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快速入門SRPC

開源2年半了，一直都還沒給SRPC系統地寫過什麼文章。
趁着最近發佈了srpc構建小工具，也給SRPC寫幾篇交流學習文檔，
希望單獨的每一篇都能讓不同程度的小夥伴有所收穫~~~

1. 從srpc小工具開始

最近給SRPC框架做了一個小工具：用於快速構建Workflow和SRPC項目的腳手架，旨在降低項目使用門檻，解決大部分零基礎開發者第一次面對cmake文件編寫、lib的依賴、編譯與運行環境等容易遇到的問題。

srpc小工具，讓開發者的三個步驟：構建 - 編譯 - 運行，都變得更簡單（叉腰！

SRPC地址：https://github.com/sogou/srpc

另外，懶了好久沒po文，新小夥伴可能比較多，以下補充一些可以跳過的背景知識。

SRPC是一個輕量級、企業級、性能優異的RPC框架，代碼結構精巧解耦合，跟隨源碼看請求過程一氣呵成，非常適合用來學習RPC架構，部署使用也都比較方便。

而SRPC又是基於Workflow開發的，Workflow目前已經是一個萬星項目、成為Debian / Ubuntu Linux / Fedora等系統的自帶安裝包，也獲得了大家還不錯的口碑，所以就不多介紹了。等這列文章完結之後，我會再開展Workflow的學習系列，如果對底層網絡模型、計算調度做法、任務流設計等感興趣的小夥伴，需要再給一丟丟耐心等待～

Workflow地址：https://github.com/sogou/workflow

2. 一行命令構建起你的項目

2.1 源碼位置

我們把上述的項目clone下來，並打開tools目錄，就可以編譯出我們的srpc小工具。工具名字也叫srpc，但是是小寫的~

git clone https://github.com/sogou/srpc.git
cd srpc/tools && make

這個小工具和SRPC框架目前還沒有關係，所以即使本地沒有安裝SRPC所需要的protobuf或者不加--recursive拉submodule下來，也依然可以編譯。唯一需要的是cmake 3.6及以上的版本。

2.2 運行工具

我們先把這個srpc小工具運行起來，可以看到它第二個參數COMMAND：表示支持什麼命令。

./srpc
Description:
    Simple generator for building Workflow and SRPC projects.

Usage:
    ./srpc <COMMAND> <PROJECT_NAME> [FLAGS]

Available Commands:
    http        - create project with both client and server
    redis       - create project with both client and server
    rpc          - create project with both client and server
    proxy      - create proxy for some client and server protocol
    file           - create project with asynchronous file service
    compute - create project with asynchronous computing service

這些COMMAND包括了我們最常用的場景，適合入門瞭解服務器編程最簡單的內容。

2.3 一行命令構建項目

第三個參數是項目名，我們先用一行簡單的命令，構建出一個Http服務器與客户端。

./srpc http my_project
Success:
      make project path " my_project/ " done.

Commands:
      cd my_project/
      make -j

Execute:
      ./server
      ./client

可以看到提示Success!

2.4 第一個項目的編譯和運行

我們按照上述的提示看到：my_project目錄已經在本地目錄下創建，並給出了：

  • 編譯的命令：make
  • 運行的命令：分別在兩個終端上執行./server 和 ./client
cd my_project
make

執行ls -all 一下可以看到，兩個可執行文件已經編譯出來了。我們分別在兩個終端運行./server和./client：

./server 
Http server started, port 8080
http server get request_uri: /client_request
peer address: 127.0.0.1:65313, seq: 0.

client運行起來後會給server發一個請求，然後server會打印出上面顯示的最後兩行，然後client收到回覆之後也會打印下面的兩行：

./client 
Http client state = 0 error = 0
<html>Hello from server!</html>

2.5 模塊依賴，是C++項目的第一道門檻

剛才git clone項目時沒有加--recursive拉取依賴的submodule，且srpc的lib是還沒有沒有編譯的，那麼其實工具都自動會幫做這些初始化的工作。

當然，目前C++跟GO等其他語言比起來在構建方面還是薄弱了一點。如果大家還沒有安裝protobuf，或者系統的版本太舊、導致編譯SRPC時所依賴的protobuf版本與鏈接時不一樣，那麼可以先使用源碼編譯protobuf。

這裏找了一個不太新也不太舊的版本，供需要安裝protobuf的小夥伴參考：

git clone -b 3.20.x https://github.com/protocolbuffers/protobuf.git protobuf.3.20
cd protobuf.3.20
sh autogen.sh
./configure
make -j4
make install

