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最近的公司區(qū)塊鏈錢包，用到了以太坊的官方開發(fā)庫 web3j。web3j?是Java版本的以太坊 rpc-json?接口協(xié)議封裝實現(xiàn)，如果需要將你的 Java 或安卓應用接入以太坊，或者希望用 Java 開發(fā)一個錢包應用，那么 web3j 完全能滿足你的需求。

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目錄：

rpc 簡介

rpc 和 http 對比

json-rpc 簡介

web3j 調用

web3j json-rpc 實現(xiàn)

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1.?rpc 簡介

rpc (?Remote Procedure Call)?— 遠程過程調用，它是一種通過網(wǎng)絡從遠程計算機程序上請求服務，而不需要了解底層網(wǎng)絡技術的協(xié)議。rpc 協(xié)議假定某些傳輸協(xié)議的存在，如 tcp?或 udp，為通信程序之間傳輸信息數(shù)據(jù)。在 OSI 網(wǎng)絡通信模型中，rpc?跨越了傳輸層和應用層。rpc 使得開發(fā)包括網(wǎng)絡分布式多程序在內的應用程序更加容易。

我從 google 上找了一張 rpc 模型圖，幫助大家理解下：

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2.?rpc 和 http 對比

目前有很多 Java 的 rpc?框架，有基于 Json 的，有基于 XML，也有基于二進制對象的。rpc 和 平常用的 http/https 到底有什么區(qū)別，不都是寫一個服務然后在客戶端調用嗎？

在 http 和 rpc?的選擇上可能有些人是迷惑的，主要是因為，有些 rpc?框架配置復雜，如果走 http 也能完成同樣的功能，那么為什么要選擇 rpc，而不是更容易上手的 http 來實現(xiàn)？

從以下幾個點來分析：

(1)?傳輸協(xié)議

• rpc?可以基于 tcp 協(xié)議 (可以省去了 http 報頭等一系列東西，rpc 并沒有規(guī)定數(shù)據(jù)傳輸格式，這個格式可以任意指定，不同的 rpc 協(xié)議，數(shù)據(jù)格式不一定相同)，也可以基于 http 協(xié)議。
• http 只能基于 http 協(xié)議。

(2) 傳輸效率

• rpc?使用自定義的 tcp 協(xié)議，可以讓請求報文體積更小，或者使用 http 2.0協(xié)議，也可以很好的減少報文的體積，提高傳輸效率。
• http?如果是基于 http 1.1的協(xié)議，請求中會包含很多無用的內容，如果是基于 http 2.0，那么簡單的封裝以下是可以作為一個 rpc 來使用的，這時標準 rpc?框架更多的是服務治理。

(3) 性能消耗，主要在于序列化和反序列化的耗時

• rpc?可以基于 thrift 實現(xiàn)高效的二進制傳輸。
• http 大部分是通過 json 來實現(xiàn)的，字節(jié)大小和序列化耗時都比 thrift 要更消耗性能。

(3) 負載均衡

• rpc 基本都自帶了負載均衡策略。
• http 需要配置 Nginx，HAProxy來實現(xiàn)。

(3) 服務治理 (下游服務新增，重啟，下線時如何不影響上游調用者)

• rpc 能做到自動通知，不影響上游。
• http 需要事先通知，修改 Nginx/HAProxy 配置。

早期的 webservice，現(xiàn)在熱門的 dubbo，都是 rpc?的典型。rpc?服務主要是針對大型企業(yè)的，而 http 服務主要是針對小企業(yè)的，因為 rpc 效率更高，而 http 服務開發(fā)迭代會更快。

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3.?json-rpc 簡介

json-rpc 是基于 json 的跨語言遠程調用協(xié)議，比 xml-rpc、webservice 等基于文本的協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸格小，相對 hessian、java-rpc 等二進制協(xié)議便于調試、實現(xiàn)、擴展，是很優(yōu)秀的一種遠程調用協(xié)議。眼下主流語言都已有 json-rpc 的實現(xiàn)框架，Java 語言中較好的 json-rpc 實現(xiàn)框架有 jsonrpc4j、jpoxy、json-rpc。

json-rpc 協(xié)議很簡單，發(fā)起遠程調用時向服務端數(shù)據(jù)傳輸格式例如以下：?

