普料飕 发表于 2025-11-1 00:40:30

【RabbitMQ】RPC模式(请求/回复)

本章目标


[*]理解RabbitMQ RPC模式的工作原理和适用场景。
[*]掌握回调队列(Callback Queue)和关联ID(Correlation Id)的使用。
[*]实现基于RabbitMQ的异步RPC调用。
[*]学习RPC模式下的错误处理和超时机制。
[*]构建完整的微服务间同步通信解决方案。
一、理论部分

1. RPC模式简介

RPC(Remote Procedure Call)模式允许客户端应用程序调用远程服务器上的方法,就像调用本地方法一样。在RabbitMQ中,RPC是通过消息队列实现的异步RPC。
与传统HTTP RPC的区别:

[*]HTTP RPC:同步,直接连接,需要服务端在线
[*]消息队列RPC:异步,通过消息代理,支持解耦和负载均衡
2. RabbitMQ RPC核心组件


[*]请求队列(Request Queue):客户端发送请求的队列
[*]回复队列(Reply Queue):服务器返回响应的队列
[*]关联ID(Correlation Id):匹配请求和响应的唯一标识
[*]消息属性:使用IBasicProperties.ReplyTo和IBasicProperties.CorrelationId
3. RPC工作流程

Client端:
1. 生成唯一CorrelationId
2. 创建临时回复队列
3. 发送请求到请求队列,设置ReplyTo和CorrelationId
4. 监听回复队列,等待匹配的CorrelationId

Server端:
1. 监听请求队列
2. 处理请求
3. 将响应发送到请求中的ReplyTo队列
4. 设置相同的CorrelationId

Client端:
5. 收到响应,根据CorrelationId匹配请求
6. 处理响应4. 适用场景


[*]需要同步响应的异步操作
[*]微服务间的同步通信
[*]计算密集型任务的分布式处理
[*]需要负载均衡的同步调用
二、实操部分:构建分布式计算服务

我们将创建一个分布式斐波那契数列计算服务,演示完整的RPC模式实现。
第1步:创建项目结构

# 创建解决方案
dotnet new sln -n RpcSystem

# 创建项目
dotnet new webapi -n RpcClient.API
dotnet new classlib -n RpcClient.Core
dotnet new classlib -n RpcServer.Service
dotnet new classlib -n RpcShared

# 添加到解决方案
dotnet sln add RpcClient.API/RpcClient.API.csproj
dotnet sln add RpcClient.Core/RpcClient.Core.csproj
dotnet sln add RpcServer.Service/RpcServer.Service.csproj
dotnet sln add RpcShared/RpcShared.csproj

# 添加项目引用
dotnet add RpcClient.API reference RpcClient.Core
dotnet add RpcClient.API reference RpcShared
dotnet add RpcClient.Core reference RpcShared
dotnet add RpcServer.Service reference RpcShared

# 添加NuGet包
cd RpcClient.API
dotnet add package RabbitMQ.Client

cd ../RpcClient.Core
dotnet add package RabbitMQ.Client

cd ../RpcServer.Service
dotnet add package RabbitMQ.Client第2步:定义共享模型(RpcShared)

Models/RpcRequest.cs
using System.Text.Json.Serialization;

namespace RpcShared.Models
{
    public class RpcRequest
    {
      
      public string RequestId { get; set; } = Guid.NewGuid().ToString();

      
      public string Method { get; set; } = string.Empty;

      
      public Dictionary<string, object> Parameters { get; set; } = new();

      
      public DateTime Timestamp { get; set; } = DateTime.UtcNow;

      public RpcRequest WithParameter(string key, object value)
      {
            Parameters = value;
            return this;
      }

      public T? GetParameter<T>(string key)
      {
            if (Parameters.TryGetValue(key, out var value))
            {
                try
                {
                  return (T)Convert.ChangeType(value, typeof(T));
                }
                catch
                {
                  return default;
                }
            }
            return default;
      }
    }
}View CodeModels/RpcResponse.cs
using System.Text.Json.Serialization;

namespace RpcShared.Models
{
    public class RpcResponse
    {
      
      public string RequestId { get; set; } = string.Empty;

      
      public bool Success { get; set; }

      
      public object? Data { get; set; }

      
      public string? Error { get; set; }

      
      public DateTime Timestamp { get; set; } = DateTime.UtcNow;

