Thrift 架構(gòu)?
Thrift是一個(gè)跨語(yǔ)言的服務(wù)部署框架，最初由Facebook于2007年開發(fā)，2008年進(jìn)入Apache開源項(xiàng)目。Thrift通過(guò)IDL（Interface Definition Language，接口定義語(yǔ)言）來(lái)定義RPC（Remote Procedure Call，遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用）的接口和數(shù)據(jù)類型，然后通過(guò)thrift編譯器生成不同語(yǔ)言的代碼（目前支持C++,Java, Python, PHP, Ruby, Erlang, Perl, Haskell, C#, Cocoa, Smalltalk和OCaml），并由生成的代碼負(fù)責(zé)RPC協(xié)議層和傳輸層的實(shí)現(xiàn)。
PS：CentOS下的Thrift的安裝流程可以參考這里。
Thrift架構(gòu)
圖中，TProtocol（協(xié)議層），定義數(shù)據(jù)傳輸格式，例如：
TBinaryProtocol：二進(jìn)制格式；
TCompactProtocol：壓縮格式；
TJSONProtocol：JSON格式；
TSimpleJSONProtocol：提供JSON只寫協(xié)議, 生成的文件很容易通過(guò)腳本語(yǔ)言解析；
TDebugProtocol：使用易懂的可讀的文本格式，以便于debug
TTransport（傳輸層），定義數(shù)據(jù)傳輸方式，可以為TCP/IP傳輸，內(nèi)存共享或者文件共享等）被用作運(yùn)行時(shí)庫(kù)。
TSocket：阻塞式socker；
TFramedTransport：以frame為單位進(jìn)行傳輸，非阻塞式服務(wù)中使用；
TFileTransport：以文件形式進(jìn)行傳輸；
TMemoryTransport：將內(nèi)存用于I/O，java實(shí)現(xiàn)時(shí)內(nèi)部實(shí)際使用了簡(jiǎn)單的ByteArrayOutputStream；
TZlibTransport：使用zlib進(jìn)行壓縮， 與其他傳輸方式聯(lián)合使用，當(dāng)前無(wú)java實(shí)現(xiàn)；
Thrift支持的服務(wù)模型
TSimpleServer：簡(jiǎn)單的單線程服務(wù)模型，常用于測(cè)試；
TThreadPoolServer：多線程服務(wù)模型，使用標(biāo)準(zhǔn)的阻塞式IO；
TNonblockingServer：多線程服務(wù)模型，使用非阻塞式IO（需使用TFramedTransport數(shù)據(jù)傳輸方式）；
Thrift實(shí)際上是實(shí)現(xiàn)了C/S模式，通過(guò)代碼生成工具將thrift文生成服務(wù)器端和客戶端代碼（可以為不同語(yǔ)言），從而實(shí)現(xiàn)服務(wù)端和客戶端跨語(yǔ)言的支持。用戶在Thirft文件中聲明自己的服務(wù)，這些服務(wù)經(jīng)過(guò)編譯后會(huì)生成相應(yīng)語(yǔ)言的代碼文件，然后客戶端調(diào)用服務(wù)，服務(wù)器端提服務(wù)便可以了。
一般將服務(wù)放到一個(gè).thrift文件中，服務(wù)的編寫語(yǔ)法與C語(yǔ)言語(yǔ)法基本一致，在.thrift文件中有主要有以下幾個(gè)內(nèi)容：變量聲明（variable）、數(shù)據(jù)聲明（struct）和服務(wù)接口聲明（service, 可以繼承其他接口）。
下面分析Thrift的tutorial中帶的例子tutorial.thrift：
// 包含頭文件include “shared.thrift”? ? ? ? // 指定目標(biāo)語(yǔ)言namespace cpp tutorial? ? ? ? ? ? // 定義變量consti32 INT32CONSTANT =9853// 定義結(jié)構(gòu)體struct Work {
? 1: i32 num1 =0,
? 2: i32 num2,
? 3: Operation op,
? 4: optionalstring comment,
}// 定義服務(wù)service Calculator extends shared.SharedService {
/**
? * A method definition looks like C code. It has a return type, arguments,
? * and optionally a list of exceptions that it may throw. Note that argument
? * lists and exception lists are specified using the exact same syntax as
? * field lists in struct or exception definitions.
? */void ping(),
? i32 add(1:i32 num1,2:i32 num2),
? i32 calculate(1:i32 logid,2:Work w) throws (1:InvalidOperation ouch),
? /**
? ? * This method has a oneway modifier. That means the client only makes
? ? * a request and does not listen for any response at all. Oneway methods
? ? * must be void.
