RPC分布式通信（3）--RPC基础框架接口

一、MprpcApplication 核心职责

MprpcApplication是 RPC 框架的 “管家”，核心作用：

单例模式：全局唯一实例，避免重复初始化；
配置加载：解析 RPC 框架的配置文件（如服务器 IP、端口、日志路径、注册中心地址等）；
框架初始化：启动时初始化日志、网络、注册中心等核心组件；
全局参数访问：提供接口获取配置参数（如获取服务器端口、注册中心地址）；
框架销毁：程序退出时释放资源。

二、MprpcApplication 核心接口设计

以下是工业级 RPC 框架中MprpcApplication的标准接口设计（按功能分类）：

接口类型	接口名	功能描述
单例获取	GetInstance()	获取全局唯一的MprpcApplication实例（懒汉 / 饿汉单例）
初始化	Init(int argc, char** argv)	解析命令行参数 + 加载配置文件，初始化框架（核心入口）
配置获取	GetConfig(const std::string& key)	根据 key 获取配置值（如 "rpcserver_ip"）
便捷配置获取	GetRpcServerIp()	快捷获取 RPC 服务器 IP（封装GetConfig）
便捷配置获取	GetRpcServerPort()	快捷获取 RPC 服务器端口
便捷配置获取	GetZkServerIp()	快捷获取 Zookeeper 注册中心 IP
框架销毁	Destroy()	释放框架资源（日志、网络连接、注册中心句柄等）

三、MprpcApplication 完整实现代码

以下是可直接编译运行的MprpcApplication实现，包含单例、配置加载、参数访问等核心功能：

1. 头文件（mprpcapplication.h）

1#ifndef MPRPCAPPLICATION_H
2#define MPRPCAPPLICATION_H
3
4#include <iostream>
5#include <string>
6#include <unordered_map>
7#include <mutex>
8
9// RPC框架核心应用类（单例模式）
10class MprpcApplication {
11public:
12    // 1. 单例获取：懒汉模式（线程安全）
13    static MprpcApplication& GetInstance();
14
15    // 2. 框架初始化：解析命令行参数 + 加载配置文件
16    // 命令行参数格式：./rpcserver -i config.conf
17    void Init(int argc, char** argv);
18
19    // 3. 通用配置获取接口
20    std::string GetConfig(const std::string& key);
21
22    // 4. 便捷配置获取接口（封装GetConfig，避免重复解析字符串）
23    std::string GetRpcServerIp();   // 获取RPC服务器IP
24    uint16_t GetRpcServerPort();    // 获取RPC服务器端口
25    std::string GetZkServerIp();    // 获取Zookeeper注册中心IP
26    uint16_t GetZkServerPort();     // 获取Zookeeper注册中心端口
27
28    // 5. 框架销毁：释放全局资源
29    void Destroy();
30
31    // 禁止拷贝和移动（单例模式必须）
32    MprpcApplication(const MprpcApplication&) = delete;
33    MprpcApplication& operator=(const MprpcApplication&) = delete;
34    MprpcApplication(MprpcApplication&&) = delete;
35    MprpcApplication& operator=(MprpcApplication&&) = delete;
36
37private:
38    // 私有构造/析构：单例模式
39    MprpcApplication() = default;
40    ~MprpcApplication() = default;
41
42    // 解析配置文件（内部辅助函数）
43    void LoadConfigFile(const std::string& config_file);
44
45    // 全局配置存储（key-value）
46    std::unordered_map<std::string, std::string> m_config_map;
47
48    // 单例锁（保证线程安全）
49    static std::mutex m_mutex;
50    static MprpcApplication* m_instance;
51};
52
53#endif // MPRPCAPPLICATION_H
54