      
      public long ProcessingTimeMs { get; set; }

      public static RpcResponse SuccessResponse(string requestId, object data, long processingTimeMs = 0)
      {
            return new RpcResponse
            {
                RequestId = requestId,
                Success = true,
                Data = data,
                ProcessingTimeMs = processingTimeMs
            };
      }

      public static RpcResponse ErrorResponse(string requestId, string error, long processingTimeMs = 0)
      {
            return new RpcResponse
            {
                RequestId = requestId,
                Success = false,
                Error = error,
                ProcessingTimeMs = processingTimeMs
            };
      }

      public T? GetData<T>()
      {
            if (Data is JsonElement jsonElement)
            {
                return jsonElement.Deserialize<T>();
            }
            return Data is T typedData ? typedData : default;
      }
    }
}View CodeMessages/FibonacciRequest.cs
namespace RpcShared.Messages
{
    public class FibonacciRequest
    {
      public int Number { get; set; }
      public bool UseOptimizedAlgorithm { get; set; } = true;
    }

    public class FibonacciResponse
    {
      public long Result { get; set; }
      public long CalculationTimeMs { get; set; }
      public int InputNumber { get; set; }
    }
}View Code第3步:RPC客户端核心库(RpcClient.Core)

Services/IRpcClient.cs
using RpcShared.Models;

namespace RpcClient.Core.Services
{
    public interface IRpcClient : IDisposable
    {
      Task<RpcResponse> CallAsync(RpcRequest request, TimeSpan timeout);
      Task<TResponse?> CallAsync<TResponse>(RpcRequest request, TimeSpan timeout) where TResponse : class;
    }
}View CodeServices/RpcClient.cs
using System.Collections.Concurrent;
using System.Text;
using System.Text.Json;
using Microsoft.Extensions.Logging;
using RabbitMQ.Client;
using RabbitMQ.Client.Events;
using RpcShared.Models;

namespace RpcClient.Core.Services
{
    public class RpcClient : IRpcClient
    {
      private readonly IConnection _connection;
      private readonly IModel _channel;
      private readonly ILogger<RpcClient> _logger;
      private readonly string _replyQueueName;
      private readonly ConcurrentDictionary<string, TaskCompletionSource<RpcResponse>> _pendingRequests;
      private readonly AsyncEventingBasicConsumer _consumer;
      private bool _disposed = false;

      public RpcClient(
            IConnectionFactory connectionFactory,
            ILogger<RpcClient> logger)
      {
            _logger = logger;
            _pendingRequests = new ConcurrentDictionary<string, TaskCompletionSource<RpcResponse>>();

            // 建立连接和通道
            _connection = connectionFactory.CreateConnection();
            _channel = _connection.CreateModel();

            // 声明临时回复队列(排他性,连接关闭时自动删除)
            _replyQueueName = _channel.QueueDeclare(
                queue: "",
                durable: false,
                exclusive: true,
                autoDelete: true,
                arguments: null).QueueName;

            // 创建消费者监听回复队列
            _consumer = new AsyncEventingBasicConsumer(_channel);
            _consumer.Received += OnResponseReceived;

            // 开始消费回复队列
            _channel.BasicConsume(
                queue: _replyQueueName,
                autoAck: false,
                consumer: _consumer);

            _logger.LogInformation("RPC Client initialized with reply queue: {ReplyQueue}", _replyQueueName);
      }

      public async Task<RpcResponse> CallAsync(RpcRequest request, TimeSpan timeout)
      {
            if (_disposed)
                throw new ObjectDisposedException(nameof(RpcClient));

            var tcs = new TaskCompletionSource<RpcResponse>();
            var cancellationTokenSource = new CancellationTokenSource(timeout);

            // 注册超时取消
            cancellationTokenSource.Token.Register(() =>
            {
                if (_pendingRequests.TryRemove(request.RequestId, out var removedTcs))
                {
                  removedTcs.TrySetException(new TimeoutException($"RPC call timed out after {timeout.TotalSeconds} seconds"));
                  _logger.LogWarning("RPC request {RequestId} timed out", request.RequestId);
                }
            });

            // 将请求添加到待处理字典
            if (!_pendingRequests.TryAdd(request.RequestId, tcs))
            {
                throw new InvalidOperationException($"Request with ID {request.RequestId} is already pending");
            }

            try
            {
                // 序列化请求
                var requestJson = JsonSerializer.Serialize(request);
                var requestBody = Encoding.UTF8.GetBytes(requestJson);

