Windows RPC編程詳解

一、什么是遠(yuǎn)程過程調(diào)用

? 什么是遠(yuǎn)程過程調(diào)用 RPC(Remote Procedure Call)? 你可能對(duì)這個(gè)概念有點(diǎn)陌生, 而你可能非常熟悉 NFS, 是的,
NFS 就是基于 RPC 的. 為了理解遠(yuǎn)程過程調(diào)用，我們先來看一下過程調(diào)用。

? 所謂過程調(diào)用，就是將控制從一個(gè)過程 A 傳遞到另一個(gè)過程 B, 返回時(shí)過程 B 將控制進(jìn)程交給過程 A。目前大多數(shù)系統(tǒng)
中, 調(diào)用者和被調(diào)用者都在給定主機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)進(jìn)程中, 它們是在生成可執(zhí)行文件時(shí)由鏈接器連接起來的, 這類過程調(diào)用稱
為本地過程調(diào)用。

? 遠(yuǎn)程過程調(diào)用(RPC)指的是由本地系統(tǒng)上的進(jìn)程激活遠(yuǎn)程系統(tǒng)上的進(jìn)程, 我們將此稱為過程調(diào)用是因?yàn)樗鼘?duì)程序員來說表現(xiàn)
為常規(guī)過程調(diào)用。處理遠(yuǎn)程過程調(diào)用的進(jìn)程有兩個(gè), 一個(gè)是本地客戶進(jìn)程, 一個(gè)是遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)程。對(duì)本地進(jìn)程來說, 遠(yuǎn)程過
程調(diào)用表現(xiàn)這對(duì)客戶進(jìn)程的控制, 然后由客戶進(jìn)程生成一個(gè)消息, 通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)調(diào)用發(fā)往遠(yuǎn)程服務(wù)器。網(wǎng)絡(luò)信息中包括過程調(diào)
用所需要的參數(shù), 遠(yuǎn)程服務(wù)器接到消息后調(diào)用相應(yīng)過程, 然后將結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)回客戶進(jìn)程, 再由客戶進(jìn)程將結(jié)果返回給調(diào)用
進(jìn)程。因此, 遠(yuǎn)程系統(tǒng)調(diào)用對(duì)調(diào)用者表現(xiàn)為本地過程調(diào)用, 但實(shí)際上是調(diào)用了遠(yuǎn)程系統(tǒng)上的過程。


二、遠(yuǎn)程過程調(diào)用模型

? 本地過程調(diào)用: 一個(gè)傳統(tǒng)程序由一個(gè)或多個(gè)過程組成。它們往往按照一種調(diào)用等級(jí)來安排。如下圖所示:


? 遠(yuǎn)程過程調(diào)用: 使用了和傳統(tǒng)過程一樣的抽象, 只是它允許一個(gè)過程的邊界跨越兩臺(tái)計(jì)算機(jī)。如下圖所示:


三、遠(yuǎn)程過程和本地過程的對(duì)比

? 首先, 網(wǎng)絡(luò)延時(shí)會(huì)使一個(gè)遠(yuǎn)程過程的開銷遠(yuǎn)遠(yuǎn)比本地過程要大
? 其次, 傳統(tǒng)的過程調(diào)用因?yàn)楸徽{(diào)用過程和調(diào)用過程運(yùn)行在同一塊內(nèi)存空間上, 可以在過程間傳遞指針。而遠(yuǎn)程過程不能夠?qū)?br />指針作為參數(shù), 因?yàn)檫h(yuǎn)程過程與調(diào)用者運(yùn)行在完全不同的地址空間中。
? 再次, 因?yàn)橐粋€(gè)遠(yuǎn)程調(diào)用不能共享調(diào)用者的環(huán)境, 所以它就無法直接訪問調(diào)用者的 I/O 描述符或操作系統(tǒng)功能。


四、遠(yuǎn)程過程調(diào)用的幾種版本?
? (1) Sun RPC (UDP, TCP)
? (2) Xerox Courier (SPP)
? (3) Apollo RPC (UDP, DDS)

? 其中 Sun RPC 可用于面向連接或非面向連接的協(xié)議; Xerox Courier 僅用于面向連接的協(xié)議; Apollo RPC 僅用于非連接的協(xié)議
?

五、如何編寫遠(yuǎn)程過程調(diào)用程序
?
? 為了將一個(gè)傳統(tǒng)的程序改寫成 RPC 程序, 我們要在程序里加入另外一些代碼, 這個(gè)過程稱作 stub 過程。我們可以想象一
個(gè)傳統(tǒng)程序, 它的一個(gè)過程被轉(zhuǎn)移到一個(gè)遠(yuǎn)程機(jī)器中。在遠(yuǎn)程過程一端, stub 過程取代了調(diào)用者。這樣 stub 實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程過
程調(diào)用所需要的所有通信。因?yàn)?stub 與原來的調(diào)用使用了一樣的接口, 因此增加這些 stub 過程既不需要更改原來的調(diào)用過
程, 也不要求更改原來的被調(diào)用過程。如下圖所示:

?

Win32 RPC 編程(一) 我們從一個(gè)簡(jiǎn)單的 RPC “Hello, world!”的例子開始。
參考資料：MSDN: Win32 and COM Development -> Networking -> Network Protocols -> Remote Procedure Calls (RPC)


第1步：編寫 IDL（Interface Description Language，接口描述語言）文件
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IDL 是一個(gè)通用的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)語言，大家應(yīng)該不陌生，因?yàn)?COM 里面也是用它來描述接口的。
Hello.idl:

[
???? uuid("4556509F-618A-46CF-AB3D-ED736ED66477"),?? // 唯一的UUID，用 GUIDGen 生成
???? version(1.0)
]

interface HelloWorld?
{
???? // 我們定義的方法
???? void Hello([in,string]const char * psz);
???? void Shutdown(void);?
}


一個(gè)可選的文件是應(yīng)用程序配置文件（.acf），它的作用是對(duì) RPC 接口進(jìn)行配置，例如下面的 Hello.acf 文件：
Hello.acf:

[?
???? implicit_handle(handle_t??? HelloWorld_Binding)?
]?

interface HelloWorld
{

}

上面定義了 implicit_handle，這樣客戶端將綁定句柄 HelloWorld_Binding 了，后面的客戶端代碼中我們會(huì)看到。


編譯 IDL 文件：
>midl Hello.idl
Microsoft (R) 32b/64b MIDL Compiler Version 6.00.0366
Copyright (c) Microsoft Corporation 1991-2002. All rights reserved.
Processing ./Hello.idl
Hello.idl
Processing ./Hello.acf
Hello.acf

?
我們可以看到自動(dòng)生成了 Hello.h, Hello_s.c, Hello_c.c 文件，這些叫做 rpc stub 程序，不過我們可以不管這個(gè)概念，
我們只需要知道 Hello.h 里面定義了一個(gè)

extern RPC_IF_HANDLE HelloWorld_v1_0_s_ifspec;

這個(gè) RPC_IF_HANDLE 將在后面用到。

?
第2步：編寫服務(wù)端程序
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第1步中我們已經(jīng)約定了調(diào)用的接口，那么現(xiàn)在我們開始實(shí)現(xiàn)其服務(wù)端。代碼如下：
server.c

#include