如何实现远程调用

2013-12-15

说白了，远程调用就是将对象名、函数名、参数等传递给远程服务器，服务器将处理结果返回给客户端。远程调用使得调用远程服务器的对象、方法的方式就和调用本地对象、方法的方式差不多，因为我们通过网络编程把这些都隐藏起来了。远程调用是分布式系统的基础。

远程调用一般分为两种，远程过程调用（RPC）和远程方法调用（RMI）。

RPC

RPC属于函数级别的远程调用，其多是通过HTTP传输数据，数据形式有XML、JSON、序列化数据等。在此，用python做一个xml-rpc的示例。先给服务器端server.py：

from SimpleXMLRPCServer import SimpleXMLRPCServer   
def add(x, y):
    return x + y    
if __name__ == '__main__':
    s = SimpleXMLRPCServer(('127.0.0.1', 8080))
    s.register_function(add)
    s.serve_forever()

s是一个绑定了本地8080端口的服务器对象，register_function()方法将函数add注册到s中。serve_forever()启动服务器。再给个客户端client.py：

from xmlrpclib import ServerProxy
if __name__ == '__main__':
    s = ServerProxy("http://127.0.0.1:8080")
    print s.add(3,4)

现在，运行server.py，然后运行client.py，client.py所在的console会输出7。

我们用wireshark看一下这期间传递的数据是什么样子的，请求的数据：

<?xml version='1.0' ?>
<methodCall>
    <methodName>
        add
    </methodName>
    <params>
        <param>
            <value>
                <int> 3 </int>
                </value>
        </param>
        <param>
            <value>
                <int> 4 </int>
            </value>
        </param>
    </params>
</methodCall>

响应的数据：

<?xml version='1.0' ?>
<methodResponse>
    <params>
        <param>
            <value>
                <int> 7 </int>
            </value>
        </param>
    </params>
</methodResponse>

好吧，言简意赅，不做赘述。

RMI

RMI意为远程方法调用，粒度比RPC要大，因为它的基本单位是对象。其大致思路是这样的：创建RMI服务器对象，将实例化的某个对象以指定的服务名称（也可以是多个对象，但是服务名称不应相同）注册到RMI服务器对象中，之后启动RMI服务器。服务器等待客户端发送的数据（包括服务名称、函数名、参数），将处理结果返回给客户端。 Pyro4是一个基于python的RMI实现，下面我们用Pyro4创建一个RMI服务器，请看server2.py：

import Pyro4
class GreetingMaker(object):
    def get_fortune(self, name):
        return "Hello, {0}. \n" .format(name)
greeting_maker=GreetingMaker()
daemon=Pyro4.Daemon()                
uri=daemon.register(greeting_maker)   
print "Ready. Object uri =", uri      
daemon.requestLoop()

uri变量是Pyro4用自己的方法为greeting_maker对象生成的uri，其中包括套接字以及为greeting_maker生成的唯一的id。这个id相当于服务名称，当然也可以指定更易懂的服务名称。下面是客户端client2.py：

import Pyro4
uri=raw_input(" Pyro uri : ").strip()
name=raw_input("Your name: ").strip()
greeting_maker=Pyro4.Proxy(uri)        
print greeting_maker.get_fortune(name)

这其中要输入的uri也就是server2.py生成的uri。通过给Pyro4.Proxy传递greeting_maker的uri，可以认为和服务器端的greeting_maker建立的连接，然后调用greeting_maker的get_fortune()方法。如果name是letian，那么print greeting_maker.get_fortune(name)的结果是Hello, letian.。

那么，自己动手实现吧

其实这样做是不好的，多浪费生命，但是闲着也是闲着，自己动手实现了一个简单的RMI——liteRMI。liteRMI的客户端和服务器端之间传输的数据是字典变量的序列化。在请求数据中，键service指定服务名称（与对象对应），键method指定函数，键args和键kwargs是传递给函数的参数。返回数据中键error用来说明服务器端是否正确处理请求，若处理正确（error==false）则客户端取出键result中的数据，否则抛出异常。在这里，类中的__getattr__方法发挥了很大的作用。若在类中定义了__getattr__方法，当调用类的对象调用不存在的方法时候，__getattr__会帮忙处理。

liteRMI的具体实现，请见：https://github.com/letiantian/liteRMI