                // 设置消息属性
                var properties = _channel.CreateBasicProperties();
                properties.ReplyTo = _replyQueueName;
                properties.CorrelationId = request.RequestId;
                properties.Persistent = true;

                _logger.LogDebug("Sending RPC request {RequestId} to queue: rpc_queue", request.RequestId);

                // 发布请求到RPC队列
                _channel.BasicPublish(
                  exchange: "",
                  routingKey: "rpc_queue",
                  basicProperties: properties,
                  body: requestBody);

                _logger.LogInformation("RPC request {RequestId} sent successfully", request.RequestId);

                // 等待响应
                return await tcs.Task;
            }
            catch (Exception ex)
            {
                // 发生异常时移除待处理请求
                _pendingRequests.TryRemove(request.RequestId, out _);
                _logger.LogError(ex, "Error sending RPC request {RequestId}", request.RequestId);
                throw;
            }
      }

      public async Task<TResponse?> CallAsync<TResponse>(RpcRequest request, TimeSpan timeout) where TResponse : class
      {
            var response = await CallAsync(request, timeout);
            
            if (!response.Success)
            {
                throw new InvalidOperationException($"RPC call failed: {response.Error}");
            }

            return response.GetData<TResponse>();
      }

      private async Task OnResponseReceived(object sender, BasicDeliverEventArgs ea)
      {
            var responseBody = ea.Body.ToArray();
            var responseJson = Encoding.UTF8.GetString(responseBody);
            var correlationId = ea.BasicProperties.CorrelationId;

            _logger.LogDebug("Received RPC response for correlation ID: {CorrelationId}", correlationId);

            try
            {
                var response = JsonSerializer.Deserialize<RpcResponse>(responseJson);
                if (response == null)
                {
                  _logger.LogError("Failed to deserialize RPC response for correlation ID: {CorrelationId}", correlationId);
                  return;
                }

                // 查找匹配的待处理请求
                if (_pendingRequests.TryRemove(correlationId, out var tcs))
                {
                  tcs.TrySetResult(response);
                  _logger.LogDebug("RPC response for {CorrelationId} delivered to waiting task", correlationId);
                }
                else
                {
                  _logger.LogWarning("Received response for unknown correlation ID: {CorrelationId}", correlationId);
                }

                // 手动确认消息
                _channel.BasicAck(ea.DeliveryTag, false);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                _logger.LogError(ex, "Error processing RPC response for correlation ID: {CorrelationId}", correlationId);
               
                // 处理失败时拒绝消息(不重新入队)
                _channel.BasicNack(ea.DeliveryTag, false, false);
               
                // 如果反序列化失败,仍然通知等待的任务
                if (_pendingRequests.TryRemove(correlationId, out var tcs))
                {
                  tcs.TrySetException(new InvalidOperationException("Failed to process RPC response"));
                }
            }

            await Task.CompletedTask;
      }

      public void Dispose()
      {
            if (!_disposed)
            {
                _disposed = true;

                // 取消所有待处理的请求
                foreach (var (requestId, tcs) in _pendingRequests)
                {
                  tcs.TrySetCanceled();
                }
                _pendingRequests.Clear();

                _channel?.Close();
                _channel?.Dispose();
                _connection?.Close();
                _connection?.Dispose();

                _logger.LogInformation("RPC Client disposed");
            }
      }
    }
}Services/FibonacciRpcClient.cs
using RpcClient.Core.Services;
using RpcShared.Messages;
using RpcShared.Models;

namespace RpcClient.Core.Services
{
    public class FibonacciRpcClient
    {
      private readonly IRpcClient _rpcClient;
      private readonly ILogger<FibonacciRpcClient> _logger;

      public FibonacciRpcClient(IRpcClient rpcClient, ILogger<FibonacciRpcClient> logger)
      {
            _rpcClient = rpcClient;
            _logger = logger;
      }

      public async Task<long> CalculateFibonacciAsync(int number, bool useOptimized = true, TimeSpan? timeout = null)
      {
            var request = new RpcRequest
            {
                Method = "fibonacci.calculate",
                Timestamp = DateTime.UtcNow
            }
            .WithParameter("number", number)
            .WithParameter("useOptimized", useOptimized);

            timeout ??= TimeSpan.FromSeconds(30);

            try
            {
                _logger.LogInformation("Calculating Fibonacci({Number}) with timeout {Timeout}s",
                  number, timeout.Value.TotalSeconds);

