CentOS下如何完整安装配置Thrift并实现一个简单的服务调用？

在分布式系统开发领域,高效、跨语言的通信框架是构建可扩展服务架构的基石，Apache Thrift正是这样一款强大的框架，它由Facebook开发并贡献给Apache软件基金会，通过定义一个中间语言（IDL），能够自动生成多种编程语言（如C++, Java, Python, Go等）的客户端和服务端代码，极大地简化了RPC（远程过程调用）的开发，本文将以稳定且广泛应用的CentOS系统为例，详细介绍Thrift的安装、配置及一个完整的服务端与客户端示例，帮助开发者快速上手。

环境准备与依赖安装

在开始使用Thrift之前,我们需要确保CentOS系统具备必要的编译环境和依赖库，这包括C/C++编译工具链、Boost库以及其他一些开发包。

更新系统并安装基础的开发工具组：

sudo yum groupinstall -y "Development Tools"
sudo yum update -y

安装Thrift编译及其运行时所需的核心依赖,Thrift的C++后端严重依赖Boost库，同时为了支持更多特性，我们还需要安装OpenSSL、zlib等库。

sudo yum install -y libevent-devel zlib-devel openssl-devel boost-devel boost-thread

对于需要支持特定语言（如Python、Java）的场景，还需安装相应的开发环境，若要生成Python代码，请确保系统已安装Python。

下载、编译与安装Thrift

准备好环境后,我们可以从Apache Thrift的官方镜像站下载最新的源码包进行编译安装，这种方式可以确保获得最新的功能和安全补丁。

1. 下载源码：
   访问Apache Thrift官网获取下载链接，或使用wget命令直接下载，以0.16.0版本为例：

   wget https://archive.apache.org/dist/thrift/0.16.0/thrift-0.16.0.tar.gz
   tar -zxvf thrift-0.16.0.tar.gz
   cd thrift-0.16.0

2. 配置编译选项：
   运行configure脚本来检测系统环境并配置编译选项，你可以通过--help查看所有可用选项，为了启用C++和Python的支持，可以执行：

   ./configure --with-cpp --with-python

   如果在配置过程中出现依赖缺失的错误,请根据提示返回上一步安装相应的-devel包。

3. 编译与安装：
   配置成功后，执行经典的make和make install命令进行编译和安装，这个过程可能会花费一些时间。

   make
   sudo make install

   安装完成后,可以通过执行thrift -version命令来验证是否安装成功，如果正确输出了Thrift的版本号，说明安装过程顺利完成。

编写Thrift定义文件

Thrift的核心在于其接口定义语言（IDL），开发者需要创建一个.thrift后缀的文件，在其中定义数据结构（struct）、服务接口（service）等，这个文件是跨语言通信的“契约”。

让我们创建一个简单的用户服务示例,新建一个名为user_service.thrift的文件，内容如下：

namespace cpp user.service
namespace py user.service
// 定义一个用户数据结构
struct UserDetails {
    1: i32 userId,
    2: string username,
    3: string email,
}
// 定义一个服务接口，包含一个获取用户详情的方法
service UserService {
    UserDetails getUserDetails(1: i32 userId),
}

这个文件定义了一个UserDetails结构体和一个UserService服务。UserService包含一个getUserDetails方法，它接收一个userId作为参数，并返回一个UserDetails对象。namespace关键字用于指定生成代码在不同语言中的命名空间或包路径，以避免命名冲突。

生成服务端与客户端代码

有了.thrift文件，Thrift编译器就可以为我们生成具体语言的代码骨架了。

1. 生成C++服务端代码：

   thrift --gen cpp user_service.thrift

   执行后,会生成一个gen-cpp目录，其中包含了UserService.h、UserService.cpp、user_service_types.h、user_service_types.cpp等文件。UserService.cpp中会有一个名为UserServiceHandler的虚类，我们需要继承它并实现getUserDetails方法。