2. 实现文件（mprpcapplication.cpp）

1#include "mprpcapplication.h"
2#include <unistd.h>
3#include <string.h>
4#include <sstream>
5
6// 静态成员初始化
7MprpcApplication* MprpcApplication::m_instance = nullptr;
8std::mutex MprpcApplication::m_mutex;
9
10// 1. 获取单例实例（线程安全的懒汉模式）
11MprpcApplication& MprpcApplication::GetInstance() {
12    if (m_instance == nullptr) {
13        std::lock_guard<std::mutex> lock(m_mutex);
14        if (m_instance == nullptr) {
15            m_instance = new MprpcApplication();
16        }
17    }
18    return *m_instance;
19}
20
21// 2. 框架初始化核心逻辑
22void MprpcApplication::Init(int argc, char** argv) {
23    if (argc < 2) {
24        std::cerr << "usage: " << argv[0] << " -i <config_file>" << std::endl;
25        exit(EXIT_FAILURE);
26    }
27
28    // 解析命令行参数（-i 指定配置文件）
29    int opt = 0;
30    std::string config_file;
31    while ((opt = getopt(argc, argv, "i:")) != -1) {
32        switch (opt) {
33            case 'i':
34                config_file = optarg;
35                break;
36            case '?':
37                std::cerr << "invalid option: " << static_cast<char>(optopt) << std::endl;
38                exit(EXIT_FAILURE);
39            case ':':
40                std::cerr << "option " << static_cast<char>(optopt) << " requires an argument" << std::endl;
41                exit(EXIT_FAILURE);
42            default:
43                break;
44        }
45    }
46
47    // 加载配置文件
48    LoadConfigFile(config_file);
49
50    // 初始化日志/网络等组件（可扩展）
51    std::cout << "MprpcApplication init success!" << std::endl;
52    std::cout << "rpcserver_ip: " << GetRpcServerIp() << std::endl;
53    std::cout << "rpcserver_port: " << GetRpcServerPort() << std::endl;
54    std::cout << "zookeeper_ip: " << GetZkServerIp() << std::endl;
55    std::cout << "zookeeper_port: " << GetZkServerPort() << std::endl;
56}
57
58// 解析配置文件（格式：key=value，忽略注释行#）
59void MprpcApplication::LoadConfigFile(const std::string& config_file) {
60    FILE* fp = fopen(config_file.c_str(), "r");
61    if (fp == nullptr) {
62        std::cerr << "config file " << config_file << " not exist!" << std::endl;
63        exit(EXIT_FAILURE);
64    }
65
66    // 逐行解析配置
67    char buf[512] = {0};
68    while (fgets(buf, sizeof(buf), fp) != nullptr) {
69        // 去掉换行符/空格
70        std::string line(buf);
71        Trim(line);
72
73        // 跳过空行/注释行
74        if (line.empty() || line[0] == '#') {
75            continue;
76        }
77
78        // 解析key=value
79        size_t pos = line.find('=');
80        if (pos == std::string::npos) {
81            // 配置格式错误
82            continue;
83        }
84
85        std::string key = line.substr(0, pos);
86        std::string value = line.substr(pos + 1);
87        Trim(key);
88        Trim(value);
89        m_config_map[key] = value;
90    }
91
92    fclose(fp);
93}
94
95// 辅助函数：去除字符串首尾空格（内部使用）
96void Trim(std::string& s) {
97    size_t start = s.find_first_not_of(" \t\r\n");
98    if (start == std::string::npos) {
99        s = "";
100        return;
101    }
102    size_t end = s.find_last_not_of(" \t\r\n");
103    s = s.substr(start, end - start + 1);
104}
105
106// 3. 通用配置获取
107std::string MprpcApplication::GetConfig(const std::string& key) {
108    auto it = m_config_map.find(key);
109    if (it == m_config_map.end()) {
110        return "";
111    }
112    return it->second;
113}
114
115// 4. 便捷配置获取（封装类型转换）
116std::string MprpcApplication::GetRpcServerIp() {
117    return GetConfig("rpcserver_ip");
118}
119
120uint16_t MprpcApplication::GetRpcServerPort() {
121    std::string port_str = GetConfig("rpcserver_port");
122    return std::stoi(port_str);
123}
124
125std::string MprpcApplication::GetZkServerIp() {
126    return GetConfig("zookeeper_ip");
127}
128
129uint16_t MprpcApplication::GetZkServerPort() {
130    std::string port_str = GetConfig("zookeeper_port");
131    return std::stoi(port_str);
132}
133
134// 5. 框架销毁（释放资源）
135void MprpcApplication::Destroy() {
136    // 释放日志资源、网络连接、zk客户端句柄等（可扩展）
137    std::cout << "MprpcApplication destroy success!" << std::endl;
138    if (m_instance != nullptr) {
139        delete m_instance;
140        m_instance = nullptr;
141    }
142}
143

