我們在上篇實現了一個輕量級 RPC 框架，現在要進一步優化 —— 加入異步響應支持，讓 RPC 通信變得真正高效、非阻塞、支持并發。

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一、為什么需要異步調用？

上篇的 RPC 框架是“同步阻塞”的：

• 每次發送請求后，必須等待服務端響應后才能返回結果

• 對于高并發請求，會導致線程阻塞、資源浪費、吞吐低下

理想方案：客戶端請求后立即返回一個 Future 對象，等響應來了再異步設置結果，主線程不用阻塞。

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二、核心機制：RequestId + ChannelFuture + Map 緩存

我們引入一個全局 ConcurrentHashMap<Long, CompletableFuture<RpcResponse>>：

public class RpcResponseRegistry {public static final Map<Long, CompletableFuture<RpcResponse>> futures = new ConcurrentHashMap<>();
}

每次發送請求時：

• 生成唯一 requestId

• 創建一個 CompletableFuture 存入 RpcResponseRegistry

• 異步監聽服務端響應，當收到響應時設置結果

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三、發送請求（非阻塞）

public class NettyClient {private static AtomicLong REQUEST_ID_GEN = new AtomicLong();public static CompletableFuture<RpcResponse> send(RpcRequest request, Channel channel) {long requestId = REQUEST_ID_GEN.incrementAndGet();request.setRequestId(requestId);CompletableFuture<RpcResponse> future = new CompletableFuture<>();RpcResponseRegistry.futures.put(requestId, future);channel.writeAndFlush(request); // 不阻塞等待return future;}
}

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四、接收響應并完成 Future

服務端處理完成后寫出響應：

ctx.writeAndFlush(response);

客戶端接收時通過 requestId 找到對應的 future 并完成它：

public class RpcClientHandler extends SimpleChannelInboundHandler<RpcResponse> {@Overrideprotected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, RpcResponse response) {long requestId = response.getRequestId();CompletableFuture<RpcResponse> future = RpcResponseRegistry.futures.remove(requestId);if (future != null) {future.complete(response);}}
}

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五、客戶端調用示例

// 獲取動態代理
HelloService proxy = proxyFactory.getProxy(HelloService.class);// 發起異步調用
CompletableFuture<RpcResponse> future = NettyClient.send(request, channel);
future.thenAccept(response -> {System.out.println("異步結果：" + response.getResult());
});// 主線程可以干其他事情
System.out.println("我可以繼續做別的事情了！");

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六、增強：自動類型轉換 + 異常處理

你可以在 Future 結果返回時：

• 自動封裝返回值類型（比如String，List<T>）

• 自動處理異常并打印日志

future.whenComplete((resp, ex) -> {if (ex != null) {System.err.println("RPC 異常: " + ex.getMessage());} else {System.out.println("返回結果: " + resp.getResult());}
});

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七、總結

通過本篇的異步機制改造，我們的 Netty RPC 框架已經擁有了：

? 異步非阻塞調用
? CompletableFuture 響應映射
? 并發安全的請求響應管理
? 更高的吞吐能力和性能提升