2. 生成Python客户端代码：

   thrift --gen py user_service.thrift

   同样,这会生成一个gen-py目录，其结构遵循Python的包管理规范，包含了所有必要的Python模块。

实现C++服务端

我们来编写C++服务端程序，在gen-cpp目录下，创建一个名为server.cpp的文件。

#include "UserService.h"
#include <thrift/protocol/TBinaryProtocol.h>
#include <thrift/server/TSimpleServer.h>
#include <thrift/transport/TServerSocket.h>
#include <thrift/transport/TBufferTransports.h>
using namespace apache::thrift;
using namespace apache::thrift::protocol;
using namespace apache::thrift::transport;
using namespace apache::thrift::server;
using namespace user::service;
class UserServiceHandler : virtual public UserServiceIf {
 public:
  UserServiceHandler() {
    // 初始化操作
  }
  void getUserDetails(UserDetails& _return, const int32_t userId) {
    // 实现业务逻辑：根据userId查询用户信息
    printf("Received request for user ID: %dn", userId);
    _return.userId = userId;
    _return.username = "testuser";
    _return.email = "testuser@example.com";
  }
};
int main(int argc, char **argv) {
  int port = 9090;
  std::shared_ptr<UserServiceHandler> handler(new UserServiceHandler());
  std::shared_ptr<TProcessor> processor(new UserServiceProcessor(handler));
  std::shared_ptr<TServerTransport> serverTransport(new TServerSocket(port));
  std::shared_ptr<TTransportFactory> transportFactory(new TBufferedTransportFactory());
  std::shared_ptr<TProtocolFactory> protocolFactory(new TBinaryProtocolFactory());
  TSimpleServer server(processor, serverTransport, transportFactory, protocolFactory);
  printf("Starting the server on port %d...n", port);
  server.serve();
  return 0;
}

编译这个服务端程序需要链接Thrift库：

g++ -std=c++11 -o server server.cpp UserService.cpp user_service_types.cpp -lthrift

实现Python客户端

在gen-py的同级目录，创建一个名为client.py的Python客户端脚本。

import sys
sys.path.append('gen-py')
from user.service import UserService
from user.service.ttypes import UserDetails
from thrift import Thrift
from thrift.transport import TSocket
from thrift.transport import TTransport
from thrift.protocol import TBinaryProtocol
def main():
    try:
        # 设置传输层和协议
        transport = TSocket.TSocket('localhost', 9090)
        transport = TTransport.TBufferedTransport(transport)
        protocol = TBinaryProtocol.TBinaryProtocol(transport)
        # 创建客户端
        client = UserService.Client(protocol)
        # 打开连接
        transport.open()
        # 调用远程方法
        userId = 1001
        print(f"Requesting details for user ID: {userId}")
        user = client.getUserDetails(userId)
        print("Received user details:")
        print(f"  ID: {user.userId}")
        print(f"  Username: {user.username}")
        print(f"  Email: {user.email}")
        # 关闭连接
        transport.close()
    except Thrift.TException as tx:
        print(f"{tx.message}")
if __name__ == '__main__':
    main()

运行与测试

所有代码就绪后,我们可以进行最后的测试。

1. 在一个终端中启动C++服务端：

   ./server

   服务器将启动并监听9090端口。

2. 在另一个终端中运行Python客户端：

   python client.py

客户端的输出应该如下所示：

Requesting details for user ID: 1001
Received user details:
  ID: 1001
  Username: testuser
  Email: testuser@example.com

服务端终端会打印出接收到的请求日志,至此，一个完整的跨语言Thrift服务调用链路已经成功构建。

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相关问答FAQs

问题1：在编译C++服务端时，提示找不到thrift/protocol/TBinaryProtocol.h等头文件，或者链接时出现undefined reference to错误，该如何解决？

解答： 这通常是编译器找不到头文件或链接库路径导致的。

• 头文件问题：确保Thrift是通过make install安装的，其头文件默认会放在/usr/local/include目录下，如果安装在其他位置，需要在编译时通过-I参数指定头文件路径，g++ -I/path/to/thrift/include ...。
• 链接库问题：同样，Thrift的库文件默认安装在/usr/local/lib，链接器可能无法自动找到这个路径，可以通过以下方式解决：
  1. 临时方案：在编译命令中添加-L参数指定库路径，并使用-l指定库名：g++ ... -L/usr/local/lib -lthrift。
  2. 永久方案：将库路径添加到系统的动态链接器配置中，创建一个新文件如/etc/ld.so.conf.d/thrift.conf，在其中写入/usr/local/lib，然后运行sudo ldconfig使配置生效。

问题2：Thrift支持哪些传输层和协议？它们之间有什么区别？

解答： Thrift通过分层设计，将传输层、协议层和服务处理层解耦，提供了丰富的选择。

类型	选项	描述
传输层	TSocket	最基础的传输方式，使用阻塞式I/O进行Socket通信。
	TBufferedTransport	在另一个传输层之上增加缓冲，提高I/O效率，减少系统调用次数。
	TFramedTransport	以帧为单位发送数据，每帧前面有长度信息，适用于非阻塞I/O，是NIO服务器的首选。
	TZlibTransport	使用zlib对数据进行压缩，适合在带宽有限的网络环境中传输大数据。
协议层	TBinaryProtocol	Thrift的默认二进制协议，高效且紧凑。
	TCompactProtocol	更高效的二进制协议，使用Variable-Length Quantity编码，比TBinaryProtocol更节省空间。
	TJSONProtocol	使用JSON格式进行数据编码，可读性好，便于调试和与Web前端交互，但性能较低。
	TDebugProtocol	一种简单的文本协议，用于开发阶段的调试，会以易读的格式打印出字段名和值。

选择哪种组合取决于具体场景,对内高性能服务通常选择TFramedTransport + TCompactProtocol；而需要调试或与外部系统对接时，可能会选择TSocket + TJSONProtocol。