Thrift相关概念学习笔记

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一直在工作中使用 Apache Thrift，但是一直对其中的一些概念一知半解，于是终于抽空学习了一下，记录下来作为学习笔记。

Thrift 网络层级

简单示意图如下：

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| Server                                    |
| (single-threaded, event-driven etc)       |
+-------------------------------------------+
| Processor                                 |
| (compiler generated)                      |
+-------------------------------------------+
| Protocol                                  |
| (JSON, compact etc)                       |
+-------------------------------------------+
| Transport                                 |
| (raw TCP, HTTP etc)                       |
+-------------------------------------------+

Transport

Transport层提供了一个读写底层网络的简单抽象，这使得Thrift可以把底层的网络传输和其它部分（比如序列化、反序列化）解耦开。

Transport主要包含以下接口：

  • open
  • close
  • read
  • write
  • flush

除了上面这个Transport的接口，Thrift还提供了一个ServerTransport的接口，用来accept或者create上面的Transport对象。顾名思义，ServerTransport主要用在服务端，用来接受连接并创建Transport对象。

ServerTransport主要包含以下接口：

  • open
  • listen
  • accept
  • close

Thrift主要支持的语言中有的部分接口示例如下：

  • file: read/write to/from a file on disk
  • http: 顾名思义

Protocol

Protocol层定义了序列化、反序列化的格式和方法，比如json、xml、plain text、compact binary等等。

Protocol的接口定义如下：

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writeMessageBegin(name, type, seq)
writeMessageEnd()
writeStructBegin(name)
writeStructEnd()
writeFieldBegin(name, type, id)
writeFieldEnd()
writeFieldStop()
writeMapBegin(ktype, vtype, size)
writeMapEnd()
writeListBegin(etype, size)
writeListEnd()
writeSetBegin(etype, size)
writeSetEnd()
writeBool(bool)
writeByte(byte)
writeI16(i16)
writeI32(i32)
writeI64(i64)
writeDouble(double)
writeString(string)

name, type, seq = readMessageBegin()
                  readMessageEnd()
name = readStructBegin()
       readStructEnd()
name, type, id = readFieldBegin()
                 readFieldEnd()
k, v, size = readMapBegin()
             readMapEnd()
etype, size = readListBegin()
              readListEnd()
etype, size = readSetBegin()
              readSetEnd()
bool = readBool()
byte = readByte()
i16 = readI16()
i32 = readI32()
i64 = readI64()
double = readDouble()
string = readString()

Thrift Protocol在设计上就是以流为目标的，所以不需要任何显式的帧。比如，当我们在序列化一个string之前，我们不需要知道它有多长；同样的，当我们序列化一个list之前，不需要知道里面有几个item。部分Thrift主要支持语言所常用的Protocol如下：

  • binary: 非常简单的二进制编码，先编码长度和类型，然后编码真实的值。
  • compact: 参考THRIFT-110
  • json

Processor

Processor提供了从输入流读取数据以及写出到输出流的能力，输入和输出流都是由Protocol层实现，Processor本身很简单：

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interface TProcessor {
    bool process(TProtocol in, TProtocol out) throws TException
}

每个服务的Processor都是由compiler生成的，Processor从输入流读取数据，扔给用户的handler处理，再把response写回输出流。

Server

Server把上述所有的特性组合在一起：

  • 创建一个Transport
  • 根据Transport创建输入输出流（Protocol）
  • 基于输入输出流创建Processor
  • 等待并处理连接