Apache Thrift学习之一（入门及Java实例演示）

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一、概述

Apache Thrift是Facebook实现的一种高效的、支持多种编程语言的远程服务调用的框架。Thrift是由Facebook开发的，并在2008年捐给了Apache基金会，成为了一个孵化器项目。

Thrift是一个软件框架，用来进行可扩展且跨语言的服务开发。它结合了功能强大的软件堆栈和代码生成引擎，

Thrift是一个驱动层接口，它提供了用于客户端使用多种语言实现的API。
Thrift是个代码生成库，支持的客户端语言包括C++, Java, Python, PHP, Ruby, Erlang, Perl, Haskell, C#, Cocoa, JavaScript, Node.js, Smalltalk, and OCaml 。它的目标是为了各种流行的语言提供便利的RPC调用机制，而不需要使用那些开销巨大的方式，比如SOAP。

要使用Thrift，就要使用一个语言中立的服务定义文件，描述数据类型和服务接口。这个文件会被用作引擎的输入，编译器为每种支持的语言生成代码。这种静态生成的设计让它非常容易被开发者所使用，而且因为类型验证都发生在编译期而非运行期，所以代码可以很有效率地运行。

Thrift的设计提供了以下这些特性：
1、语言无关的类型
因为类型是使用定义文件按照语言中立的方式规定的，所以它们可以被不同的语言分享。比如，C++的结构可以和Python的字典类型相互交换数据。
2、通用传输接口
不论你使用的是磁盘文件、内存数据还是socket流，都可以使用同一段应用代码。
3、协议无关
Thrift会对数据类型进行编码和解码，可以跨协议使用。
4、支持版本
数据类型可以加入版本信息，来支持客户端API的更新。

二、下载配置

1）安装thrift：到thrift官网下载exe文件，然后将文件重命名为thrift.exe,拷贝到D:\EBOOK\thrift目录下(或者任何目录下)，然后就可以在dos环境下使用了

D:\EBOOK\thrift>thrift -gen java D:\work\workspace\thriftworkspace\demo1\demoHello.thrift

输出的java文件默认输出到当前目录下D:\EBOOK\thrift\gen-java，也可以使用-o参数指定输出路径;

2）下载相关依赖包

2.1）libthrift.jar ，下载地址：http://repo1.maven.org/maven2/org/apache/thrift/libthrift/0.9.0/

2.2）slf4j-api.jar

2.3）slf4j-simple.jar

到官网http://thrift.apache.org/download 下载最新版本，截止今日（2016-05-23）最新版本为0.9.3

3) Maven项目设置依赖包

如果是Maven构建项目的，直接在pom.xml中添加如下内容：

<dependency>
  <groupId>org.apache.thrift</groupId>
  <artifactId>libthrift</artifactId>
  <version>0.8.0</version>
</dependency>

4).手动编译

如果自己编译lib包，把下载的压缩包解压到X盘，然后在X:\thrift-0.8.0\lib\java 目录下运行ant进行自动编译，会在X:\thrift-0.8.0\lib\java\build\ 目录下看到编译好的lib包：libthrift-0.8.0.jar

三、基本概念

1.数据类型

基本类型：

bool：布尔值，true或false，对应Java的boolean
byte：8位有符号整数，对应Java的byte
i16：16位有符号整数，对应Java的short
i32：32位有符号整数，对应Java的int
i64：64位有符号整数，对应Java的long
double：64 位浮点数，对应Java的double
string：utf-8编码的字符串，对应Java的String

结构体类型：

struct：定义公共的对象，类似于C语言中的结构体定义，在Java中是一个JavaBean

容器类型：

list：对应Java的ArrayList
set：对应Java的HashSet
map：对应Java的HashMap

异常类型：

exception：对应Java的Exception

服务类型：

service：对应服务的类

2.服务端编码基本步骤：

• 实现服务处理接口impl
• 创建TProcessor(业务处理器)
• 创建TServerTransport()
• 创建TProtocol(传输协议)
• 创建TServer
• 启动Server

3.客户端编码基本步骤：

• 创建Transport
• 创建TProtocol
• 基于TTransport和TProtocol创建Client
• 调用Client的相应方法

4.数据传输协议

TBinaryProtocol: 二进制格式.
TCompactProtocol: 压缩格式
TJSONProtocol: JSON格式
TSimpleJSONProtocol: 提供JSON只写协议, 生成的文件很容易通过脚本语言解析