                var response = await _rpcClient.CallAsync<FibonacciResponse>(request, timeout.Value);
               
                if (response != null)
                {
                  _logger.LogInformation(
                        "Fibonacci({Number}) = {Result} (calculated in {Time}ms)",
                        number, response.Result, response.CalculationTimeMs);
                  
                  return response.Result;
                }

                throw new InvalidOperationException("Received null response from RPC server");
            }
            catch (TimeoutException ex)
            {
                _logger.LogError(ex, "Fibonacci calculation timed out for number {Number}", number);
                throw;
            }
            catch (Exception ex)
            {
                _logger.LogError(ex, "Error calculating Fibonacci for number {Number}", number);
                throw;
            }
      }

      public async Task<FibonacciResponse> CalculateFibonacciDetailedAsync(int number, bool useOptimized = true, TimeSpan? timeout = null)
      {
            var request = new RpcRequest
            {
                Method = "fibonacci.calculate",
                Timestamp = DateTime.UtcNow
            }
            .WithParameter("number", number)
            .WithParameter("useOptimized", useOptimized);

            timeout ??= TimeSpan.FromSeconds(30);

            var response = await _rpcClient.CallAsync<FibonacciResponse>(request, timeout.Value);
            return response ?? throw new InvalidOperationException("Received null response from RPC server");
      }
    }
}第4步:RPC客户端API(RpcClient.API)

Program.cs
using RpcClient.API.Services;
using RpcClient.Core.Services;
using RpcShared.Models;
using RabbitMQ.Client;

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

// Add services to the container.
builder.Services.AddControllers();
builder.Services.AddEndpointsApiExplorer();
builder.Services.AddSwaggerGen();

// Configure RabbitMQ
builder.Services.AddSingleton<IConnectionFactory>(sp =>
{
    var configuration = sp.GetRequiredService<IConfiguration>();
    return new ConnectionFactory
    {
      HostName = configuration["RabbitMQ:HostName"],
      UserName = configuration["RabbitMQ:UserName"],
      Password = configuration["RabbitMQ:Password"],
      Port = int.Parse(configuration["RabbitMQ:Port"] ?? "5672"),
      VirtualHost = configuration["RabbitMQ:VirtualHost"] ?? "/",
      DispatchConsumersAsync = true
    };
});

// Register RPC services
builder.Services.AddSingleton<IRpcClient, RpcClient>();
builder.Services.AddScoped<FibonacciRpcClient>();
builder.Services.AddScoped<IMathRpcService, MathRpcService>();

// Add health checks
builder.Services.AddHealthChecks()
    .AddRabbitMQ(provider =>
    {
      var factory = provider.GetRequiredService<IConfiguration>();
      return factory.CreateConnection();
    });

var app = builder.Build();

// Configure the HTTP request pipeline.
if (app.Environment.IsDevelopment())
{
    app.UseSwagger();
    app.UseSwaggerUI();
}

app.UseHttpsRedirection();
app.UseAuthorization();
app.MapControllers();
app.MapHealthChecks("/health");

app.Run();View CodeServices/IMathRpcService.cs
using RpcShared.Messages;

namespace RpcClient.API.Services
{
    public interface IMathRpcService
    {
      Task<long> CalculateFibonacciAsync(int number);
      Task<FibonacciResponse> CalculateFibonacciDetailedAsync(int number);
      Task<bool> HealthCheckAsync();
    }
}View CodeServices/MathRpcService.cs
using RpcClient.Core.Services;
using RpcShared.Messages;

namespace RpcClient.API.Services
{
    public class MathRpcService : IMathRpcService
    {
      private readonly FibonacciRpcClient _fibonacciClient;
      private readonly ILogger<MathRpcService> _logger;

      public MathRpcService(FibonacciRpcClient fibonacciClient, ILogger<MathRpcService> logger)
      {
            _fibonacciClient = fibonacciClient;
            _logger = logger;
      }

      public async Task<long> CalculateFibonacciAsync(int number)
      {
            if (number < 0)
                throw new ArgumentException("Number must be non-negative", nameof(number));

            if (number > 50)
                throw new ArgumentException("Number too large for demonstration", nameof(number));

            return await _fibonacciClient.CalculateFibonacciAsync(number);
      }

      public async Task<FibonacciResponse> CalculateFibonacciDetailedAsync(int number)
      {
            if (number < 0)
                throw new ArgumentException("Number must be non-negative", nameof(number));

