C#实现RPC(远程过程调用)

仿照这位Up主写的：Up主视频
项目地址：在这

首先什么事RPC

看知乎上这几个回答
就像在本地调用函数一样去调用远程的函数，但是本地和远端拥有不同内存空间直接调用肯定是没有办法的，所以思路就是，我在本地调用方法，内部实现利用网络消息传输，去调用远程的函数。本质还是消息协议，只不过是在解析完协议又封装了一层用于调用具体的方法

注意

up主用的的是大端（高尾端），我这个因为习惯用的是小端（低尾端）
剩下的就是写法问题，没什么太大差别
只是为了了解具体的思路，里面存在很多问题，比如没有处理粘包分包问题，字节缓存，运行时直接利用反射等等。

客户端（调用端）

首先我们上面说的就像在本地调用函数一样去调用远程的函数。仔细想想，A调用函数Func实际执行的是B的Func。好了，现在有了一个规范了两端都要实现同样的函数。看红字强调了实现这2个字，所以我们采用接口形式，两端都实现接口IUserInfo需要实现是登陆与加法

    interface IUserInfo{bool Login(string account, string pwd);int Add(int a, int b);}

在看具体实现先看一下使用的几个数据结构，内置对象的枚举，ArgTypeInfo是参数附带类型枚举。

    public class ArgTypeInfo{public TypeEnum argType { get; set; }public object value { get; set; }}public enum TypeEnum{Void = 0,Int,Bool,String}

EncodeSendPackage主要用于将接口名称、方法名称、参数个数、返回类型以及参数，然后依照下面的RPC协议格式进行编码得到字节数组。

/* RPC协议格式接口名长度(1字节)、接口名， 方法名长度(1字节)，方法名，参数长度(1字节)，返回类型，参数序列(string类型前面有字符串长度)，int类型是32位
*/ private static byte[] EncodeSendPackage(string interfaceName, string methodName, int argLen, TypeEnum returnType, List<ArgTypeInfo> argTypeInfos){// 接口名称List<byte> byteList = new List<byte>();byte[] interfaceBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(interfaceName);byteList.Add((byte)interfaceBytes.Length);byteList.AddRange(interfaceBytes);// 方法名称byte[] methodNameBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(methodName);byteList.Add((byte)methodNameBytes.Length);byteList.AddRange(methodNameBytes);// 参数个数byteList.Add((byte)argLen);// 返回类型byteList.Add((byte)returnType);// 参数列表foreach (ArgTypeInfo ati in argTypeInfos){byteList.Add((byte)ati.argType);if (ati.argType == TypeEnum.String){string value = ati.value as string;byte[] stringBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(value);byteList.Add((byte)stringBytes.Length);byteList.AddRange(stringBytes);}else if (ati.argType == TypeEnum.Int){int value = Convert.ToInt32(ati.value);byte[] intBytes = Int2Bytes(value);byteList.AddRange(intBytes);}else if (ati.argType == TypeEnum.Bool){bool value = Convert.ToBoolean(ati.value);byte boolBytes = value ? (byte)1 : (byte)0;byteList.Add(boolBytes);}}return byteList.ToArray();}}

里面出现的Int2Bytes和Bytes2Int如下（小端格式）

        private static byte[] Int2Bytes(int val){byte[] res = new byte[4];res[0] = (byte)(val >> 0);res[1] = (byte)(val >> 8);res[2] = (byte)(val >> 16);res[3] = (byte)(val >> 24);return res;}private static int Bytes2Int(byte[] bytes){int res = (bytes[0] | (bytes[1] << 8) | (bytes[2] << 16) | (bytes[3] << 24));return res;}

然后看具体接口实现，这里我为了图方便，有很多重复代码而且实现的很粗暴不要过于在意，可以看到参数被封装成ArgTypeInfo传递，然后依靠socket发出。

        public bool Login(string account, string pwd){byte[] sendBytes = EncodeSendPackage(nameof(IUserInfo), "Login", 2, TypeEnum.Bool, new List<ArgTypeInfo>() {new ArgTypeInfo(){argType = TypeEnum.String,value = account},new ArgTypeInfo(){argType = TypeEnum.String,value = pwd}});Socket sk = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);sk.Connect(new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 8888));sk.Send(sendBytes);byte[] rBuffer = new byte[1024];int rCount = sk.Receive(rBuffer);if (rCount > 0){return rBuffer[0] == 1;}throw new Exception();}public int Add(int a, int b){byte[] sendBytes = EncodeSendPackage(nameof(IUserInfo), "Add", 2, TypeEnum.Int, new List<ArgTypeInfo>() {new ArgTypeInfo(){argType = TypeEnum.Int,value = a},new ArgTypeInfo(){argType = TypeEnum.Int,value = b}});Socket sk = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);sk.Connect(new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 8888));sk.Send(sendBytes);byte[] rBuffer = new byte[1024];int rCount = sk.Receive(rBuffer);if (rCount > 0){int res = Bytes2Int(rBuffer);return res;}throw new Exception();}

