本文主要描述了hadoop rpc服务端的初始化和调用过程，相比客户端的初始化，rpc服务端感觉会简单点，但是调用过程却比客户端复杂一些。本文还是以namenode为例，namenode会在执行main方法的时候，创建一个namenode实例，及完成一系列的初始化过程，其中就包括了rpc的初始化过程。

rpc服务端的初始化

上面已经提到我们这里主要借用了namenode的远程服务，先来看看相关代码：

public class NameNode implements NameNodeStatusMXBean {public static void main(String argv[]) throws Exception {		NameNode namenode = createNameNode(argv, null);}	protected NameNode(Configuration conf, NamenodeRole role)throws IOException { 		initialize(conf);}protected void initialize(Configuration conf) throws IOException {		rpcServer = createRpcServer(conf);		startCommonServices(conf); //相当重要}protected NameNodeRpcServer createRpcServer(Configuration conf)throws IOException {		return new NameNodeRpcServer(conf, this);    }}

我们的linux的终端执行hadoop的启动命令的时候，最终的命令是调用NameNode的main方法，所以我们追踪代码的切入点是NameNode的main方法，方法比较简单，就是调用NameNode的构造函数创建一个NameNode，然后执行初始化方法initialize，这个方法相对来说，是我们关注的重点，包括rpc服务在内的初始化操作都放在这个方法里面。特定于rpc，他执行了两个相关的方法createRpcServer和startCommonServices,第一个方法见名思意，不多说，先简单介绍下后面的方法，该方法的作用就是启动namenode的rpc服务，稍后我给出代码。好的，从上面的代码可以看到，我们的rpcServer功能都放在了类NameNodeRpcServer里面，现在让我们来看看这个类里面相关的代码：

class NameNodeRpcServer implements NamenodeProtocols {public NameNodeRpcServer(Configuration conf, NameNode nn)      throws IOException {        RPC.setProtocolEngine(conf, ClientNamenodeProtocolPB.class,        ProtobufRpcEngine.class);    ClientNamenodeProtocolServerSideTranslatorPB        clientProtocolServerTranslator =          new ClientNamenodeProtocolServerSideTranslatorPB(this);     BlockingService clientNNPbService = ClientNamenodeProtocol.         newReflectiveBlockingService(clientProtocolServerTranslator);    InetSocketAddress rpcAddr = nn.getRpcServerAddress(conf); // fs.defaultFS    String bindHost = nn.getRpcServerBindHost(conf);    if (bindHost == null) {      bindHost = rpcAddr.getHostName();    }    LOG.info("RPC server is binding to " + bindHost + ":" + rpcAddr.getPort());    this.clientRpcServer = new RPC.Builder(conf)        .setProtocol(            org.apache.hadoop.hdfs.protocolPB.ClientNamenodeProtocolPB.class)        .setInstance(clientNNPbService).setBindAddress(bindHost)        .setPort(rpcAddr.getPort()).setNumHandlers(handlerCount)        .setVerbose(false)        .setSecretManager(namesystem.getDelegationTokenSecretManager()).build();    // Add all the RPC protocols that the namenode implements    DFSUtil.addPBProtocol(conf, HAServiceProtocolPB.class, haPbService,        clientRpcServer);    DFSUtil.addPBProtocol(conf, NamenodeProtocolPB.class, NNPbService,        clientRpcServer);    DFSUtil.addPBProtocol(conf, DatanodeProtocolPB.class, dnProtoPbService,        clientRpcServer); }}

在NameNodeRpcServer的构造函数里面最重要的一件事情是实例化clientRpcServer，这里面我最想说明的是，NameNode宣称自己实现了三个协议：ClientProtocol、DatanodeProtocol和NamenodeProtocol，在服务端的实现基本上就靠ClientNamenodeProtocolServerSideTranslatorPB之类的类型了，特别在实例化ClientNamenodeProtocolServerSideTranslatorPB的时候有传入一个形参，这个形参就是NameNodeRpcServer实例，看代码：

public ClientNamenodeProtocolServerSideTranslatorPB(ClientProtocol server)      throws IOException {    this.server = server;  }  @Override  public GetBlockLocationsResponseProto getBlockLocations(      RpcController controller, GetBlockLocationsRequestProto req)      throws ServiceException {    try {      LocatedBlocks b = server.getBlockLocations(req.getSrc(), req.getOffset(),          req.getLength());      Builder builder = GetBlockLocationsResponseProto          .newBuilder();      if (b != null) {        builder.setLocations(PBHelper.convert(b)).build();      }      return builder.build();    } catch (IOException e) {      throw new ServiceException(e);    }  }

上面代码中的getBlockLocations也一定程度上说明了刚才的观点。

现在让我们回过头看看NameNode中initialize方法中执行的startCommonServices方法，这个方法用来启动clientRpcServer下面的线程，包括listener，handler、response，具体看代码: 

public class NameNode implements NameNodeStatusMXBean {private void startCommonServices(Configuration conf) throws IOException {	rpcServer.start();}}class NameNodeRpcServer implements NamenodeProtocols { void start() {    clientRpcServer.start();    if (serviceRpcServer != null) {      serviceRpcServer.start();          }  }}public abstract class Server {  public synchronized void start() {    responder.start();    listener.start();    handlers = new Handler[handlerCount];        for (int i = 0; i < handlerCount; i++) {      handlers[i] = new Handler(i);      handlers[i].start();    }  }}

代码看到这里，启动过程中rpc相关的代码就结束了。

rpc服务端的调用过程

现在让我们来看看rpc被调用的过程，先来认识下Server的关键结构：

public abstract class Server {  private Listener listener = null;  private Responder responder = null;  private Handler[] handlers = null;  private class Responder extends Thread {  }  private class Listener extends Thread {  }  private class Handler extends Thread {  }}

