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HTTP(S)与RPC之争(rpc和http哪个性能好)

zhezhongyun 2025-03-13 22:04 54 浏览

自从2011年阿里巴巴开源Dubbo后,互联网上就开始了HTTP(S)与RPC的对比与争论,各说各的好,有的企业只用Dubbo(RPC),有的企业只用HTTP(S),有的两者都用。如今已经是2025年了,网上随便一搜,依然有一系列的文章在对比HTTP(S)与RPC,甚至有不少在对比Dubbo协议与HTTP协议(这里不是错别字,真的有不少文章写的是Dubbo协议,而不是框架/组件/系统等名词)!

争论点

  1. 基于OSI模型,有不少观点认为RPC比HTTP(S)更底层,RPC是第5层(基于定制的TPC协议实现,报文更小),HTTP(S)是第7层(最上层),因此RPC性能更好。
  2. RPC默认使用长连接,并且是消息机制异步),相对HTTP(S)的会话机制同步),因此RPC更容易支持高并发,性能更好。
  3. RPC自带软负载均衡,注册直连机制,而HTTP(S)需额外搭建负载均衡(Nginx、硬负载均衡等),因此RPC的稳定性与服务治理方面更优。
  4. RPC主要是为了解决内网服务调用的问题,相对HTTP(S)来说,设计较为简单,因此HTTP(S)的安全性、通用性(跨平台/语言)更好。
  5. PRC不是明文传输,而HTTP是明文传输(这里也不是错别字,真的有不少文章就这么写的),因此HTTP更容易调试。

分析

以下分别是HTTP(S)报文格式与RPC报文格式:

  • HTTP(S)
// 请求
{方法}GET/POST /{地址}(?{GET参数}) {协议版本}HTTP1.1/2.0
{头信息(键值对形式),数据类型、浏览器、主机、Cookie等信息}
{POST数据}

// 响应
{协议版本}HTTP1.1/2.0 {状态码}200/404
{头信息(键值对形式),数据类型、时间戳、Cookie等信息}
{响应数据}
  • RPC
{头信息,主机、类型标识(请求/响应)、序列化类型、协议版本、ID等信息}
{方法名、返回类型、参数等信息}

争论点1

OSI模型里,第6层叫表示层,主要是为了处理系统之间的数据加解密、编码、序列化等,确保双方能够读懂交换的信息。其中,HTTP(S)协议里包含相关信息并实现了相关功能,RPC默认需要系统双方保持同样的约定。例如:乱码问题,无论是HTTP(S)还是RPC,相信有不少人都遇到过。

  • 当系统双方使用共同的约定时(大部分企业的服务器都会统一设置统一环境),HTTP(S)的执行链路与RPC的区别就很小了,这时HTTP(S)只多了一点判断指令。这时,HTTP(S)就变得低一层了吗?
  • 当RPC需要支持跨平台功能时,代码中自定义实现了表示层的功能,并且协议中也增加了相关信息。这时,RPC就变得高一层了吗?

OSI模型里,第5层叫会话层(Session),主要是为了让服务端和客户端之间的多次请求响应匹配上,维持状态。其中,HTTP(S)基于Cookie实现,RPC需在代码中基于自定义ID机制实现。

  • 当HTTP(S)不设置Cookie时(无状态模式,当前绝大多数企业都是使用的无状态HTTP(S)),代码中也不做会话保持逻辑,HTTP(S)就变得低一层了吗?例如:心跳检测、查询搜索等。
  • 当RPC基于自定义ID机制实现了会话保持逻辑,RPC就变得高一层了吗?

再比较一下报文内容。其中HTTP(S)头信息由于是键值对形式,因此使用默认值的信息都可以不传。例如:无状态调用都不设置Cookie,因此头信息里可以不存在Cookie字符。

  • 主机是HTTP(S)和RPC都存在的,由于RPC的直接调用模式,大概率是IP地址,而HTTP(S)则大概率是域名。这就变成IP长还是域名长的问题,大多数情况下,域名相对更长,但是可以配置短域名,比IP更短。
  • HTTP(S)的数据类型,相较于RPC的序列化类型,一般HTTP(S)的长10个字符以内。
  • HTTP(S)的状态码,相较于RPC的自定义,由于RPC需要统一序列化,因此RPC的会更长。例如:按json格式,{status:200},则RPC长9个字符
  • HTTP(S)的方法是特有的(常用为3到4个字符,最长为7个字符),RPC特有的是类型标识(一般是一个字符)。大多数情况下,HTTP(S)长2到3个字符,完整的Restful模式下,HTTP(S)长2到6个字符
  • HTTP(S)的地址对应RPC的方法名。由于HTTP(S)的头信息有最大长度限制,一般情况下HTTP(S)的地址不会太长,常见为10个字符以内。而RPC需把完整的方法名进行编码,按JAVA的格式包括包名路径、类名、方法名,常见为几十个字符(面向对象的编码规范中,一般类名和方法名都需要有具体含义,并且JAVA的包名一般包含公司名、项目名、框架内的分类名等)。
  • HTTP(S)响应的时间戳是特有的,比RPC长13位