然後我們就可以愉快再試一下上述步驟了～

3. 一個腳手架項目包含了什麼？

我們執行tree命令，查看這個項目裏的文件結構。

需要我們關注的有這些：

3.1 編譯文件

腳手架小工具目前還是使用cmake進行編譯，後續計劃支持bazel和xmake。

GNUmakefile包了一層cmake命令，讓我們可以執行make就編譯出項目，這個文件我們不需要關心。

打開CMakeLists.txt，可以看到一共32行，包括了：

  1. 尋找依賴路徑的寫法
  2. include和link的寫法
  3. 編出執行文件

開發者可以根據裏邊的註釋自行修改，即使不常用C++的開發者也可以邊試邊學。

3.2 client

client會讀取client.conf作為它的配置文件，主要是指定要訪問的目標是什麼。

我們打開client_main.cc，可以看到腳手架默認生成的client只有60多行，一共做了3件事：

int main()
{
    // 1. 初始化，這個實現也在源碼中，主要是調用config.load("./client.conf")
    init();

    std::string url = std::string("http://") + config.client_host() +
                      std::string(":") + std::to_string(config.client_port());
 
    // 2. 構造一個http task並且填回調函數
    WFHttpTask *task = WFTaskFactory::create_http_task(url,                        
                                                        config.redirect_max(),  
                                                        config.retry_max(),        
                                                        callback);
    // 3. 把task運行起來
    task->start();                                                                 

    wait_group.wait();
    return 0;
}

可以看到，這個和workflow的tutorial中的例子是一樣的，需要填的callback函數也在文件中。

3.4 server

我們打開server_main.cc，50多行的代碼，也是做了3件事，可以看到和上面的client是非常對稱的：

int main()
{
    // 1. 初始化，這個實現也在源碼中，主要是調用config.load(“./server.conf")
    init(); 

    // 2. 造一個server，填好處理函數
    WFHttpServer server(process);                                                  

    // 3. 把server運行起來
    if (server.start(config.server_port()) == 0)                                   
    {
        fprintf(stderr, "Http server started, port %u\n", config.server_port());
        wait_group.wait();
        server.stop();
    }
    else
        perror("server start");

    return 0;
}

process函數也在源碼中，開發者可以嘗試修改，進行不同的行為處理。示例中的行為就是回覆一個 " Hello from server! "

3.5 配置文件

配置解析並不是Workflow和SRPC項目自帶的，但是腳手架項目增加了這個功能。

我們目前使用的配置文件都是json格式，和配置解析相關的都放到了config目錄中。除了client.conf和server.conf以外，我們還多加了一份full.conf，用來指引Workflow和SRPC目前支持的配置項，開發者可以通配置文件，快速瞭解我們還可以用什麼功能。

比如框架的全局配置：

{                                                                                  
  "server":                                                                        
  {
    "port": 8080                                                                   
  },
                                                                                   
  "client":                                                                        
  {
    "remote_host": "127.0.0.1",
    "remote_port": 8080,
    "retry_max": 1,
  },

  "global":
  {
    "poller_threads": 4,
    "handler_threads": 20
  }
}

熟悉的開發者可能接觸過Workflow的upstream，以及trace和metrics等監控數據的上報插件，這些都可以在配置文件中指定並一鍵加載，幫開發者接管外部生態，真正實現腳手架的能力。

4. 命令大全

經過以上介紹，應該可以基本掌握怎麼快速構建和運行一個自己的小項目。接下來我們進一步解鎖這個srpc小工具，每個COMMAND都是一個二級命令。

4.1 rpc命令

構建一個以protobuf或者thrift作為IDL的多協議RPC項目。

如果先前沒有了解過SRPC的小夥伴，有空可以圍觀一下這份wiki：SRPC架構介紹 - Sogou基於Workflow的自研RPC框架，也可以這裏用一句話簡述一下：

SRPC框架支持：

  • 多種協議
  • 多種IDL
  • 多種數據格式
  • 多種壓縮算法

我們的client和server只需要保證以同樣的協議進行通信，而其餘的東西交給SPRC框架幫你處理就好，最終開發者接觸到的就是我們的IDL所約定的接口，比如在xxx.proto文件中長這樣：

service rpc_test {                                                                 
    rpc Echo(EchoRequest) returns (EchoResponse);                                  
};