            if (number > 50)
                throw new ArgumentException("Number too large for demonstration", nameof(number));

            return await _fibonacciClient.CalculateFibonacciDetailedAsync(number);
      }

      public async Task<bool> HealthCheckAsync()
      {
            try
            {
                // 简单的健康检查:计算 Fibonacci(1)
                var result = await _fibonacciClient.CalculateFibonacciAsync(1, timeout: TimeSpan.FromSeconds(5));
                return result == 1;
            }
            catch (Exception ex)
            {
                _logger.LogWarning(ex, "RPC health check failed");
                return false;
            }
      }
    }
}View CodeControllers/MathController.cs
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
using RpcClient.API.Services;
using RpcShared.Messages;

namespace RpcClient.API.Controllers
{
   
    ")]
    public class MathController : ControllerBase
    {
      private readonly IMathRpcService _mathService;
      private readonly ILogger<MathController> _logger;

      public MathController(IMathRpcService mathService, ILogger<MathController> logger)
      {
            _mathService = mathService;
            _logger = logger;
      }

      
      public async Task> CalculateFibonacci(int number)
      {
            try
            {
                _logger.LogInformation("Calculating Fibonacci({Number}) via RPC", number);
                var result = await _mathService.CalculateFibonacciAsync(number);
                return Ok(result);
            }
            catch (ArgumentException ex)
            {
                return BadRequest(ex.Message);
            }
            catch (TimeoutException ex)
            {
                _logger.LogWarning(ex, "Fibonacci calculation timed out for number {Number}", number);
                return StatusCode(408, "Calculation timed out");
            }
            catch (Exception ex)
            {
                _logger.LogError(ex, "Error calculating Fibonacci for number {Number}", number);
                return StatusCode(500, "Internal server error");
            }
      }

      
      public async Task> CalculateFibonacciDetailed(int number)
      {
            try
            {
                _logger.LogInformation("Calculating Fibonacci({Number}) with details via RPC", number);
                var result = await _mathService.CalculateFibonacciDetailedAsync(number);
                return Ok(result);
            }
            catch (ArgumentException ex)
            {
                return BadRequest(ex.Message);
            }
            catch (TimeoutException ex)
            {
                _logger.LogWarning(ex, "Fibonacci calculation timed out for number {Number}", number);
                return StatusCode(408, "Calculation timed out");
            }
            catch (Exception ex)
            {
                _logger.LogError(ex, "Error calculating Fibonacci for number {Number}", number);
                return StatusCode(500, "Internal server error");
            }
      }

      
      public async Task HealthCheck()
      {
            var isHealthy = await _mathService.HealthCheckAsync();
            return isHealthy ? Ok("RPC service is healthy") : StatusCode(503, "RPC service is unavailable");
      }
    }
}View Code第5步:RPC服务器(RpcServer.Service)

Program.cs
using RpcServer.Service.Services;
using RpcShared.Models;
using RabbitMQ.Client;

var builder = Host.CreateApplicationBuilder(args);

builder.Services.AddHostedService<FibonacciRpcServer>();

// Configure RabbitMQ
builder.Services.AddSingleton<IConnectionFactory>(sp =>
{
    var configuration = sp.GetRequiredService<IConfiguration>();
    return new ConnectionFactory
    {
      HostName = configuration["RabbitMQ:HostName"],
      UserName = configuration["RabbitMQ:UserName"],
      Password = configuration["RabbitMQ:Password"],
      Port = int.Parse(configuration["RabbitMQ:Port"] ?? "5672"),
      VirtualHost = configuration["RabbitMQ:VirtualHost"] ?? "/",
      DispatchConsumersAsync = true
    };
});

builder.Services.AddSingleton<FibonacciCalculator>();

var host = builder.Build();
host.Run();View CodeServices/FibonacciCalculator.cs
using RpcShared.Messages;

namespace RpcServer.Service.Services
{
    public class FibonacciCalculator
    {
      private readonly ILogger<FibonacciCalculator> _logger;
      private readonly Dictionary<int, long> _cache = new();

      public FibonacciCalculator(ILogger<FibonacciCalculator> logger)
      {
            _logger = logger;
      }

      public FibonacciResponse Calculate(int number, bool useOptimized = true)
      {
            var startTime = DateTime.UtcNow;

            try
            {
                _logger.LogInformation("Calculating Fibonacci({Number}) with optimized: {Optimized}",
                  number, useOptimized);

                long result;
                if (useOptimized)
                {
                  result = CalculateOptimized(number);
                }
                else
                {
                  result = CalculateNaive(number);
                }

                var calculationTime = (DateTime.UtcNow - startTime).TotalMilliseconds;

