Thrift 的原理和使用

Question

Thrift 是一个跨语言的服务部署框架，最初由 Facebook 于2007年开发，2008 年进入 Apache 开源项目。Thrift 通过 IDL（Interface Definition Language，接口定义语言）来定义RPC（Remote Procedure Call，远程过程调用）的接口和数据类型，然后通过thrift编译器生成不同语言的代码（目前支持C++,Java, Python, PHP, Ruby, Erlang, Perl, Haskell, C#, Cocoa, Smalltalk和OCaml），并由生成的代码负责RPC协议层和传输层的实现。

Thrift 架构

TProtocol（协议层），定义数据传输格式，例如：

TBinaryProtocol：二进制格式；
TCompactProtocol：压缩格式；
TJSONProtocol：JSON格式；
TSimpleJSONProtocol：提供JSON只写协议, 生成的文件很容易通过脚本语言解析；
TDebugProtocol：使用易懂的可读的文本格式，以便于debug

TTransport（传输层），定义数据传输方式，可以为TCP/IP传输，内存共享或者文件共享等）被用作运行时库。

TSocket：阻塞式socker；
TFramedTransport：以frame为单位进行传输，非阻塞式服务中使用；
TFileTransport：以文件形式进行传输；
TMemoryTransport：将内存用于I/O，java实现时内部实际使用了简单的ByteArrayOutputStream；
TZlibTransport：使用zlib进行压缩， 与其他传输方式联合使用，当前无java实现；

Thrift 支持的服务模型

TSimpleServer：简单的单线程服务模型，常用于测试；
TThreadPoolServer：多线程服务模型，使用标准的阻塞式IO；
TNonblockingServer：多线程服务模型，使用非阻塞式IO（需使用TFramedTransport数据传输方式）；

Thrift实际上是实现了C/S模式，通过代码生成工具将thrift文生成服务器端和客户端代码（可以为不同语言），从而实现服务端和客户端跨语言的支持。用户在Thirft文件中声明自己的服务，这些服务经过编译后会生成相应语言的代码文件，然后客户端调用服务，服务器端提服务便可以了。

一般将服务放到一个.thrift文件中，服务的编写语法与C语言语法基本一致，在.thrift文件中有主要有以下几个内容：变量声明（variable）、数据声明（struct）和服务接口声明（service, 可以继承其他接口）。

Thrift 语法

Thrift文件支持shell命令，因此thrift是可执行的。

Thrfit支持shell注释风格（#），也支持C/C++语言中单行（//）或者多行（/* */）注释风格

数据类型

1、基本类型

bool，布尔型，1个字节；
byte，有符号单字节；
i16，有符号16位整型；
i32，有符号32位整型；
i64，有符号64位整型；
double，64位浮点数；
string，字符串；
binary，字节数组；

注意：thrift 不支持无符号整型。

2、容器

map<t1,t2>，字典；
list<t1>，列表；
set<t1>，集合；

注意：容器中的元素类型可以是除了service 以外的任何合法thrift类型（包括结构体和异常）。

3、结构体 struct

Thrift结构体在概念上同C语言结构体类型—-一种将相关属性聚集（封装）在一起的方式；

在面向对象语言中，thrift结构体被转换成类。

struct Work { 1: i32 num1 = 0, 2: i32 num2, 3: Operation op, 4: optional string comment, }

结构体中，每个字段包含一个整数ID，数据类型、字段名，和一个可选的默认值。

字段还可以声明为"optional"，当该字段没有设置的时候，不会被序列化输出；

规范的struct定义中的每个域均会使用required或者optional关键字进行标识。如果required标识的域没有赋值，thrift将给予提示。如果optional标识的域没有赋值，该域将不会被序列化传输。如果某个optional标识域有缺省值而用户没有重新赋值，则该域的值一直为缺省值。

4、异常 exception

异常在语法和功能上类似于结构体，只不过异常使用关键字exception而不是struct关键字声明。但它在语义上不同于结构体，当定义一个RPC服务时，开发者可能需要声明一个远程方法抛出一个异常。

exception InvalidOperation { 1: i32 what, 2: string why }

5、服务 service

在流行的序列化/反序列化框架（如 protocol buffer）中，Thrift是少有的提供多语言间RPC服务的框架。

Thrift 编译器会根据选择的目标语言为 server 产生服务接口代码，为 client 产生桩代码。