客户端和服务端的协议要一致

##四、实例演示

1. thrift生成代码

创建Thrift文件：D:\work\workspace\thriftworkspace\demo1\demoHello.thrift ,内容如下：

namespace java com.dxz.thrift.demo
 
service  HelloWorldService {
  string sayHello(1:string username)
}

thrift-0.8.0.exe是官网提供的windows下编译工具，运用这个工具生成相关代码：

D:\EBOOK\thrift>thrift-0.9.3.exe -r -gen java D:\work\workspace\thriftworkspace\demo1\demoHello.thrift

将生成的HelloWorldService.java文件copy到自己测试的工程中，我的工程是用maven构建的，故在pom.xml中增加如下内容：

<dependency>
    <groupId>org.apache.thrift</groupId>
    <artifactId>libthrift</artifactId>
    <version>0.8.0</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.slf4j</groupId>
    <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
    <version>1.5.8</version>
</dependency>

如果是ant构建的工程，将libthrift-0.9.3.jar加入到工程中

2. 实现接口Iface

java代码：HelloWorldImpl.java

package com.dxz.thrift.demo;
import org.apache.thrift.TException;
public class HelloWorldImpl implements HelloWorldService.Iface {
    public HelloWorldImpl() {
    }
    @Override
    public String sayHello(String username) throws TException {
        return "Hi," + username + " welcome to thrift world";
    }
}

3.TSimpleServer服务端

简单的单线程服务模型，一般用于测试。

编写服务端server代码：HelloServerDemo.java

package com.dxz.thrift.demo;

import org.apache.thrift.TProcessor;
import org.apache.thrift.protocol.TBinaryProtocol;
import org.apache.thrift.protocol.TCompactProtocol;
import org.apache.thrift.protocol.TJSONProtocol;
import org.apache.thrift.protocol.TSimpleJSONProtocol;
import org.apache.thrift.server.TServer;
import org.apache.thrift.server.TSimpleServer;
import org.apache.thrift.transport.TServerSocket;

public class HelloServerDemo {
    public static final int SERVER_PORT = 8090;

    public void startServer() {
        try {
            System.out.println("HelloWorld TSimpleServer start ....");

            TProcessor tprocessor = new HelloWorldService.Processor<HelloWorldService.Iface>(new HelloWorldImpl());
            //HelloWorldService.Processor<HelloWorldService.Iface> tprocessor =
            new HelloWorldService.Processor<HelloWorldService.Iface>(new HelloWorldImpl());

            // 简单的单线程服务模型，一般用于测试
            TServerSocket serverTransport = new TServerSocket(SERVER_PORT);
            TServer.Args tArgs = new TServer.Args(serverTransport);
            tArgs.processor(tprocessor);
            tArgs.protocolFactory(new TBinaryProtocol.Factory());
            // tArgs.protocolFactory(new TCompactProtocol.Factory());
            // tArgs.protocolFactory(new TJSONProtocol.Factory());
            TServer server = new TSimpleServer(tArgs);
            server.serve();

        } catch (Exception e) {
            System.out.println("Server start error!!!");
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        HelloServerDemo server = new HelloServerDemo();
        server.startServer();
    }

}

编写客户端Client代码：HelloClientDemo.java

package com.dxz.thrift.demo;

import org.apache.thrift.TException;
import org.apache.thrift.protocol.TBinaryProtocol;
import org.apache.thrift.protocol.TCompactProtocol;
import org.apache.thrift.protocol.TJSONProtocol;
import org.apache.thrift.protocol.TProtocol;
import org.apache.thrift.transport.TSocket;
import org.apache.thrift.transport.TTransport;
import org.apache.thrift.transport.TTransportException;

public class HelloClientDemo {

    public static final String SERVER_IP = "localhost";
    public static final int SERVER_PORT = 8090;
    public static final int TIMEOUT = 30000;

    public void startClient(String userName) {
        TTransport transport = null;
        try {
            transport = new TSocket(SERVER_IP, SERVER_PORT, TIMEOUT);
            // 协议要和服务端一致
            TProtocol protocol = new TBinaryProtocol(transport);
            // TProtocol protocol = new TCompactProtocol(transport);
            // TProtocol protocol = new TJSONProtocol(transport);
            HelloWorldService.Client client = new HelloWorldService.Client(protocol);
            transport.open();
            String result = client.sayHello(userName);
            System.out.println("Thrify client result =: " + result);
        } catch (TTransportException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (TException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (null != transport) {
                transport.close();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        HelloClientDemo client = new HelloClientDemo();
        client.startClient("china");
    }

}

先运行服务端程序，日志如下：

HelloWorld TSimpleServer start ....