? ? */? oneway void zip()
}
編譯thrift文件，生成C++代碼：
./thrift --gencpptutorial.thrift #結(jié)果代碼存放在gen-cpp目錄下
如果是要生成java代碼：
./thrift --gen java tutorial.thrift #結(jié)果代碼存放在gen-java目錄下
client端和sever端代碼要調(diào)用編譯.thrift生成的中間文件。
下面分析cpp文件下面的CppClient.cpp和CppServer.cpp代碼
在client端，用戶自定義CalculatorClient類型的對(duì)象（用戶在.thrift文件中聲明的服務(wù)名稱是Calculator， 則生成的中間代碼中的主類為CalculatorClient）， 該對(duì)象中封裝了各種服務(wù)，可以直接調(diào)用（如client.ping()）, 然后thrift會(huì)通過(guò)封裝的rpc調(diào)用server端同名的函數(shù)。
在server端，需要實(shí)現(xiàn)在.thrift文件中聲明的服務(wù)中的所有功能，以便處理client發(fā)過(guò)來(lái)的請(qǐng)求。
Thrift語(yǔ)法
Thrift文件支持shell命令，因此thrift是可執(zhí)行的。
Thrfit支持shell注釋風(fēng)格（#），也支持C/C++語(yǔ)言中單行（//）或者多行（/* */）注釋風(fēng)格
數(shù)據(jù)類型
1、基本類型
bool，布爾型，1個(gè)字節(jié)；
byte，有符號(hào)單字節(jié)；
i16，有符號(hào)16位整型；
i32，有符號(hào)32位整型；
i64，有符號(hào)64位整型；
double，64位浮點(diǎn)數(shù)；
string，字符串；
binary，字節(jié)數(shù)組；
注意：thrift不支持無(wú)符號(hào)整型。
2、容器
map<t1,t2>，字典；
list<t1>，列表；
set<t1>，集合；
注意：容器中的元素類型可以是除了service 以外的任何合法thrift類型（包括結(jié)構(gòu)體和異常）。
3、結(jié)構(gòu)體 struct
Thrift結(jié)構(gòu)體在概念上同C語(yǔ)言結(jié)構(gòu)體類型—-一種將相關(guān)屬性聚集（封裝）在一起的方式；
在面向?qū)ο笳Z(yǔ)言中，thrift結(jié)構(gòu)體被轉(zhuǎn)換成類。
struct Work {
? 1: i32 num1 =0,
? 2: i32 num2,
? 3: Operation op,
? 4: optionalstring comment,
}
結(jié)構(gòu)體中，每個(gè)字段包含一個(gè)整數(shù)ID，數(shù)據(jù)類型、字段名，和一個(gè)可選的默認(rèn)值。
字段還可以聲明為"optional"，當(dāng)該字段沒(méi)有設(shè)置的時(shí)候，不會(huì)被序列化輸出；
規(guī)范的struct定義中的每個(gè)域均會(huì)使用required或者optional關(guān)鍵字進(jìn)行標(biāo)識(shí)。如果required標(biāo)識(shí)的域沒(méi)有賦值，thrift將給予提示。如果optional標(biāo)識(shí)的域沒(méi)有賦值，該域?qū)⒉粫?huì)被序列化傳輸。如果某個(gè)optional標(biāo)識(shí)域有缺省值而用戶沒(méi)有重新賦值，則該域的值一直為缺省值。
4、異常?exception
異常在語(yǔ)法和功能上類似于結(jié)構(gòu)體，只不過(guò)異常使用關(guān)鍵字exception而不是struct關(guān)鍵字聲明。但它在語(yǔ)義上不同于結(jié)構(gòu)體，當(dāng)定義一個(gè)RPC服務(wù)時(shí)，開發(fā)者可能需要聲明一個(gè)遠(yuǎn)程方法拋出一個(gè)異常。
exception InvalidOperation {
? 1: i32 what,
? 2:string why
}
5、服務(wù) service?
在流行的序列化/反序列化框架（如protocol buffer）中，Thrift是少有的提供多語(yǔ)言間RPC服務(wù)的框架。
Thrift編譯器會(huì)根據(jù)選擇的目標(biāo)語(yǔ)言為server產(chǎn)生服務(wù)接口代碼，為client產(chǎn)生樁代碼。
//“Twitter”與“{”之間需要有空格！！！service Twitter {
// 方法定義方式類似于C語(yǔ)言中的方式，它有一個(gè)返回值，一系列參數(shù)和可選的異常
// 列表. 注意，參數(shù)列表和異常列表定義方式與結(jié)構(gòu)體中域定義方式一致.voidping(),// 函數(shù)定義可以使用逗號(hào)或者分號(hào)標(biāo)識(shí)結(jié)束boolpostTweet(1:Tweet tweet);// 參數(shù)可以是基本類型或者結(jié)構(gòu)體，參數(shù)是只讀的（const），不可以作為返回值！！！
TweetSearchResult searchTweets(1:stringquery);// 返回值可以是基本類型或者結(jié)構(gòu)體
// ”oneway”標(biāo)識(shí)符表示client發(fā)出請(qǐng)求后不必等待回復(fù)（非阻塞）直接進(jìn)行下面的操作，
// ”oneway”方法的返回值必須是void
oneway voidzip()// 返回值可以是void
}
service中的函數(shù)，其參數(shù)列表的定義方式與struct完全一樣；
service支持繼承，一個(gè)service可使用extends關(guān)鍵字繼承另一個(gè)service，struct不支持繼承；
6、枚舉類型 enum
enum TweetType {
TWEET,? ? ? ? // 編譯器默認(rèn)從1開始賦值RETWEET =2,// 可以賦予某個(gè)常量某個(gè)整數(shù)DM =0xa,//允許常量是十六進(jìn)制整數(shù)REPLY? ? ? ? // 末尾沒(méi)有逗號(hào)
}? ? ? ?
