经常拿来对比。

HTTP

HTTP被译为超文本传输协议，就是一种传输协议。

HTTP工作原理

HTTP协议定义Web客户端如何从Web服务器请求Web页面，以及服务器如何把Web页面传送给客户端。HTTP协议采用了请求/响应模型。客户端向服务器发送一个请求报文，请求报文包含请求的方法、URL、协议版本、请求头部和请求数据。服务器以一个状态行作为响应，响应的内容包括协议的版本、成功或者错误代码、服务器信息、响应头部和响应数据。

以下是 HTTP 请求/响应的步骤：

客户端连接到Web服务器
一个HTTP客户端，通常是浏览器，与Web服务器的HTTP端口（默认为80）建立一个TCP套接字连接。例如，http://www.baidu.com。
发送HTTP请求
通过TCP套接字，客户端向Web服务器发送一个文本的请求报文，一个请求报文由请求行、请求头部、空行和请求数据4部分组成。
服务器接受请求并返回HTTP响应
Web服务器解析请求，定位请求资源。服务器将资源复本写到TCP套接字，由客户端读取。一个响应由状态行、响应头部、空行和响应数据4部分组成。
释放连接TCP连接
若connection 模式为close，则服务器主动关闭TCP连接，客户端被动关闭连接，释放TCP连接;若connection 模式为keepalive，则该连接会保持一段时间，在该时间内可以继续接收请求;
客户端浏览器解析HTML内容
客户端浏览器首先解析状态行，查看表明请求是否成功的状态代码。然后解析每一个响应头，响应头告知以下为若干字节的HTML文档和文档的字符集。客户端浏览器读取响应数据HTML，根据HTML的语法对其进行格式化，并在浏览器窗口中显示。

例如：在浏览器地址栏键入URL，按下回车之后会经历以下流程：

1. 浏览器向 DNS 服务器请求解析该 URL 中的域名所对应的 IP 地址;
2. 解析出 IP 地址后，根据该 IP 地址和默认端口 80，和服务器建立TCP连接;
3. 浏览器发出读取文件(URL 中域名后面部分对应的文件)的HTTP 请求，该请求报文作为 TCP 三次握手的第三个报文的数据发送给服务器;
4. 服务器对浏览器请求作出响应，并把对应的 html 文本发送给浏览器;
5. 释放 TCP连接;
6. 浏览器将该 html 文本并显示内容;

RPC

RPC 被译为远程过程调用。

一种解释：

RPC 本质上不算是协议，而是一种调用方式，而像 gRPC 和 Thrift 这样的具体实现，才是协议，它们是实现了 RPC 调用的协议。要想实现 RPC 通常需要包含传输协议和序列化协议的实现。一个通俗的描述是：客户端在不知道调用细节的情况下，调用存在于远程计算机上的某个对象，就像调用本地应用程序中的对象一样。比较正式的描述是：一种通过网络从远程计算机程序上请求服务，而不需要了解底层网络技术的协议。

RPC基于TCP协议，客服端与服务端需要进行三次握手完成可靠连接，第四步进行数据传输。因为TCP是数据传输层，传输协议需要服务器统一编写，进行二进制传输，依赖序列化和反序列化规则，对于大部分应用需要灵活变动数据则不适用，RPC常用于Socket连接或一些基本不变动的传输格式数据，减少数据变动带来的开发成本。

建立Socket连接至少需要一对套接字，其中一个运行于客户端，称为ClientSocket ，另一个运行于服务器端，称为ServerSocket ，套接字之间的连接过程分为三个步骤：服务器监听，客户端请求，连接确认。

另外一种解释：

RPC是一种进程间通信方式，是一种技术的思想，而不是规范。它允许程序调用另一个地址空间（通常是共享网络的另一台机器上）的过程或函数，而不用程序员显式编码这个远程调用的细节。即程序员无论是调用本地的还是远程的函数，本质上编写的调用代码基本相同。

通俗的说法就是：比如说现在有两台服务器A和B，一个应用部署在A服务器上，另一个应用部署在B服务器上，如果A应用想要调用B应用提供的方法，由于他们不在一台机器下，也就是说它们不在一个JVM内存空间中，是无法直接调用的，需要通过网络进行调用，那这个调用过程就叫做RPC。

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RPC两个核心模块：通讯，序列化。

注意：无论是何种类型的数据，最终都需要序列化转换成二进制流在网络上进行传输，数据的发送方需要将对象序列化转换为二进制流，而数据的接收方则需要把二进制流反序列化为对象。