总结一下,

  • OSI的第5、6、7层在实际中其实可以归纳为同一层,HTTP(S)和RPC都可以自定义是否需要这三层中的几层,而不是必须都要。因此,从网络模型来说,HTTP(S)和RPC都在这个大层,唯一区别就是:HTTP(S)默认已经支持这三层,使用时自行设置即可,而RPC需要额外的代码来支持。
  • 同样的业务,同样的接口定义,同样的编码、序列化等设置下,如果RPC可以随意设置方法名,保持不比HTTP(S)的长,则HTTP(S)会比RPC长约20个字符。但是,由于JAVA和面向对象规范的叠加,RPC在报文长度上反而更容易比HTTP(S)长几十个字符
  • 假设RPC在理想的情况下,比HTTP(S)短20个字符,性能差距也不一定大。例如:心跳检测类简单请求,整个报文可能就百来个字符,那么性能差距可能能到20%。但是正常的业务请求中,报文长度是几百几千个字符,报文越长,性能差距就越小,甚至小于2%,小于1%,在一些大数据量的查询接口下,可能差距只有万分之一。因此,不谈具体业务、具体接口的情况下谈协议性能,就是耍流氓

争论点2

关于长连接,HTTP(S)的负载均衡通常也是长连接的连接池模式。在这一点上HTTP(S)与RPC并无明显的区别。

异步与同步,到底谁更容易支持高并发,性能更好,这个取决于相互依赖的系统双方各自的性能,没有唯一答案。例如:

  • 低性能系统调用高性能系统接口的情况下,由于瓶颈点在调用方,调用方需要一定资源来维护被阻塞的并发调用。因此,异步机制比同步机制需要的资源更小,更容易支持高并发。
  • 高性能系统调用低性能系统接口的情况下,由于瓶颈点在被调用方,异步模式下调用方和被调用方都需要资源维护被阻塞的调用,而同步模式下只需要调用方维护。因此,同步机制比异步机制需要的资源更小,更容易支持高并发。
  • 系统双方性能一致的情况下,异步模式和同步模式需要的资源都差不多,支持高并发的能力都一样。

争论点3

这个争论点本质上是一个网络链路的差异,HTTP(S)的独立负载均衡模式,在网络链路上比RPC的注册直连模式多一个节点。因此,因为看起来HTTP(S)的物理链路耗时更长,所以RPC的性能就更好??。并且,由于RPC的注册直连模式有一个专门的管理中心,可以动态的调度集群,而HTTP(S)的独立负责均衡模式下,貌似无法动态的调度集群??因此,RPC在服务治理方面更优??

集群调度方面,负责均衡本身就有调度的功能,心跳检测、失败重试等机制都是现成的,唯一的差别就是RPC的注册直连模式多了一个专门的调度中心。

  • 如果说独立的好,那么HTTP(S)才是更好的,因为负载均衡和调度都是独立的,而RPC的注册直连模式,只有调度是独立的,负载均衡部分是和业务系统耦合在一起的
  • 如果说调度中心的动态发现机制好,那么,从已有节点来看,两者没区别,都有心跳检测,动态调度。从新增节点来看,RPC的注册中心是自动化添加新节点,而HTTP(S)的独立负载均衡需要额外的组件来支持自动化添加。这就是一个自动化部署的问题。

网络链路的差异方面,不同的系统规模,不同的系统依赖情况下,结论会不一样。以下分两种情况:

  • 系统规模较小系统依赖链路简单不存在高性能系统依赖低性能系统的情况下,RPC的注册直连模式性能相对更好。在这些情况下,可能存在的瓶颈都在调用方,因此调用方无需维护多个下游信息就能完成业务处理,此时RPC注册直连模式中与业务耦合的软负载组件消耗资源较小,不会对性能产生明显的影响,网络链路更短意味着性能更优(延迟和并发性能都是RPC的注册直连模式更优)。
  • 系统规模较大系统依赖链路复杂存在高性能系统依赖低性能系统的情况下,由于下游性能低,调用方存在一些被阻塞的调用以及增加的下游节点,此时RPC注册直连模式中与业务耦合的软负载组件消耗资源变大依赖的低性能系统越多,性能差异越大资源消耗越大,直到达到整体的平衡。与业务耦合的软负载组件消耗的资源将会直接影响业务系统的性能此时网络链路短所提升的性能将被抵消,并产生反效果,降低整体性能。而HTTP(S)的独立负载均衡模式在这种情况下,并不会对业务系统产生影响,性能依然稳定。此时,HTTP(S)的独立负载均衡模式性能更优(单一的延迟依然是RPC的注册直连模式更优,但是并发性能是HTTP(S)的独立负载均衡模式更优)。

注:与业务相耦合的软负载均衡组件,在某些特定情况下,会引发连锁反应,导致业务系统崩溃。出事故后,负责业务系统的团队仍需担责,即便根本原因与业务系统的代码无关。


争论点4

通用性上,相较于RPC的对象序列化模式需包含代码信息,HTTP(S)无需任何代码信息,HTTP(S)更通用。

安全性上,HTTP(S)默认支持证书模式,而RPC需额外代码实现。


争论点5

调试的支持方面,HTTP(S)是默认支持明文打印的,头信息就包括很多可用信息,而RPC的部分关键信息在数据包中,需要额外代码支持打印(现在的框架一般都支持)。因此调试都方便,只是方式不太一样,习惯后没什么区别。

结论

  1. 系统规模小依赖关系简单系统环境单一开发语言单一,并且不存在高性能系统依赖低性能系统的情况下,在内网环境使用RPC相对更优,性能更好,延迟更低,支持高并发所需资源相对更少。
  2. HTTP(S)作为全球通用且使用规模最广的协议之一,无论是内网还是外网都可以使用,并且默认支持跨平台跨语言多种数据类型文件传输支持的范围比RPC更广更通用。高并发和性能方面和RPC没有明显差距某些情况下比RPC更优,上述第1点的情况下略逊于RPC。
  3. 对延迟敏感,并且需要2位数以内的毫秒级延迟的情况下,RPC相对更优。但是代价是可能需要更大的集群来弥补RPC的缺点,并且需要额外的人力投入对RPC进行扩展用于支持更多的业务情况。

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