服务端

可以看到客户端已经将消息发出了，服务端就需要开启监听套接字，监听连接请求以及解析，并根据解析的信息去调用相应的方法。
首先来看服务端具体接口如何实现，简单的判断账号密码是否符合要求，以及加法功能。

    public class MyUserInfo : IUserInfo{public int Add(int a, int b){return a + b;}public bool Login(string account, string pwd){if (account == "abc" && pwd == "123"){return true;}return false;}}

然后是让服务器开启监听，并处理相应的连接请求，代码很基础有注释

        private static Socket listenSocket;static void Main(string[] args){listenSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);IPAddress ipadr = IPAddress.Parse("0.0.0.0");IPEndPoint iPEnd = new IPEndPoint(ipadr, 8888);listenSocket.Bind(iPEnd);listenSocket.Listen(0);Thread t = new Thread(Execute);// 后台线程随着主线程结束而结束t.IsBackground = true;t.Start();Console.WriteLine("Server Lauch");Console.Read();}private static void Execute(){while (true){Socket client = listenSocket.Accept();Thread cThread = new Thread(SingleClientExecute);cThread.IsBackground = true;cThread.Start(client);}}

SingleClientExecute就是具体的解析了，里面是在运行时进行反射调用效率很低，这里只是为了验证，下面是具体代码，注释都有

private static void SingleClientExecute(object obj){Socket client = obj as Socket;byte[] rBuffer = new byte[1024];int rCount = client.Receive(rBuffer);if (rCount > 0){MemoryStream ms = new MemoryStream(rBuffer);BinaryReader br = new BinaryReader(ms);// RPC协议格式// 接口名长度(1字节)、接口名， 方法名长度(1字节)，方法名，参数长度(1字节)，返回类型，// 参数序列(string类型前面有字符串长度)，int类型是32位// 接口名int interfaceLen = br.ReadByte();byte[] interfaceBytes = br.ReadBytes(interfaceLen);string interfaceName = Encoding.UTF8.GetString(interfaceBytes);// 方法名int methodNameLen = br.ReadByte();byte[] methodNameBytes = br.ReadBytes(methodNameLen);string methodName = Encoding.UTF8.GetString(methodNameBytes);// 参数长度int argsLen = br.ReadByte();// 返回类型int returnType = br.ReadByte();// 解析argsLen个参数List<object> argsList = new List<object>();for (int i = 0; i < argsLen; i++){int singleArgType = br.ReadByte();if (singleArgType == 1){ // intbyte[] intBytes = br.ReadBytes(4);int value = Bytes2Int(intBytes);argsList.Add(value); //涉及装箱}else if (singleArgType == 2){ // boolbool value = br.ReadByte() == 1;argsList.Add(value);}else if (singleArgType == 3){ // stringint stringBytesLen = br.ReadByte();byte[] stringBytes = br.ReadBytes(stringBytesLen);string value = Encoding.UTF8.GetString(stringBytes);argsList.Add(value);}}// 下面通过得到的信息，去调用相关方法Type interfaceType = Type.GetType(MethodBase.GetCurrentMethod().DeclaringType.Namespace + "." + interfaceName);if (interfaceType == null){ //没有这个接口throw new Exception();}Type subClassType = null;var types = Assembly.GetExecutingAssembly().GetTypes();foreach (var type in types){if (interfaceType.IsAssignableFrom(type) && type != interfaceType){subClassType = type;break;}}if (subClassType == null) throw new Exception();MethodInfo[] methodInfos = subClassType.GetMethods();MethodInfo method = null;foreach (var mi in methodInfos){if (mi.Name == methodName){method = mi;break;}}if (method == null) throw new Exception();// 执行object instance = Activator.CreateInstance(subClassType);// 得到结果 用于发送object res = method.Invoke(instance, argsList.ToArray());if (returnType == 1){ // intint value = Convert.ToInt32(res);byte[] resBytes = Int2Bytes(value);client.Send(resBytes);return;}else if (returnType == 2){ // boolbool value = Convert.ToBoolean(res);byte[] boolBytes = new byte[1] { value ? (byte)1 : (byte)0 };client.Send(boolBytes);return;}else if (returnType == 3){ // stringList<byte> sendBytes = new List<byte>();byte[] strBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(res.ToString());sendBytes.Add((byte)strBytes.Length);sendBytes.AddRange(strBytes);client.Send(sendBytes.ToArray());return;}}}

具体代码在上面的Git项目。在Exe文件中有生成的exe文件可以跑一下试试。

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