                _logger.LogInformation(
                  "Fibonacci({Number}) = {Result} (calculated in {Time}ms)",
                  number, result, calculationTime);

                return new FibonacciResponse
                {
                  Result = result,
                  CalculationTimeMs = (long)calculationTime,
                  InputNumber = number
                };
            }
            catch (Exception ex)
            {
                _logger.LogError(ex, "Error calculating Fibonacci({Number})", number);
                throw;
            }
      }

      private long CalculateOptimized(int n)
      {
            if (n < 0) throw new ArgumentException("Number must be non-negative");
            if (n <= 1) return n;

            // 检查缓存
            if (_cache.TryGetValue(n, out var cachedResult))
            {
                _logger.LogDebug("Cache hit for Fibonacci({Number})", n);
                return cachedResult;
            }

            long a = 0, b = 1;

            for (int i = 2; i <= n; i++)
            {
                var temp = a + b;
                a = b;
                b = temp;

                // 缓存中间结果
                if (i % 10 == 0) // 每10个数缓存一次以减少内存使用
                {
                  _cache = b;
                }
            }

            // 缓存最终结果
            _cache = b;
            return b;
      }

      private long CalculateNaive(int n)
      {
            if (n < 0) throw new ArgumentException("Number must be non-negative");
            if (n <= 1) return n;

            // 模拟计算密集型任务
            Thread.Sleep(100);

            return CalculateNaive(n - 1) + CalculateNaive(n - 2);
      }

      public void ClearCache()
      {
            _cache.Clear();
            _logger.LogInformation("Fibonacci cache cleared");
      }
    }
}View Code第6步:高级特性 - 带重试的RPC客户端

Services/ResilientRpcClient.cs
using System.Text;
using System.Text.Json;
using Microsoft.Extensions.Options;
using RabbitMQ.Client;
using RabbitMQ.Client.Events;
using RpcShared.Messages;
using RpcShared.Models;

namespace RpcServer.Service.Services
{
    public class FibonacciRpcServer : BackgroundService
    {
      private readonly IConnection _connection;
      private readonly IModel _channel;
      private readonly FibonacciCalculator _calculator;
      private readonly ILogger<FibonacciRpcServer> _logger;
      private const string QueueName = "rpc_queue";

      public FibonacciRpcServer(
            IConnectionFactory connectionFactory,
            FibonacciCalculator calculator,
            ILogger<FibonacciRpcServer> logger)
      {
            _calculator = calculator;
            _logger = logger;

            // 建立连接和通道
            _connection = connectionFactory.CreateConnection();
            _channel = _connection.CreateModel();

            InitializeQueue();
      }

      private void InitializeQueue()
      {
            // 声明RPC请求队列(持久化)
            _channel.QueueDeclare(
                queue: QueueName,
                durable: true,
                exclusive: false,
                autoDelete: false,
                arguments: null);

            // 设置公平分发,每次只处理一个请求
            _channel.BasicQos(prefetchSize: 0, prefetchCount: 1, global: false);

            _logger.LogInformation("Fibonacci RPC Server initialized and listening on queue: {QueueName}", QueueName);
      }

      protected override Task ExecuteAsync(CancellationToken stoppingToken)
      {
            stoppingToken.ThrowIfCancellationRequested();

            var consumer = new AsyncEventingBasicConsumer(_channel);
            consumer.Received += async (model, ea) =>
            {
                RpcResponse response = null;
                string correlationId = ea.BasicProperties.CorrelationId;
                string replyTo = ea.BasicProperties.ReplyTo;

                _logger.LogDebug("Received RPC request with correlation ID: {CorrelationId}", correlationId);

                try
                {
                  // 处理请求
                  response = await ProcessRequestAsync(ea.Body.ToArray());
                  response.RequestId = correlationId;
                }
                catch (Exception ex)
                {
                  _logger.LogError(ex, "Error processing RPC request {CorrelationId}", correlationId);
                  response = RpcResponse.ErrorResponse(correlationId, ex.Message);
                }
                finally
                {
                  // 发送响应
                  if (!string.IsNullOrEmpty(replyTo))
                  {
                        SendResponse(replyTo, correlationId, response ??
                            RpcResponse.ErrorResponse(correlationId, "Unknown error occurred"));
                  }

