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Alibaba RSocket Broker: Mesh, Streaming & IoT

Alibaba RSocket Broker是一款基于RSocket协议的反应式对等通讯系统，为通讯多方构建分布式的RPC, Pub/Sub, Streaming等通讯支持。

• 反应式: 无需担心线程模型、全异步化、流式背压支持、独特的对等通讯模式可适应各种内部网络环境和跨云混云的需求。
• 程控：完善的控制面(Control Plane)支持，可定制和方便的功能扩展，如支持反向的Prometheus Metrics采集、ZipKin RSocket Collector、Chaos等。
• 消息：面向消息通讯，服务路由、过滤、observability都非常简单。
• 交换系统：完全分布式、异构系统整合简单，无论应用什么语言开发、部署在哪里，都可以相互通讯。

更多RSocket Broker资源和介绍，请访问以下资源：

• Alibaba RSocket Broker Wiki https://github.com/alibaba/alibaba-rsocket-broker/wiki
• Alibaba RSocket Broker样例: https://github.com/alibaba-rsocket-broker/
• RSocket by Example: http://rsocketbyexample.info
• Github Discussions讨论区: https://github.com/alibaba/alibaba-rsocket-broker/discussions

RSocket Broker工作原理

RSocket Broker桥接应用间通讯的双方，相当于一个中间人的角色。 应用在启动后，和Broker创建一个长连接，在连接创建的时候需要标明自己的身份，如果是服务提供者，会注册自己能提供的服务信息。 Broker会针对所有的连接和服务列表建立对应的映射关系。 当一个应用需要调用其他服务时，应用会将请求以消息的方式发给Broker，然后Broker会解析消息的元信息，然后根据路由表将请求转发给服务提供者，然后将处理结果后的消息再转发给调用方。 Broker完全是异步化的，你不需要关心线程池这些概念，而且消息转发都是基于Zero Copy，所以性能非常高，这也是为何不用担心中心化Broker成为性能瓶颈的主要原因。

通过上述的架构图，RSocket Broker彻底解决了传统设计中众多的问题：

• 配置推送: 连接已经建立，只需要通过RSocket的metadataPush可以完成配置推送
• 服务注册和发现：应用和Broker建立连接后，这个长连接就是服务注册和发现，你不需要额外的服务注册中心
• 透明路由: 应用在调用服务时，不需要知道服务对应的应用信息， Broker会完成路由
• Service-to-service调用: RSocket提供的4个模型可以很好地解决服务到服务调用的各种复杂需求
• Load balancing: 所有的应用和Broker建立长连接后，负载均衡在broker中心路由表完成，对应用完全透明。
• Circuit Breakers: 断路保护，现在调整为Back Pressure支持，更贴近实际业务场景
• Distributed messaging: RSocket本身就是基于消息推送的，而且是分布式的。
• 多语言支持: RSocket是一套标准协议，主流语言的SDK都有支持，详情请访问 RSocket SDK Stack

项目模块

• alibaba-rsocket-service-common: RSocket服务接口定义基础模块，包括Annotation, Reactive相关框架和支撑类
• alibaba-rsocket-core: RSocket核心功能模块
• alibaba-rsocket-spring-boot-starter: Spring Boot Starter for RSocket, 包括RSocket服务发布和消费
• alibaba-broker-spring-boot-starter: Spring Boot Starter for RSocket Broker, 方便第三方进行扩展
• alibaba-rsocket-broker: Alibaba RSocket Broker参考实现
• alibaba-broker-registry-client-spring-boot-starter: 通过RSocket Broker对外提供服务发现服务
• alibaba-broker-config-client-spring-boot-starter: 通过RSocket Broker对外提供配置推送服务
• rsocket-broker-gateway-http: RSocket Broker HTTP网关，将HTTP转换为RSocket协议
• rsocket-broker-gateway-grpc: RSocket Broker gRPC网关，将gRPC转换为RSocket协议

开发环境要求

• JDK 11: RSocket Broker Server基于Java 11，但是Broker Client等是Java 8兼容的
• Maven 3.5.x
• Node 16+: RSocket Broker采用Vaadin 23.0版本构建控制界面，所以你需要安装Node 16以上版本

如何运行Example?

注意: 样例代码中的AccountService接口采用了Protobuf进行序列化，使用了protobuf-maven-plugin生成对应的Protobuf, 建议使用IDE导入项目之前，首先在项目的根目录下执行一下"mvn -DskipTests package" 完成Protobuf对应的代码生成，不然直接在IDE中编译可能出现编译不通过的情况。

项目提供了完成的样例，你可以在example模块下找到，包括服务接口定义、服务实现和服务调用三个部分。

启动RSocket Broker

• Jbang方式启动: 通过jbang rsocket-broker@alibaba-rsocket-broker 命令启动RSocket Broker
• Docker Compose运行RSocket Broker: 在RSocket Broker项目目录下执行 'docker-compose up -d' 启动RSocket Broke
• 在IDE中运行RSocket Broker: 找到AlibabaRSocketBrokerServer类，运行main函数，启动RSocket Broker

运行 RSocket Responder & Requester

• 找到RSocketResponderServer类，运行main函数，启动RSocket Responder对外提供Reactive服务
• 找到RSocketRequesterApp类，运行main函数，启动RSocket Requester, 进行Reactive Service消费
• 在IDEA中，找到example.http，运行 "GET http://localhost:8181/user/2" 或者运行以下命令，进行服务调用测试。

$ curl http://localhost:8181/user/2

样例的详细介绍请访问 Example

RSocket服务编写流程

包括如何创建一个Reactive服务接口，在Responder端实现该接口，在Requester完成Reactive服务调用，以及通讯双方是如何和Broker交互的。

• 创建一个RSocket服务接口，你可以创建一个单独的Maven Module存放这些接口，如user-service-api，样例代码如下：

public interface UserService {
    Mono<User> findById(Integer id);
}

• 在RSocket Responder端实现该接口，同时给实现类添加 @RSocketService annotation，如下：

@RSocketService(serviceInterface = UserService.class)
@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
    @Override
    public Mono<User> findById(Integer id) {
        return Mono.just(new User(1, "nick:" + id));
    }
}

不少开发者会问道，如果是MySQL数据库，如何和Reactive集成。目前R2DBC有对MySQL的支持，你可以参考一个Spring Cloud RSocket + R2DBC + MySQL的Demo实现: https://github.com/linux-china/spring-cloud-function-demo/

• 在RSocket Requester，以Proxy方式创建Reactive服务接口对应的Spring bean, 如下：

    @Bean
    public UserService userService(@Autowired UpstreamManager upstreamManager) {
        return RSocketRemoteServiceBuilder
                .client(UserService.class)
                .upstreamManager(upstreamManager)
                .build();
    }

• 在RSocket Requester端，进行代码调用，如HTTP REST API提供给:

@RestController
public class PortalController {
    @Autowired
    UserService userService;

    @GetMapping("/user/{id}")
    public Mono<User> user(@PathVariable Integer id) {
        return userService.findById(id);
    }
}

样例项目请参考： https://github.com/alibaba-rsocket-broker/rsocket-broker-simple-example

References

• RSocket: http://rsocket.io/
• RSocket Java SDK: https://github.com/rsocket/rsocket-java
• Spring RSocket: https://docs.spring.io/spring/docs/current/spring-framework-reference/web-reactive.html#rsocket
• Spring Boot RSocket Starter: https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/htmlsingle/#boot-features-rsocket
• Project Reactor: http://projectreactor.io/
• Reactive Foundation: https://reactive.foundation/
• NATS Execution Engine: https://docs.nats.io/using-nats/nex