再运行客户端调用程序，日志如下：

Thrify client result =: Hi,china welcome to thrift world.

测试成功，和预期的返回信息一致。

4.TThreadPoolServer 服务模型

线程池服务模型，使用标准的阻塞式IO，预先创建一组线程处理请求。

编写服务端代码：HelloServerDemo2.java

package com.dxz.thrift.demo;

import org.apache.thrift.TProcessor;
import org.apache.thrift.protocol.TBinaryProtocol;
import org.apache.thrift.server.TServer;
import org.apache.thrift.server.TThreadPoolServer;
import org.apache.thrift.transport.TServerSocket;

public class HelloServerDemo2 {
    public static final int SERVER_PORT = 8090;

    public void startServer() {
        try {
            System.out.println("HelloWorld TThreadPoolServer start ....");

            TProcessor tprocessor = new HelloWorldService.Processor<HelloWorldService.Iface>(new HelloWorldImpl());

            TServerSocket serverTransport = new TServerSocket(SERVER_PORT);
            TThreadPoolServer.Args ttpsArgs = new TThreadPoolServer.Args(serverTransport);
            ttpsArgs.processor(tprocessor);
            ttpsArgs.protocolFactory(new TBinaryProtocol.Factory());

            // 线程池服务模型，使用标准的阻塞式IO，预先创建一组线程处理请求。
            TServer server = new TThreadPoolServer(ttpsArgs);
            server.serve();

        } catch (Exception e) {
            System.out.println("Server start error!!!");
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        HelloServerDemo2 server = new HelloServerDemo2();
        server.startServer();
    }

}

客户端Client代码和之前的一样，只要数据传输的协议一致即可，客户端测试成功，结果如下：

Thrify client result =: Hi,china welcome to thrift world.

5.TNonblockingServer 服务模型

使用非阻塞式IO，服务端和客户端需要指定TFramedTransport数据传输的方式。

编写服务端代码：HelloServerDemo3.java

package com.dxz.thrift.demo;

import org.apache.thrift.TProcessor;
import org.apache.thrift.protocol.TBinaryProtocol;
import org.apache.thrift.protocol.TCompactProtocol;
import org.apache.thrift.server.TNonblockingServer;
import org.apache.thrift.server.TServer;
import org.apache.thrift.server.TThreadPoolServer;
import org.apache.thrift.transport.TFramedTransport;
import org.apache.thrift.transport.TNonblockingServerSocket;
import org.apache.thrift.transport.TServerSocket;

public class HelloServerDemo3 {
    public static final int SERVER_PORT = 8090;

    public void startServer() {
        try {
            System.out.println("HelloWorld TNonblockingServer start ....");

            TProcessor tprocessor = new HelloWorldService.Processor<HelloWorldService.Iface>(new HelloWorldImpl());

            TNonblockingServerSocket tnbSocketTransport = new TNonblockingServerSocket(SERVER_PORT);
            TNonblockingServer.Args tnbArgs = new TNonblockingServer.Args(tnbSocketTransport);
            tnbArgs.processor(tprocessor);
            tnbArgs.transportFactory(new TFramedTransport.Factory());
            tnbArgs.protocolFactory(new TCompactProtocol.Factory());

            // 使用非阻塞式IO，服务端和客户端需要指定TFramedTransport数据传输的方式
            TServer server = new TNonblockingServer(tnbArgs);
            server.serve();

        } catch (Exception e) {
            System.out.println("Server start error!!!");
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        HelloServerDemo3 server = new HelloServerDemo3();
        server.startServer();
    }