其中，支持的RPC協議包括：SRPC、SRPCHttp、BRPC、TRPC、TRPCHttp、Thrift、ThriftHttp。

這些東西都可以在構建時通過參數指定。

我們執行./srpc rpc，就可以看到rpc命令支持的參數：

我們嘗試以默認方式構建一個RPC項目。也可以使用-f指定IDL文件進行構建，這會使用srpc_generator去進行代碼生成。

./srpc rpc rpc_project

打開之後，可以看到和Http相比，有如下區別：

  1. 多了一個rpc_project.proto
  2. server_main.cc和client_main.cc分別變成了SRPCServer和SRPCClient；
  3. CMakeLists.txt也變複雜了，因為需要依賴protobuf和snappy等壓縮庫；

但我們依然可以通過make把項目編譯出來。運行方式與前面類似，不再贅述。

4.2 redis命令

這個命令主要用於構建redis協議的server和client，由於Workflow的協議對server和client來説都是對等的，因此基於Workflow實現的redis server依然非常簡潔高效。

這個例子中，client發出的請求是set k1 v1，server收到任何內容都回復一個OK。並且client.conf中增加了用户名和密碼的項，開發者可以通過修改配置，用這個client訪問其他任意的redis server。

4.3 proxy : 代理服務器

代理服務器顧名思義，就是可以多構建一個proxy，我們可以用client去訪問proxy，並由proxy去轉發給server，這中間proxy就可以做很多事情，包括：更改協議、內容校驗等等。

一個常見的場景是，我們的現有業務是客户端發出TRPC協議，而需要訪問SRPC協議的服務器時，則可以構建出一個TRPC-SRPC的proxy，並且讓大家使用統一的proto文件約定好請求，則proxy就可以直接做轉發。

我們執行如下命令，用-c指定client端的協議，用-s指定server端的協議：

./srpc proxy proxy_project -c trpc -s srpc

然後還是按照前面所述的編譯和運行。這裏我們分別運行起來./server，./proxy 和./client：

而proxy_main.cc的實現，是起了一個TRPCServer，並使用SRPCClient去轉發請求。感興趣的小夥伴可以圍觀一下，其實SRPC項目的tutorial裏也已經有這樣的例子了：tutorial-15-srpc_pb_proxy.cc

4.4 file : 文件服務器

文件服務器通過異步IO讀取，也是我們常用的功能，這裏不再贅述，對實現感興趣的小夥伴歡迎查看原先的一篇文章：《Workflow編程小示例4: 轉發服務器與series上下文的使用》

我們通過./srpc file file_project構建一下項目，我們可以通過curl命令去讀取想要的文件，例如curl localhost:8080/index.html 就可以讀取到指定root目錄下的index.html文件。

可以看到，多了一個html的目錄，裏邊放了index.html, 404.hmtl和50x.html。如果使用過其他Http服務器的小夥伴應該不陌生，這是常見的用法。

.
├── CMakeLists.txt
├── GNUmakefile
├── config
│   ├── Json.cc
│   ├── Json.h
│   ├── config.cc
│   └── config.h
├── file_service.cc
├── file_service.h
├── html
│   ├── 404.html
│   ├── 50x.html
│   └── index.html
├── server.conf
└── server_main.cc

3 directories, 13 files

我們還可以通過配置文件去指定具體錯誤碼對應的錯誤頁面，而錯誤頁面和其他文件一樣，都是通過異步IO的方式讀取，不會阻塞server當前的處理線程。

熟悉的error_page，它來了：

{     
  "server":     
  {     
    "port": 8080,     
    "root": "./html/",     
    "error_page" : [     
      {     
        "error" : [ 404 ],     
        "page" : "404.html"     
      },     
      {     
        "error" : [ 500, 502, 503, 504],     
        "page" : "50x.html"     
      }     
    ]     
  }     
}

4.5 compute : 計算服務器

計算服務器也是通過go_task發起計算任務，不會阻塞當前線程。實現原理歡迎參考：《WF編程小示例6: 計算型服務器與計算任務》

5. 其他

srpc小工具的基本用法就介紹完了，但是由於它剛剛面世，之後會支持命令還會更多，支持的配置也會更多，比如error_page這種大家習慣的配置用法，22同學都會想想怎麼加上～

希望這個小工具可以減少開發者第一次接觸項目時，“構建 - 編譯 - 運行”所面臨的困難，而SRPC項目之後也將致力於降低開發者使用門檻，包括優化依賴庫和submodule、提供更多編譯方式、支持更多好用的生態插件等等。

當然這系列的學習文章也是降低使用門檻、陪伴小夥伴們學習代碼、獲取大家反饋促進交流的重要一環，之後爭取周更，把這系列的坑填完！所以想要看什麼內容或者對srpc小工具有什麼建議要提的都得趕緊了~

最後附上github上的文檔：https://github.com/sogou/srpc/blob/master/tools/README.md

workflow , github , c++ , rpc , 腳手架
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