RPC框架

在RPC框架中主要有三个角色：Provider、Consumer和Registry。如下图所示：

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Server：暴露服务的服务提供方；

Client：调用远程服务的服务消费方；

Registry：服务注册与发现的注册中心。

实现RPC需要用到的技术

一个成熟的RPC框架需要考虑的问题有很多，这里只介绍实现一个远程调用需要用到的基本技术，感兴趣的朋友可以找一些开源的RPC框架代码来看下。

动态代理

生成client stub和server stub需要用到Java动态代理技术，我们可以使用JDK原生的动态代理机制，可以使用一些开源字节码工具框架，如：CgLib、Javassist等。

序列化

为了能在网络上传输和接收Java对象，我们需要对它进行序列化和反序列化操作。

可以使用Java原生的序列化机制，但是效率非常低，推荐使用一些开源的、成熟的序列化技术，例如：protobuf、Thrift、hessian、Kryo、Msgpack。

NIO

当前很多RPC框架都直接基于netty这一IO通信框架，比如阿里巴巴的HSF、dubbo，Hadoop Avro，推荐使用Netty作为底层通信框架。

服务注册中心

可选技术：Redis、Zookeeper、Consul

RPC和HTTP的区别

方式	相同点	不同	特性	速度	难度	通信协议	应用场景
RPC	都是客户端发起请求，服务端响应	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	RPC更加透明，对用户方便。RPC需要在API层面进行封装，限制了开发的语言环境	RPC速度比HTTP快，底层都是TCP，HTTP消息往往比较臃肿，但是可以采用gzip压缩	RPC实现有点儿复杂，HTTP相对比较简单	RPC使用二进制协议
HTTP	都是客户端发起请求，服务端响应	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	HTTP方式更加灵活，没有规定API和语言，跨语言，跨平台			HTTP使用文本协议	微服务，强调独立，自治，灵活。RPC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

最本质的区别，就是 RPC 主要是基于 TCP/IP 协议的，而 HTTP 服务主要是基于 HTTP 协议的。我们都知道 HTTP 协议是在传输层协议 TCP 之上的，从效率来看的话，RPC 当然是要更胜一筹啦。
调用方式不同：HTTP接口通过URL（Uniform Resource Locator，统一资源定位符，是全球互联网上标识和定位资源的标准格式。URL不仅提供了资源的位置，还可以包含其他信息，比如访问协议、主机名、端口号、路径和查询参数等。它是Web访问的基本组成部分，使得用户可以方便地访问所需的信息）进行调用，RPC接口通过函数调用进行调用。

通信方式不同：RPC是一种进程间通信方式。双方建立链接后,一个进程可以直接调用另一个进程的函数。HTTP是一种客户端和服务器之间的请求-响应模式。客户端发送请求,服务器返回响应,两者连接后立即断开。

Spring Cloud 远程调用为啥要采用 HTTP，而不是 RPC

SpringCloud开启Web服务依赖于内部封装的Tomcat容器，而今信息飞速发展，适应大流量的微服务，采用Tomcat处理HTTP请求，开发者编写json作为资源传输，服务器做出相应的响应，可以更加的灵活处理业务数据，而HTTP协议是跨平台的，符合微服务B/C数据交互的方式，可以的一套服务器对应移动H5、App、小程序提供服务。

1.HTTP的跨平台与灵活性

HTTP作为互联网上的通用协议，具有天然的跨平台特性。无论是Web应用、移动App、还是小程序，都可以通过HTTP协议与服务器进行通信。在微服务架构中，这种跨平台能力尤为重要，因为它允许一套服务同时支持多种客户端的访问。而RPC虽然能够实现远程调用，但通常基于特定的协议（如TCP），这在一定程度上限制了其跨平台的能力。

2.HTTP的易用性与广泛性

HTTP协议简单易用，拥有广泛的工具和库支持。开发者可以使用各种现成的HTTP客户端和服务器库来构建微服务系统，无需从头开始实现复杂的通信协议。相比之下，RPC虽然能够提供更高效的远程调用方式，但其实现通常较为复杂，需要开发者编写额外的序列化和反序列化代码，以及处理网络通信的细节。

3.SpringCloud的集成优势

SpringCloud为开发者提供了一套完整的微服务解决方案，包括服务注册与发现、负载均衡、断路器、智能路由等功能。这些功能大多基于HTTP协议进行通信，使得SpringCloud在集成HTTP服务时具有天然的优势。例如，SpringCloud中的Feign客户端和Zuul网关都是基于HTTP协议实现的，它们能够轻松地与HTTP服务进行交互，而无需额外的配置或转换。