                  // 确认消息处理完成
                  _channel.BasicAck(ea.DeliveryTag, false);
                }
            };

            _channel.BasicConsume(
                queue: QueueName,
                autoAck: false, // 手动确认
                consumer: consumer);

            _logger.LogInformation("Fibonacci RPC Server started successfully");

            return Task.CompletedTask;
      }

      private async Task<RpcResponse> ProcessRequestAsync(byte[] body)
      {
            var startTime = DateTime.UtcNow;

            try
            {
                var requestJson = Encoding.UTF8.GetString(body);
                var request = JsonSerializer.Deserialize<RpcRequest>(requestJson);

                if (request == null)
                {
                  return RpcResponse.ErrorResponse("unknown", "Invalid request format");
                }

                _logger.LogInformation("Processing RPC request {RequestId}, Method: {Method}",
                  request.RequestId, request.Method);

                // 根据方法名路由到不同的处理逻辑
                object result = request.Method.ToLowerInvariant() switch
                {
                  "fibonacci.calculate" => ProcessFibonacciRequest(request),
                  "ping" => new { message = "pong", timestamp = DateTime.UtcNow },
                  _ => throw new NotSupportedException($"Method {request.Method} is not supported")
                };

                var processingTime = (DateTime.UtcNow - startTime).TotalMilliseconds;

                return RpcResponse.SuccessResponse(
                  request.RequestId,
                  result,
                  (long)processingTime);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                var processingTime = (DateTime.UtcNow - startTime).TotalMilliseconds;
                _logger.LogError(ex, "Error processing RPC request");
               
                return RpcResponse.ErrorResponse(
                  "unknown",
                  ex.Message,
                  (long)processingTime);
            }
      }

      private FibonacciResponse ProcessFibonacciRequest(RpcRequest request)
      {
            var number = request.GetParameter<int>("number");
            var useOptimized = request.GetParameter<bool>("useOptimized") ?? true;

            if (number < 0)
            {
                throw new ArgumentException("Fibonacci number must be non-negative");
            }

            // 防止过大的计算消耗资源
            if (number > 50)
            {
                throw new ArgumentException("Number too large for calculation");
            }

            return _calculator.Calculate(number, useOptimized);
      }

      private void SendResponse(string replyTo, string correlationId, RpcResponse response)
      {
            try
            {
                var responseJson = JsonSerializer.Serialize(response);
                var responseBody = Encoding.UTF8.GetBytes(responseJson);

                var properties = _channel.CreateBasicProperties();
                properties.CorrelationId = correlationId;
                properties.Persistent = true;

                _channel.BasicPublish(
                  exchange: "",
                  routingKey: replyTo,
                  basicProperties: properties,
                  body: responseBody);

                _logger.LogDebug("Sent RPC response for correlation ID: {CorrelationId}", correlationId);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                _logger.LogError(ex, "Error sending RPC response for correlation ID: {CorrelationId}", correlationId);
            }
      }

      public override void Dispose()
      {
            _channel?.Close();
            _channel?.Dispose();
            _connection?.Close();
            _connection?.Dispose();
            
            _logger.LogInformation("Fibonacci RPC Server disposed");
            
            base.Dispose();
      }
    }
}View Code第7步:运行与测试


[*]启动服务
using Microsoft.Extensions.Logging;
using Polly;
using Polly.Retry;
using RpcShared.Models;

namespace RpcClient.Core.Services
{
    public class ResilientRpcClient : IRpcClient
    {
      private readonly IRpcClient _innerClient;
      private readonly ILogger<ResilientRpcClient> _logger;
      private readonly AsyncRetryPolicy _retryPolicy;

      public ResilientRpcClient(IRpcClient innerClient, ILogger<ResilientRpcClient> logger)
      {
            _innerClient = innerClient;
            _logger = logger;

