HSF:阿里RPC框架

简介

HSF（High-speed Service Framework）是一种广泛应用于阿里巴巴内部的分布式RPC服务框架。

作为阿里巴巴的基础中间件，HSF连接了不同的业务系统，解耦了系统间的实现依赖。HSF从分布式应用的角度统一了服务的发布和调用方式，从而帮助用户方便快速地开发分布式应用，并提供或使用公共功能模块。它屏蔽了分布式领域中的各种复杂技术细节，如远程通信、序列化实现、性能损耗以及同步/异步调用方式的实现等。

HSF架构

HSF功能结构上分为6个部分，分别是：服务消费方、服务提供方、地址注册中心、持久化配置中心、元数据存储中心和HSF运维平台（HSF 控制台），它们组合在一起可以提供全功能的分布式服务，其中必须的是服务消费方、服务提供方和地址注册中心。

调用过程

HSF一次调用过程会从服务消费方发起，经过网络抵达服务提供方，再将服务提供方的结果通过网络携带回来，最终返回给用户。这个过程会涉及到多个线程交互，也会涉及到HSF中的不同领域对象。
HSF一次调用过程如下图所示：

作为服务消费方，在客户端线程（例如：Tomcat线程）中，首先将用户的参数、即请求对象进行序列化，并将序列化后的内容放置到请求通信对象中。请求通信对象使用HSF协议，包含与请求对象无关的内容，如请求ID等。然后，将请求通信对象提交给I/O线程，在I/O线程中完成编码，并最终发送到服务提供方。此时，客户端线程进入等待状态，等待结果返回。

服务提供方的I/O线程接收到二进制内容，解码后生成通信请求对象，并将其交给HSF服务端线程。在HSF服务端线程中，完成反序列化还原为请求对象，然后发起反射调用，获得结果，即响应对象。HSF服务端线程会将响应对象序列化，并放置到通信响应对象中。然后，将通信响应对象提交给I/O线程，在I/O线程中完成编码，并最终发送回服务消费方。

服务消费方接收到二进制内容后，在I/O线程中完成解码，生成响应通信对象，并唤醒客户端线程。客户端线程根据响应通信对象的内容，完成反序列化，最终获取到响应对象，从而结束一次远程调用。

高级特性

请求拦截

流量控制

优雅上下线

调用方式

同步调用

异步调用

HSF发起调用后，用户可以在上下文中获取跟返回结果关联的HSFFuture对象，然后用户可以在任意时刻调用HSFFuture.getResponse(timeout)获取服务端的返回结果。Future异步调用的时序图如下所示：

Callback异步调用

客户端配置为callback方式调用时，需要配置一个实现了HSFResponseCallback接口的listener，结果返回之后，HSF会调用HSFResponseCallback中的方法。时序图如下所示：

泛化调用

相对于需要依赖业务客户端Jar包的正常调用，泛化调用，不要不依赖二方包，使用其特定的GenericService接口，传入需要调用的方法名，方法签名和参数值进行调用服务。 泛化调用适用于一些网关应用（没办法依赖所有服务的二方包），其中hsfops服务测试也是依赖泛化调用功能

注意

1. 泛化调用，如果客户端没有接口类，路由规则默认不生效
2. 泛化调用性能会比正常调用差

和其他RPC框架对比

发现从服务服务发现、服务治理和服务间调用这些功能上看三者基本都具备，只有Dubbo在服务治理方面稍弱。但其实Dubbo也可以和Spring Cloud Netflix Hystrix整合。而HSF和Dubbo使用RPC进行服务间调用，效率上比Spring Cloud使用的Http调用要好得多