{ "method": "helloCoder", "params": ["Hello JSON-RPC"], "id": 1}

參數(shù)說明：

• method：調用的方法名。
• params：方法傳入的參數(shù)，若無參數(shù)則傳入 []。
• id： 調用標識符，用于標示一次遠程調用過程。

服務端收到調用請求，處理方法調用，將方法調用結果返回給調用方，返回數(shù)據(jù)格式：

{"result": "Hello JSON-RPC","error": null,"id": 1 }

參數(shù)說明:?

• result: 方法返回值，若無返回值，則返回 null。若調用錯誤，返回 null。
• error ：調用時錯誤，無錯誤返回 null。?
• id : 調用標識符，與調用方傳入的標識符一致。?

以上就是 json-rpc 協(xié)議規(guī)范，很簡單，便于各種語言實現(xiàn)。

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4.?web3j 調用

在 gradle 中添加依賴：

// 以太坊開發(fā)庫 compile 'org.web3j:core:3.3.1-android'

拿我們公司的區(qū)塊鏈錢包為例，獲取余額和轉幣調用了 web3j 的方法，它封裝了 json-rpc 的調用過程，先看看獲取余額的代碼：

@Overridepublic BigInteger getBalance(String address) throws CTXCException {CTXCException.checkNetwork();EthGetBalance ethGetBalance;try {ethGetBalance = getWeb3j().ethGetBalance(address, PENDING).send();if (ethGetBalance.hasError())throw new CTXCException(true, ethGetBalance.getError().getMessage());} catch (Exception e) {throw new CTXCException(true, e);}String response = ethGetBalance.getRawResponse();Web3jResponseProcessor processor = new Web3jResponseProcessor(response).process();if (processor.isSuccess())return TokenBigConverter.toBigInteger(processor.getRawResponse().result);return BigInteger.ZERO;}

再看看轉賬的調用：

@Overridepublic String sendTransaction(String fromAddress, String password, String toAddress, BigInteger gasPrice,BigInteger gasLimit, BigInteger amount, String payload) throws CTXCException {CTXCException.checkNetwork();try {EthGetTransactionCount ethGetTransactionCount = getWeb3j().ethGetTransactionCount(fromAddress, PENDING).sendAsync().get();BigInteger nonce = ethGetTransactionCount.getTransactionCount();payload = payload == null ? "" : payload;RawTransaction rawTransaction = RawTransaction.createTransaction(nonce, gasPrice, gasLimit, toAddress, amount, payload);Credentials credentials = Credentials.create(WalletManagerService.instance().exportPrivateKey(fromAddress, password));byte[] signedMessage = TransactionEncoder.signMessage(rawTransaction, credentials);String hexValue = Numeric.toHexString(signedMessage);EthSendTransaction ethSendTransaction = getWeb3j().ethSendRawTransaction(hexValue).send();if (ethSendTransaction.hasError())throw new CTXCException(true, ethSendTransaction.getError().getMessage());Web3jResponseProcessor processor = new Web3jResponseProcessor(ethSendTransaction.getRawResponse()).process();if (processor.isSuccess())return processor.getRawResponse().result;} catch (Exception e) {throw new CTXCException(true, e.getMessage());}return "";}

比如：getWeb3j().ethGetBalance(address, PENDING).send()，這樣就能獲取到某個 erc20地址的余額。而 web3j 封裝了 json-rpc 的調用過程，在以太坊的開發(fā)文檔上，對獲取余額的 rpc 調用是這樣的：

可以看到，正是上面說的 json-rpc 協(xié)議的格式。

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5.?web3j json-rpc 實現(xiàn)