            // 配置重试策略
            _retryPolicy = Policy
                .Handle<TimeoutException>()
                .Or<InvalidOperationException>()
                .WaitAndRetryAsync(
                  retryCount: 3,
                  sleepDurationProvider: retryAttempt => TimeSpan.FromSeconds(Math.Pow(2, retryAttempt)),
                  onRetry: (exception, delay, retryCount, context) =>
                  {
                        _logger.LogWarning(
                            "RPC call failed. Retry {RetryCount} after {Delay}ms. Error: {Error}",
                            retryCount, delay.TotalMilliseconds, exception.Message);
                  });
      }

      public async Task<RpcResponse> CallAsync(RpcRequest request, TimeSpan timeout)
      {
            return await _retryPolicy.ExecuteAsync(async () =>
            {
                return await _innerClient.CallAsync(request, timeout);
            });
      }

      public async Task<TResponse?> CallAsync<TResponse>(RpcRequest request, TimeSpan timeout) where TResponse : class
      {
            return await _retryPolicy.ExecuteAsync(async () =>
            {
                return await _innerClient.CallAsync<TResponse>(request, timeout);
            });
      }

      public void Dispose()
      {
            _innerClient?.Dispose();
      }
    }
}
[*]测试API
# 终端1:启动RPC服务器
cd RpcServer.Service
dotnet run

# 终端2:启动RPC客户端API
cd RpcClient.API
dotnet run
[*]测试错误场景
# 计算斐波那契数列
curl -X GET "https://localhost:7000/api/math/fibonacci/10"
curl -X GET "https://localhost:7000/api/math/fibonacci/20/detailed"

# 健康检查
curl -X GET "https://localhost:7000/api/math/health"
[*]观察日志输出

[*]客户端发送请求,生成CorrelationId
[*]服务器接收请求,处理计算
[*]服务器发送响应,使用相同的CorrelationId
[*]客户端接收响应,匹配CorrelationId

第8步:性能测试和监控

创建性能测试控制器
# 测试超时(设置很小的超时时间)
# 测试无效输入
curl -X GET "https://localhost:7000/api/math/fibonacci/-5"
curl -X GET "https://localhost:7000/api/math/fibonacci/100"本章总结

在这一章中,我们完整实现了RabbitMQ的RPC模式:

[*]RPC核心概念:理解了回调队列、关联ID、请求-响应模式。
[*]客户端实现:创建了能够发送请求并异步等待响应的RPC客户端。
[*]服务器实现:构建了处理请求并返回响应的RPC服务器。
[*]错误处理:实现了超时控制、异常处理和重试机制。
[*]性能优化:使用缓存和优化算法提高计算效率。
[*]** resilience**:通过Polly实现了弹性重试策略。
RPC模式为微服务架构提供了强大的同步通信能力,结合消息队列的异步特性,既保持了系统的解耦性,又提供了同步调用的便利性。这种模式特别适合需要等待计算结果的分布式任务。

来源:程序园用户自行投稿发布,如果侵权,请联系站长删除
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矛赓宁 发表于 2025-12-8 13:27:15

感谢发布原创作品,程序园因你更精彩

旁拮猾 发表于 2025-12-25 03:58:23

分享、互助 让互联网精神温暖你我

咚獭 发表于 2025-12-28 12:51:17

谢谢分享,试用一下

轩辕琳芳 发表于 2026-1-12 01:31:09

热心回复!

韦逸思 发表于 2026-1-18 09:24:31

感谢,下载保存了

焦尔蕾 发表于 2026-1-22 05:37:12

过来提前占个楼

岳娅纯 发表于 2026-1-23 02:30:00

谢谢楼主提供!

佟棠华 发表于 2026-1-23 07:10:34

谢谢楼主提供!

柏球侠 发表于 2026-1-24 10:26:13

新版吗?好像是停更了吧。

泡市 发表于 2026-1-24 23:39:21

懂技术并乐意极积无私分享的人越来越少。珍惜

喜及眩 发表于 2026-2-5 07:19:46

感谢分享,下载保存了,貌似很强大

仟仞 发表于 2026-2-7 04:17:44

谢谢分享,辛苦了

巴沛若 发表于 2026-2-8 04:23:35

鼓励转贴优秀软件安全工具和文档!

焦尔蕾 发表于 2026-2-8 12:18:34

谢谢分享,辛苦了

崆蛾寺 发表于 2026-2-10 12:33:11

这个好,看起来很实用

讣丢 发表于 2026-2-10 17:24:41

不错,里面软件多更新就更好了

芮梦月 发表于 2026-2-13 22:26:41

谢谢楼主提供!

溶绚 发表于 2026-2-20 06:14:12

感谢分享,学习下。

决任愧 发表于 2026-2-21 00:30:41

不错,里面软件多更新就更好了
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查看完整版本: 【RabbitMQ】RPC模式(请求/回复)