}

编写客户端代码：HelloClientDemo3.java

package com.dxz.thrift.demo;

import org.apache.thrift.TException;
import org.apache.thrift.protocol.TBinaryProtocol;
import org.apache.thrift.protocol.TCompactProtocol;
import org.apache.thrift.protocol.TJSONProtocol;
import org.apache.thrift.protocol.TProtocol;
import org.apache.thrift.transport.TSocket;
import org.apache.thrift.transport.TTransport;
import org.apache.thrift.transport.TTransportException;
import org.apache.thrift.TException;
import org.apache.thrift.protocol.TCompactProtocol;
import org.apache.thrift.protocol.TProtocol;
import org.apache.thrift.transport.TFramedTransport;
import org.apache.thrift.transport.TSocket;
import org.apache.thrift.transport.TTransport;
import org.apache.thrift.transport.TTransportException;

public class HelloClientDemo3 {

    public static final String SERVER_IP = "localhost";
    public static final int SERVER_PORT = 8090;
    public static final int TIMEOUT = 30000;

    public void startClient(String userName) {
        TTransport transport = null;
        try {
            transport = new TFramedTransport(new TSocket(SERVER_IP, SERVER_PORT, TIMEOUT));
            // 协议要和服务端一致
            TProtocol protocol = new TCompactProtocol(transport);
            HelloWorldService.Client client = new HelloWorldService.Client(protocol);
            transport.open();
            String result = client.sayHello(userName);
            System.out.println("Thrify client result =: " + result);
        } catch (TTransportException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (TException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (null != transport) {
                transport.close();
            }
        }
    }

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        HelloClientDemo3 client = new HelloClientDemo3();
        client.startClient("HelloClientDemo3");

    }

}

客户端的测试成功，结果如下：

Thrify client result =: Hi,HelloClientDemo3 welcome to thrift world.

6.THsHaServer服务模型

半同步半异步的服务端模型，需要指定为：TFramedTransport数据传输的方式。

编写服务端代码：HelloServerDemo4.java

package com.dxz.thrift.demo;

import org.apache.thrift.TProcessor;
import org.apache.thrift.protocol.TBinaryProtocol;
import org.apache.thrift.protocol.TCompactProtocol;
import org.apache.thrift.server.THsHaServer;
import org.apache.thrift.server.TNonblockingServer;
import org.apache.thrift.server.TServer;
import org.apache.thrift.server.TSimpleServer;
import org.apache.thrift.server.TThreadPoolServer;
import org.apache.thrift.transport.TFramedTransport;
import org.apache.thrift.transport.TNonblockingServerSocket;
import org.apache.thrift.transport.TServerSocket;

public class HelloServerDemo4 {
    public static final int SERVER_PORT = 8090;

    public void startServer() {
        try {
            System.out.println("HelloWorld THsHaServer start ....");

            TProcessor tprocessor = new HelloWorldService.Processor<HelloWorldService.Iface>(new HelloWorldImpl());

            TNonblockingServerSocket tnbSocketTransport = new TNonblockingServerSocket(SERVER_PORT);
            THsHaServer.Args thhsArgs = new THsHaServer.Args(tnbSocketTransport);
            thhsArgs.processor(tprocessor);
            thhsArgs.transportFactory(new TFramedTransport.Factory());
            thhsArgs.protocolFactory(new TBinaryProtocol.Factory());

            // 半同步半异步的服务模型
            TServer server = new THsHaServer(thhsArgs);
            server.serve();

        } catch (Exception e) {
            System.out.println("Server start error!!!");
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        HelloServerDemo4 server = new HelloServerDemo4();
        server.startServer();
    }

}

客户端代码HelloClientDemo4.java

package com.dxz.thrift.demo;

import java.io.IOException;

import org.apache.thrift.TException;
import org.apache.thrift.protocol.TBinaryProtocol;
import org.apache.thrift.protocol.TCompactProtocol;
import org.apache.thrift.protocol.TProtocol;
import org.apache.thrift.transport.TSocket;
import org.apache.thrift.transport.TTransport;
import org.apache.thrift.transport.TTransportException;

public class HelloClientDemo4 {

    public static final String SERVER_IP = "localhost";
    public static final int SERVER_PORT = 8090;
    public static final int TIMEOUT = 30000;

    public void startClient(String userName) {
        TTransport transport = null;
        try {
            transport = new TFramedTransport(new TSocket(SERVER_IP, SERVER_PORT, TIMEOUT));
            // 协议要和服务端一致
            TProtocol protocol = new TBinaryProtocol(transport);
            // TProtocol protocol = new TCompactProtocol(transport);
            // TProtocol protocol = new TJSONProtocol(transport);
            HelloWorldService.Client client = new HelloWorldService.Client(protocol);
            transport.open();
            String result = client.sayHello(userName);
            System.out.println("Thrify client result =: " + result);
        } catch (TTransportException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (TException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (null != transport) {
                transport.close();
            }
        }
    }

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        HelloClientDemo4 client = new HelloClientDemo4();
        client.startClient("HelloClientDemo4");

    }

}

结果：Thrify client result =: Hi,HelloClientDemo4 welcome to thrift world.