在初始化的时候，就启动listener、responder和handlers下面的所有线程。

其中listener线程里面启动了一个socker服务，专门用来接受客户端的请求，handler下面的线程用来处理具体的请求，responder写请求结果，具体过程可以看下下面的代码：

public abstract class Server {  private Listener listener = null;  private Responder responder = null;  private Handler[] handlers = null;  private class Listener extends Thread {public Listener() throws IOException {      address = new InetSocketAddress(bindAddress, port);      // Create a new server socket and set to non blocking mode      acceptChannel = ServerSocketChannel.open();      acceptChannel.configureBlocking(false);      // Bind the server socket to the local host and port      bind(acceptChannel.socket(), address, backlogLength, conf, portRangeConfig);      port = acceptChannel.socket().getLocalPort(); //Could be an ephemeral port      // create a selector;      selector= Selector.open();      readers = new Reader[readThreads];      for (int i = 0; i < readThreads; i++) {        Reader reader = new Reader(            "Socket Reader #" + (i + 1) + " for port " + port);        readers[i] = reader;        reader.start();      }      // Register accepts on the server socket with the selector.      acceptChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);      this.setName("IPC Server listener on " + port);      this.setDaemon(true);    }public void run() {		while (running) {			doAccept(key);		}}void doAccept(SelectionKey key) throws InterruptedException, IOException,  OutOfMemoryError {        Reader reader = getReader();        Connection c = connectionManager.register(channel);        key.attach(c);  // so closeCurrentConnection can get the object        reader.addConnection(c);    }private class Reader extends Thread {	public void run() {		doRunLoop();	}	private synchronized void doRunLoop() {		while (running) {			Connection conn = pendingConnections.take();              	conn.channel.register(readSelector, SelectionKey.OP_READ, conn);		}		readSelector.select();		doRead(key);	}	void doRead(SelectionKey key) throws InterruptedException {		Connection c = (Connection)key.attachment();		count = c.readAndProcess();	}}  }  public class Connection {public int readAndProcess(){	processOneRpc(data.array());}private void processOneRpc(byte[] buf){	processRpcRequest(header, dis);}private void processRpcRequest(RpcRequestHeaderProto header,        DataInputStream dis) throws WrappedRpcServerException,        InterruptedException {	 Call call = new Call(header.getCallId(), header.getRetryCount(),          rpcRequest, this, ProtoUtil.convert(header.getRpcKind()), header              .getClientId().toByteArray());      callQueue.put(call);}  }  private class Handler extends Thread {public void run() {	final Call call = callQueue.take();	value = call(call.rpcKind, call.connection.protocolName, call.rpcRequest,                            call.timestamp);	setupResponse(buf, call, returnStatus, detailedErr,                 value, errorClass, error);	responder.doRespond(call);}  }  private class Responder extends Thread {void doRespond(Call call) throws IOException {	processResponse(call.connection.responseQueue, true);}private boolean processResponse(LinkedList
    
      responseQueue,                                    boolean inHandler) throws IOException {	int numBytes = channelWrite(channel, call.rpcResponse);	done = true;}  }}
    

这里给出了一个比较完整版Server的rpc调用过程，从listener都构造函数开始，在他的构造函数中起了几个reader线程，当监听器收到访问请求的时候，由reader请请求中读取数据，reader中实际上调用的是connection的readAndProcess方法，在这个方法中，会往RPC server中的callQueue添加call对象，之后，handler这个家伙从队列中取出当前call，具体的处理过程，用到了Server类的call方法，这地方有些玄机，仔细跟过代码的人才知道，因为server的实例类不再是org.apache.hadoop.ipc.Server,而是Protobuf的一个实现类，org.apache.hadoop.ipc.RPC.Server，而且call方法是被重写过的，代码如下：

@Override    public Writable call(RPC.RpcKind rpcKind, String protocol,        Writable rpcRequest, long receiveTime) throws Exception {      return getRpcInvoker(rpcKind).call(this, protocol, rpcRequest,          receiveTime);    }

继续追踪下，差不多就可以到底了：

public class ProtobufRpcEngine implements RpcEngine {public static class Server extends RPC.Server {	static class ProtoBufRpcInvoker implements RpcInvoker {		public Writable call(RPC.Server server, String protocol,          		Writable writableRequest, long receiveTime) throws Exception {        	ProtoClassProtoImpl protocolImpl = getProtocolImpl(server, protoName,clientVersion);        	BlockingService service = (BlockingService) protocolImpl.protocolImpl;          	result = service.callBlockingMethod(methodDescriptor, null, param);                  	return new RpcResponseWrapper(result);	}}}

这部分的代码也正是hadoop rpc与protobuf结合的地方，这地方在补充一点，protbufImpl就是NameNodeRpcServer初始化的时候，已经准备了，而且看懂ProtoBufRpcInvoker下的call方法，确实也是需要结合NameNodeRpcServer初始化过程来理解的。我朦朦胧胧的懂了。而且这地方的深入会让你看到一些本质的东西，举例的话，你会跟踪到ClientNamenodeProtocolServerSideTranslatorPB，然后是NameNodeRpcServer，再然后是FSNamesystem，最后你发现，服务端对文件系统的操作出自FSNamesystem。

继续回到handler中的run方法，call方法调用完了，就轮到Responder处理返回结果了。

整个过程就是这样了，需要说明点，上面写都东西有些可以确认没问题了，有些是个人结合书的一些总结，不一定对，仅供参考。