以?getWeb3j().ethGetBalance(address, PENDING).send() 作為入口分析。

實現(xiàn)在?JsonRpc2_0Web3j 這個類：

public Request<?, EthGetBalance> ethGetBalance(String address, DefaultBlockParameter defaultBlockParameter) {return new Request("eth_getBalance", Arrays.asList(address, defaultBlockParameter.getValue()), this.web3jService, EthGetBalance.class);}

將 json-rpc 方法名"eth-getBalance"和Array.asList 將參數(shù)轉換成 List 傳入，返回一個 Request 對象：

public class Request<S, T extends Response> {private static AtomicLong nextId = new AtomicLong(0L);// jsonrpc 版本private String jsonrpc = "2.0";// 方法名private String method;// 參數(shù)列表private List<S> params;// jsonrpc 參數(shù) idprivate long id;private Web3jService web3jService;private Class<T> responseType;public Request() {}public Request(String method, List<S> params, Web3jService web3jService, Class<T> type) {this.method = method;this.params = params;this.id = nextId.getAndIncrement();this.web3jService = web3jService;this.responseType = type;}public String getJsonrpc() {return this.jsonrpc;}public void setJsonrpc(String jsonrpc) {this.jsonrpc = jsonrpc;}public String getMethod() {return this.method;}public void setMethod(String method) {this.method = method;}public List<S> getParams() {return this.params;}public void setParams(List<S> params) {this.params = params;}public long getId() {return this.id;}public void setId(long id) {this.id = id;}public T send() throws IOException {return this.web3jService.send(this, this.responseType);}public Future<T> sendAsync() {return this.web3jService.sendAsync(this, this.responseType);}public Observable<T> observable() {return (new RemoteCall(new Callable<T>() {public T call() throws Exception {return Request.this.send();}})).observable();} }

這個類封裝了請求參數(shù)和行為，接著看里面的?send() 方法：

public T send() throws IOException {return this.web3jService.send(this, this.responseType);}

調用 web3jService的 send() 方法進行 json-rpc 調用，傳入 request 對象和返回類型。Web3jService 是一個接口，那這邊調的是哪個實現(xiàn)類呢？看看?web3j 對象的構造代碼：

web3j = Web3jFactory.build(new HttpService(web3jRpcURL, true));

我這邊傳入的是 HttpService (實現(xiàn)?Web3jService 接口)：

protected abstract InputStream performIO(String var1) throws IOException;public <T extends Response> T send(Request request, Class<T> responseType) throws IOException {String payload = this.objectMapper.writeValueAsString(request);InputStream result = this.performIO(payload);return result != null ? (Response)this.objectMapper.readValue(result, responseType) : null;}

可以看到 send() 方法：

String payload = this.objectMapper.writeValueAsString(request);

先將 request 對象轉換成 json，即上面 json-rpc 協(xié)議的請求格式：

{ "method": "helloCoder", "params": ["Hello JSON-RPC"], "id": 1}

然后執(zhí)行?performIO() 進行 rpc 調用，下面是 HttpService 的 performIO() 的實現(xiàn)：

protected InputStream performIO(String request) throws IOException {RequestBody requestBody = RequestBody.create(JSON_MEDIA_TYPE, request);Headers headers = this.buildHeaders();Request httpRequest = (new okhttp3.Request.Builder()).url(this.url).headers(headers).post(requestBody).build();Response response = this.httpClient.newCall(httpRequest).execute();if (response.isSuccessful()) {ResponseBody responseBody = response.body();return responseBody != null ? this.buildInputStream(responseBody) : null;} else {throw new ClientConnectionException("Invalid response received: " + response.body());}}

rpc 的過程用的是 okhttp3，上面說過 rpc 可以基于 http 協(xié)議，這邊的 httpClient 需要傳入一個 http 協(xié)議版本，這邊用的是默認的：

DEFAULT_PROTOCOLS = Util.immutableList(new Protocol[]{Protocol.HTTP_2, Protocol.HTTP_1_1});

而以太坊官方的 web3j json-rpc 的文檔中也寫到：

可以看到它們的服務提供的 json-rpc 支持 http 進行消息傳遞。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的网络篇 - rpc协议的应用web3j的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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