实现效果

通过socket实现RPC，能够从客户端调用服务端的函数并返回结果

一、socket基础

在构建自己的RPC之前，我们需要先掌握Socket的一些用法，以及什么是RPC，下面分三块讲：分别是 1、什么是socket 2、socket模块 3、套接字对象内建方法 4、什么是PRC

1.什么是socket
Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。

所以，我们无需深入理解tcp/udp协议，socket已经为我们封装好了，我们只需要遵循socket的规定去编程，写出的程序自然就是遵循tcp/udp标准的。

2.socket模块
要使用socket.socket()函数来创建套接字。其语法如下：

socket.socket(socket_family,socket_type,protocol=0)

socket_family可以是如下参数：

socket.AF_INET IPv4（默认）

socket.AF_INET6 IPv6

socket.AF_UNIX 只能够用于单一的Unix系统进程间通信

socket_type可以是如下参数:

socket.SOCK_STREAM　　流式socket , for TCP （默认）

socket.SOCK_DGRAM　　数据报式socket , for UDP

socket.SOCK_RAW 原始套接字，普通的套接字无法处理ICMP、IGMP等网络报文，而SOCK_RAW可以；其次，SOCK_RAW也可以处理特殊的IPv4报文；此外，利用原始套接字，可以通过IP_HDRINCL套接字选项由用户构造IP头。

socket.SOCK_RDM 是一种可靠的UDP形式，即保证交付数据报但不保证顺序。SOCK_RAM用来提供对原始协议的低级访问，在需要执行某些特殊操作时使用，如发送ICMP报文。SOCK_RAM通常仅限于高级用户或管理员运行的程序使用。

socket.SOCK_SEQPACKET 可靠的连续数据包服务

protocol参数：

0　　（默认）与特定的地址家族相关的协议,如果是 0 ，则系统就会根据地址格式和套接类别,自动选择一个合适的协议

3.套接字对象内建方法
服务器端套接字函数

s.bind()　　　绑定地址(ip地址,端口)到套接字,参数必须是元组的格式例如：s.bind((‘127.0.0.1’,8009))

s.listen(5)　　开始监听，5为最大挂起的连接数

s.accept()　　被动接受客户端连接，阻塞，等待连接

客户端套接字函数

s.connect()　　连接服务器端，参数必须是元组格式例如：s.connect((‘127,0.0.1’,8009))

公共用途的套接字函数

s.recv(1024)　　接收TCP数据，1024为一次数据接收的大小

s.send(bytes)　　发送TCP数据，python3发送数据的格式必须为bytes格式

s.sendall()　　完整发送数据，内部循环调用send

s.close()　　关闭套接字

4.什么是RPC

远程过程调用协议RPC（Remote Procedure Call Protocol)-----允许像调用本地服务一样调用远程服务。

二、代码实现

# 服务端 RpcServer.py
# -*- coding: utf-8 -*-
import json
import socket
funs = {}def register_function(func):"""Server端方法注册，Client端只可调用被注册的方法"""name = func.__name__funs[name] = funcclass TCPServer(object):def __init__(self):self.sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)self.client_socket = Nonedef bind_listen(self, port):self.sock.bind(('0.0.0.0', port))self.sock.listen(5)def accept_receive_close(self):"""获取Client端信息"""if self.client_socket is None:(self.client_socket, address) = self.sock.accept()if self.client_socket:msg = self.client_socket.recv(1024)data = self.on_msg(msg)self.client_socket.send(data)  # 回传class RPCStub(object):def __init__(self):self.data = Nonedef call_method(self, data):"""解析数据，调用对应的方法变将该方法执行结果返回"""if len(data) == 0:return json.dumps("something wrong").encode('utf-8')self.data = json.loads(data.decode('utf-8'))method_name = self.data['method_name']method_args = self.data['method_args']method_kwargs = self.data['method_kwargs']res = funs[method_name](*method_args, **method_kwargs)data = resreturn json.dumps(data).encode('utf-8')class RPCServer(TCPServer, RPCStub):def __init__(self):TCPServer.__init__(self)RPCStub.__init__(self)def loop(self, port):# 循环监听 5003 端口self.bind_listen(port)print('Server listen 5003 ...')while True:try:self.accept_receive_close()except Exception:self.client_socket.close()self.client_socket = Nonecontinuedef on_msg(self, data):return self.call_method(data)@register_function
def add(a, b, c=10):sum = a + b + cprint(sum)return sum@register_function
def setData(data):print(data)return datas = RPCServer()
s.loop(5003)  # 传入要监听的端口

# 客户端 RpcClient.py
# -*- coding: utf-8 -*-
import json
import socketclass TCPClient(object):def __init__(self):self.sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)def connect(self, host, port):"""链接Server端"""self.sock.connect((host, port))def send(self, data):"""将数据发送到Server端"""self.sock.send(data)def recv(self, length):"""接受Server端回传的数据"""return self.sock.recv(length)class RPCStub(object):def __getattr__(self, function):def _func(*args, **kwargs):d = {'method_name': function, 'method_args': args, 'method_kwargs': kwargs}self.send(json.dumps(d).encode('utf-8'))  # 发送数据data = self.recv(1024)  # 接收方法执行后返回的结果return data.decode('utf-8')setattr(self, function, _func)return _funcclass RPCClient(TCPClient, RPCStub):passc = RPCClient()
c.connect('127.0.0.1', 5003)
print(c.add(1, 2, 3))
print(c.setData({"sss": "ssss", "list": [1, 2, 3, 4]}))

服务端：
1、服务端对“本机的5003”端口进行监听
2、对服务端的方法进行注册“register_function”
3、对客户端传送过来的数据进行解析，查询对应的函数并将参数传入，返回给客户端
客户端：
1、客户端对服务端进行连接
2、将调用的方法名、参数传入服务端，服务端将数据进行返回
两者之间的数据采用Json文本格式

三、运行结果

服务端结果：

客户端结果：

此时我们如果再运行一次客户端

服务端结果：

客户端结果：

四、注意点

如果连接断开了（这里指客户端断开连接，如果服务端断开了，那只能重启了），需要重新创建套接字socket，重新连接
整个RPC的流程： 创建socket->建立连接->进行消息交互->关闭socket

五、后续扩充

1、在 S-C之间保持连接的时候，为了防止意外断连，可以采用心跳包的形式，每隔一段时间进行一次心跳包同步，如果断连了就重新进行socket连接
2、服务端可以将socket扩充为list，并利用address进行区分，实现多个客户端连接

六、参考文章

本文是参考下面文章整合并对代码加以改进写的
socket基础
RPC原文参考
参考二

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