struct Tweet {1: required i32 userId;2: requiredstring userName;3: requiredstring text;4: optional Location loc;5: optional TweetType tweetType = TweetType.TWEET// 給常量賦缺省值時(shí)，使用常量的全稱16: optionalstringlanguage ="english"}
注意：枚舉常量必須是32位的正整數(shù)
7、常量 const
Thrift允許用戶定義常量，復(fù)雜的類型和結(jié)構(gòu)體可使用JSON形式表示。
consti32 INT_CONST =1234;// 分號(hào)是可選的constmap MAP_CONST = {"hello":"world","goodnight":"moon"}
PS：跟C語(yǔ)言類似，Thrift也支持typedef語(yǔ)句，例如：
typedef i32 MyInteger
命名空間
Thrift中的命名空間同C++中的namespace類似，它們均提供了一種組織（隔離）代碼的方式。因?yàn)槊糠N語(yǔ)言均有自己的命名空間定義方式（如python中有module），thrift允許開發(fā)者針對(duì)特定語(yǔ)言定義namespace：
namespace cpp com.example.project namespacejava com.example.project
產(chǎn)生代碼
下面介紹Thrift產(chǎn)生各種目標(biāo)語(yǔ)言代碼的方式，
Thrift的網(wǎng)絡(luò)棧如下所示：
Transport層提供了一個(gè)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)讀寫抽象層。這使得thrift底層的transport從系統(tǒng)其它部分（如：序列化/反序列化）解耦。
以下是一些Transport接口提供的方法：
open
close
read
write
listen
accept
flush
Protocol抽象層定義了一種將內(nèi)存中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)映射成可傳輸格式的機(jī)制。換句話說(shuō)，Protocol定義了datatype怎樣使用底層的Transport對(duì)自己進(jìn)行編解碼。因此，Protocol的實(shí)現(xiàn)要給出編碼機(jī)制并負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行序列化。
Protocol接口的定義如下：
writeMessageBegin(name, type, seq)
writeMessageEnd()
writeStructBegin(name)
writeStructEnd()
writeFieldBegin(name, type, id)
writeFieldEnd()
writeFieldStop()
writeMapBegin(ktype, vtype, size)
writeMapEnd()
writeListBegin(etype, size)
writeListEnd()
writeSetBegin(etype, size)
writeSetEnd()
writeBool(bool)
writeByte(byte)
writeI16(i16)
writeI32(i32)
writeI64(i64)
writeDouble(double)
writeString(string)
name, type, seq = readMessageBegin()
readMessageEnd()
name = readStructBegin()
readStructEnd()
name, type, id = readFieldBegin()
readFieldEnd()
k, v, size = readMapBegin()
readMapEnd()
etype, size = readListBegin()
readListEnd()
etype, size = readSetBegin()
readSetEnd()bool= readBool()byte= readByte()
i16 = readI16()
i32 = readI32()
i64 = readI64()double= readDouble()string= readString()
Processor封裝了從輸入數(shù)據(jù)流中讀數(shù)據(jù)和向數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)流中寫數(shù)據(jù)的操作。讀寫數(shù)據(jù)流用Protocol對(duì)象表示。Processor的結(jié)構(gòu)體非常簡(jiǎn)單：
interface TProcessor {
boolprocess(TProtocolin, TProtocolout) throws TException
}
與服務(wù)相關(guān)的processor實(shí)現(xiàn)由編譯器產(chǎn)生。Processor主要工作流程如下：從連接中讀取數(shù)據(jù)（使用輸入protocol），將處理授權(quán)給handler（由用戶實(shí)現(xiàn)），最后將結(jié)果寫到連接上（使用輸出protocol）。
Server將以上所有特性集成在一起：
（1） 創(chuàng)建一個(gè)transport對(duì)象
（2） 為transport對(duì)象創(chuàng)建輸入輸出protocol
（3） 基于輸入輸出protocol創(chuàng)建processor
（4） 等待連接請(qǐng)求并將之交給processor處理
參考文檔：
http://dongxicheng.org/search-engine/thrift-framework-intro/
http://dongxicheng.org/search-engine/thrift-guide/
http://dongxicheng.org/search-engine/thrift-internals/
http://dongxicheng.org/search-engine/thrift-bidirectional-async-rpc/