3. 配置文件示例（config.conf）

1# RPC框架配置文件
2# 服务器配置
3rpcserver_ip=127.0.0.1
4rpcserver_port=8080
5
6# Zookeeper注册中心配置
7zookeeper_ip=127.0.0.1
8zookeeper_port=2181
9
10# 日志配置（可扩展）
11log_path=./log
12log_level=info
13

4. 测试使用示例（main.cpp）

1#include "mprpcapplication.h"
2
3int main(int argc, char** argv) {
4    // 1. 初始化RPC框架（核心步骤）
5    MprpcApplication::GetInstance().Init(argc, argv);
6
7    // 2. 获取配置参数
8    std::string rpc_ip = MprpcApplication::GetInstance().GetRpcServerIp();
9    uint16_t rpc_port = MprpcApplication::GetInstance().GetRpcServerPort();
10    std::cout << "=== 业务层获取配置 ===" << std::endl;
11    std::cout << "RPC Server IP: " << rpc_ip << std::endl;
12    std::cout << "RPC Server Port: " << rpc_port << std::endl;
13
14    // 3. 运行RPC服务器/客户端逻辑（可扩展）
15    // ...
16
17    // 4. 销毁框架（程序退出前）
18    MprpcApplication::GetInstance().Destroy();
19
20    return 0;
21}
22

四、核心设计要点解析

单例模式：
- 采用懒汉模式 + 双检锁，保证线程安全且延迟初始化；
- 禁用拷贝 / 移动构造，避免多实例创建。
配置解析：
- 支持命令行参数-i指定配置文件，符合 Linux 程序习惯；
- 解析key=value格式，忽略注释行和空行，兼容常见配置文件格式。
扩展性设计：
- 通用GetConfig接口兼容新增配置项；
- 便捷接口（如GetRpcServerPort）封装类型转换，降低业务层使用成本；
- Destroy函数预留资源释放接口，可扩展日志、网络、注册中心等资源释放。
错误处理：
- 初始化失败时直接退出并打印错误信息，避免框架带病运行；
- 配置文件不存在 / 格式错误时友好提示。

五、扩展方向（工业级优化）

配置热更新：添加ReloadConfig接口，支持不重启程序更新配置；
配置校验：初始化时校验必填配置（如rpcserver_port必须是合法端口）；
日志集成：整合你之前的日志系统，将框架日志写入指定路径；
注册中心初始化：在Init中初始化 Zookeeper 客户端，封装到MprpcApplication；
饿汉模式：若框架启动时必须初始化，可改为饿汉单例（提前创建实例）。

总结

MprpcApplication是 RPC 框架的入口类，核心是单例管理 + 配置加载 + 全局参数访问；
核心接口Init负责框架初始化，GetConfig/ 便捷接口负责参数获取，Destroy负责资源释放；
设计要点：线程安全的单例、灵活的配置解析、低耦合的扩展接口。

关键点回顾

单例模式：懒汉 + 双检锁，保证全局唯一且线程安全；
初始化流程：解析命令行参数 → 加载配置文件 → 初始化核心组件；
配置访问：通用接口兼容扩展，便捷接口降低使用成本。

《RPC分布式通信（3）--RPC基础框架接口》是转载文章，点击查看原文。