Spring Cloud远程调用选择HTTP而非RPC：微服务架构下的协议权衡与技术解析

关于Spring Cloud远程调用采用HTTP而非RPC的讨论，一直是微服务架构领域的一个经典面试题和设计考量点。这背后涉及到协议特性、开发便利性以及架构灵活性的综合权衡。

1. 基于现有生态与跨平台需求：Spring Cloud构建的Web服务通常依赖于内嵌的Tomcat等Servlet容器。这些容器天然处理HTTP请求。在信息飞速发展的今天，为了适应大流量的微服务场景，采用HTTP协议并以JSON作为数据传输格式，能够更灵活地处理多样化的业务数据。更重要的是，HTTP协议是跨平台的，它完美契合了微服务中后端与前端（Browser/Client）的数据交互模式。一套基于HTTP RESTful API的后端服务，可以同时为Web H5、移动App、小程序等多种客户端提供服务，极大地提升了服务的通用性和复用性。

2. 协议层级的差异与灵活性：RPC（如基于TCP的定制协议）在通信前需要客户端与服务端进行三次握手以建立可靠的连接，之后再进行数据传输。由于TCP是传输层协议，其之上的应用层传输协议需要服务端和客户端统一约定，通常采用二进制格式传输，高度依赖特定的序列化与反序列化规则。这对于业务数据格式需要频繁变动的应用场景来说，可能不够灵活。RPC更常用于Socket长连接或数据传输格式基本固定的场景，以减少因数据格式变动带来的开发和适配成本。

   建立Socket连接至少需要一对套接字，一个运行于客户端（ClientSocket），另一个运行于服务器端（ServerSocket）。连接过程分为三个步骤：服务器监听、客户端请求和连接确认。

一个简单的HTTP请求处理

在Web应用中，浏览器请求一个URL，服务器将生成的HTML网页发送给浏览器，浏览器和服务器之间的传输协议就是HTTP。那么，一个简单的HTTP服务器是如何工作的呢？

RPC (远程过程调用)

RPC (Remote Procedure Call) 是一种进程间通信方式，是一种技术思想而非具体规范。它允许程序调用另一个地址空间（通常是共享网络的另一台机器上）的过程或函数，而程序员无需显式编码远程调用的细节。这意味着，无论调用本地还是远程函数，程序员编写的调用代码在形式上基本相同。

通俗地说：假设有两台服务器A和B，一个应用部署在A上，另一个部署在B上。如果A应用想要调用B应用提供的函数/方法，由于它们不在同一台机器（即不在同一个JVM内存空间），无法直接调用，必须通过网络来进行。这个通过网络进行的调用过程就是RPC。

RPC框架有两个核心模块：通信 和 序列化。

注意：无论何种类型的数据，最终都需要被序列化成二进制流才能在网络上传输。数据的发送方需要将对象序列化为二进制流，而接收方则需要将二进制流反序列化为对象。

RESTful (基于HTTP)

RESTful 指的是一组架构约束条件和原则。如果一个架构符合RESTful的约束条件和原则，就称它为RESTful架构。其背后的理念是充分利用Web的现有特征和能力，遵循现有Web标准中的准则和约束。

虽然RESTful深受Web技术影响，但理论上RESTful架构风格并不绑定在HTTP上。只不过，目前HTTP是唯一与RESTful相关的、广泛使用的实例。因此，我们通常所说的RESTful，就是指通过HTTP实现的RESTful。

RPC 与 HTTP 的区别

两者在形式上非常相似，都是有请求有响应的通信模式。

核心不同点：

• RPC的目标是让调用远程服务像调用本地服务一样透明，因此在API层面对调用过程进行了高度封装，隐藏了网络通信细节。
• HTTP协议本身没有这种“透明化”的要求，请求的构建、发送、响应的解析等网络通信细节，需要开发者自己或借助库来实现。

优点对比：

• RPC：对开发者更加透明、方便，调用体验好。
• HTTP：更加灵活，不绑定特定的API设计风格和编程语言，天生支持跨语言、跨平台。

缺点对比：

• RPC：由于需要在API层面进行深度封装，通常会对服务端和客户端的开发语言环境有一定限制（虽然现代RPC框架如gRPC支持多语言，但仍有约束）。

如何选择：

• 性能方面：RPC通常比HTTP更快。虽然底层都是TCP，但HTTP消息头通常比较臃肿（尽管可以使用gzip压缩body），而RPC可以采用更精简的二进制协议。
• 实现难度：一个功能完整的RPC框架实现起来较为复杂；而基于HTTP构建服务相对简单，有大量成熟库和工具。
• 灵活性：HTTP更灵活，开发者不关心服务端具体实现技术，可以轻松实现跨平台、跨语言的交互，这在异构系统集成中优势明显。

未来发展方向：

• 微服务架构强调服务的独立、自治和灵活性。RPC在某些方面的限制相对较多，因此，在Spring Cloud等主流微服务框架中，普遍采用基于HTTP的REST风格服务作为服务间通信的基础，这更符合微服务的设计理念。

如果你想深入实践微服务架构，可以参考一些优秀的开源项目。例如，mall-swarm 就是一个采用了 Spring Cloud Alibaba、Spring Boot 3、Docker 与 Kubernetes 等核心技术的微服务商城系统。通过研究其架构，可以更好地理解在Java生态中如何整合这些技术栈。

对微服务架构和分布式系统有更多疑问或想分享经验？欢迎来 云栈社区 与更多开发者交流探讨。