Golang实现RPC服务：net/rpc分布式教程

“纵有疾风来，人生不言弃”，这句话送给正在学习Golang的朋友们，也希望在阅读本文《Golang实现RPC服务：net/rpc构建分布式系统教程》后，能够真的帮助到大家。我也会在后续的文章中，陆续更新Golang相关的技术文章，有好的建议欢迎大家在评论留言，非常感谢！

使用Golang的net/rpc构建RPC服务的关键步骤是：1. 定义符合func (t T) MethodName(args Args, reply *Reply) error签名的服务方法；2. 服务端通过rpc.Register注册服务实例并监听TCP连接，使用rpc.ServeConn处理每个连接；3. 客户端通过rpc.Dial连接服务端，并使用client.Call同步调用或client.Go异步调用远程方法；4. 注意数据结构和字段需导出、方法名和服务名需匹配；5. 在分布式应用中需自行实现超时控制、服务发现、负载均衡和错误处理机制；6. 可通过rpc.HandleHTTP将RPC服务绑定到HTTP上，便于调试和监控。该方案适用于Go语言内部服务通信，若需跨语言或高级功能应选用gRPC。

用 Golang 的 net/rpc 构建 RPC 服务是实现轻量级分布式系统的一种简单有效方式。虽然 net/rpc 不如 gRPC 功能强大（比如不支持跨语言、流式通信等），但其标准库原生支持、使用简单，适合内部服务间通信或学习 RPC 原理。

下面从零讲清楚如何使用 net/rpc 实现一个基本的分布式 RPC 服务。

一、RPC 服务基本结构

一个完整的 RPC 系统包含两个部分：

• 服务端（Server）：注册服务对象，监听端口，接收并处理客户端请求。
• 客户端（Client）：连接服务端，调用远程方法，获取结果。

net/rpc 使用 Go 的反射机制，要求注册的服务方法满足特定签名格式：

func (t *T) MethodName(args *Args, reply *Reply) error

其中：

• 方法必须是导出的（首字母大写）
• 有两个参数，都是指针类型：输入参数和输出结果
• 返回值是 error 类型

二、定义服务接口与数据结构

假设我们要实现一个简单的算术服务，支持加法。

// service/arithmetic.go
package service

type Args struct {
    A, B int
}

type Arith int

func (t *Arith) Add(args *Args, reply *int) error {
    *reply = args.A + args.B
    return nil
}

这个 Add 方法会被远程调用。注意它符合 net/rpc 的方法签名要求。

三、启动 RPC 服务端

服务端需要注册服务并监听 TCP 端口。

// server/main.go
package main

import (
    "log"
    "net"
    "net/rpc"
    "your-module/service"
)

func main() {
    arith := new(service.Arith)

    // 注册服务
    err := rpc.Register(arith)
    if err != nil {
        log.Fatal("Register error:", err)
    }

    // 监听端口
    listener, err := net.Listen("tcp", ":1234")
    if err != nil {
        log.Fatal("Listen error:", err)
    }
    defer listener.Close()

    log.Println("RPC server running on :1234...")

    // 接受客户端连接
    for {
        conn, err := listener.Accept()
        if err != nil {
            log.Println("Accept error:", err)
            continue
        }
        // 为每个连接启动一个 RPC 服务
        go rpc.ServeConn(conn)
    }
}

注意：rpc.ServeConn 是阻塞的，所以要用 go 启动协程处理每个连接。

四、编写 RPC 客户端

客户端连接服务端，调用远程方法。

// client/main.go
package main

import (
    "fmt"
    "log"
    "net/rpc"
    "your-module/service"
)

func main() {
    // 连接服务端
    client, err := rpc.Dial("tcp", "localhost:1234")
    if err != nil {
        log.Fatal("Dial error:", err)
    }
    defer client.Close()

    // 准备参数
    args := &service.Args{A: 7, B: 8}
    var reply int

    // 同步调用
    err = client.Call("Arith.Add", args, &reply)
    if err != nil {
        log.Fatal("Call error:", err)
    }

    fmt.Printf("Result: %d\n", reply) // 输出: 15
}

• "Arith.Add" 是服务名+方法名，必须匹配注册的服务。
• client.Call 是同步阻塞调用。

五、异步调用示例

net/rpc 也支持异步调用：

call := client.Go("Arith.Add", args, &reply, nil)
// 做其他事...
<-call.Done // 等待完成
if call.Error != nil {
    log.Fatal("Async call error:", call.Error)
}
fmt.Printf("Async result: %d\n", reply)

六、构建分布式系统的注意事项

虽然 net/rpc 简单，但在实际构建分布式系统时，需要注意以下几点：

• 编码格式：默认使用 Go 的 gob 编码，仅支持 Go 客户端。如需跨语言，应使用 JSON-RPC 或换用 gRPC。

• 服务发现：net/rpc 不提供服务注册与发现机制，需自行集成（如 Consul、etcd）。

• 负载均衡：客户端需自己维护多个服务端地址，实现简单的轮询或随机选择。

• 超时控制：标准库不支持调用超时，可通过 DialTimeout 和 select + channel 模拟超时：

  client, err := rpc.DialTimeout("tcp", "localhost:1234", 3*time.Second)

• 错误处理：网络异常、序列化失败、服务未注册等都要有兜底逻辑。

• 并发安全：服务对象的方法要保证并发安全（如涉及共享状态）。

七、扩展：使用 HTTP 封装 RPC

net/rpc 支持通过 HTTP 暴露服务，便于调试：

// 服务端修改部分
rpc.HandleHTTP() // 自动注册到 /rpc 和 /debug/rpc
log.Fatal(http.ListenAndServe(":1234", nil))

然后客户端可以通过 HTTP 连接：

client, err := rpc.DialHTTP("tcp", "localhost:1234")

同时访问 http://localhost:1234/debug/rpc 可查看服务状态（方法调用次数、错误等），对运维很有帮助。

小结

使用 net/rpc 实现 RPC 服务的关键步骤：

• 定义符合规范的服务方法
• 服务端注册服务并监听连接
• 客户端通过 Dial 连接并调用 Call 或 Go
• 注意数据结构导出、方法签名、网络异常处理

虽然 net/rpc 功能有限，但在小型 Go 项目或内部微服务中仍可作为快速实现通信的方案。若需要高性能、跨语言、流控、认证等功能，建议升级到 gRPC。

基本上就这些，不复杂但容易忽略细节。

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