7.异步客户端

编写服务端代码：HelloServerDemo5.java

package com.dxz.thrift.demo;

import org.apache.thrift.TProcessor;
import org.apache.thrift.protocol.TCompactProtocol;
import org.apache.thrift.server.TNonblockingServer;
import org.apache.thrift.server.TServer;
import org.apache.thrift.transport.TFramedTransport;
import org.apache.thrift.transport.TNonblockingServerSocket;

public class HelloServerDemo5 {
    public static final int SERVER_PORT = 8090;

    public void startServer() {
        try {
            System.out.println("HelloWorld TNonblockingServer start ....");

            TProcessor tprocessor = new HelloWorldService.Processor<HelloWorldService.Iface>(new HelloWorldImpl());

            TNonblockingServerSocket tnbSocketTransport = new TNonblockingServerSocket(SERVER_PORT);
            TNonblockingServer.Args tnbArgs = new TNonblockingServer.Args(tnbSocketTransport);
            tnbArgs.processor(tprocessor);
            tnbArgs.transportFactory(new TFramedTransport.Factory());
            tnbArgs.protocolFactory(new TCompactProtocol.Factory());

            // 使用非阻塞式IO，服务端和客户端需要指定TFramedTransport数据传输的方式
            TServer server = new TNonblockingServer(tnbArgs);
            server.serve();

        } catch (Exception e) {
            System.out.println("Server start error!!!");
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        HelloServerDemo5 server = new HelloServerDemo5();
        server.startServer();
    }

}

编写客户端Client代码：HelloAsynClientDemo.java

package com.dxz.thrift.demo;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

import org.apache.thrift.TException;
import org.apache.thrift.async.AsyncMethodCallback;
import org.apache.thrift.async.TAsyncClientManager;
import org.apache.thrift.protocol.TCompactProtocol;
import org.apache.thrift.protocol.TProtocolFactory;
import org.apache.thrift.transport.TNonblockingSocket;
import org.apache.thrift.transport.TNonblockingTransport;
import com.dxz.thrift.demo.HelloWorldService.AsyncClient.sayHello_call;

public class HelloAsynClientDemo {

    public static final String SERVER_IP = "localhost";
    public static final int SERVER_PORT = 8090;
    public static final int TIMEOUT = 30000;

    public void startClient(String userName) {
        try {
            TAsyncClientManager clientManager = new TAsyncClientManager();
            TNonblockingTransport transport = new TNonblockingSocket(SERVER_IP, SERVER_PORT, TIMEOUT);

            TProtocolFactory tprotocol = new TCompactProtocol.Factory();
            HelloWorldService.AsyncClient asyncClient = new HelloWorldService.AsyncClient(tprotocol, clientManager,
                    transport);
            System.out.println("Client start .....");

            CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1);
            AsynCallback callBack = new AsynCallback(latch);
            System.out.println("call method sayHello start ...");
            asyncClient.sayHello(userName, callBack);
            System.out.println("call method sayHello .... end");
            boolean wait = latch.await(30, TimeUnit.SECONDS);
            System.out.println("latch.await =:" + wait);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("startClient end.");
    }

    public class AsynCallback implements AsyncMethodCallback<sayHello_call> {
        private CountDownLatch latch;

        public AsynCallback(CountDownLatch latch) {
            this.latch = latch;
        }

        @Override
        public void onComplete(sayHello_call response) {
            System.out.println("onComplete");
            try {
                // Thread.sleep(1000L * 1);
                System.out.println("AsynCall result =:" + response.getResult().toString());
            } catch (TException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                latch.countDown();
            }
        }

        @Override
        public void onError(Exception exception) {
            System.out.println("onError :" + exception.getMessage());
            latch.countDown();
        }
    }

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        HelloAsynClientDemo client = new HelloAsynClientDemo();
        client.startClient("HelloAsynClientDemo");

    }

}

先运行服务程序，再运行客户端程序，测试结果如下：

Client start .....
call method sayHello start ...
call method sayHello .... end
onComplete
AsynCall result =:Hi,HelloAsynClientDemo welcome to thrift world.
latch.await =:true
startClient end.

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