c# 如何用C#实现一个高性能RPC框架

不建议从零实现高性能RPC框架，因需多年网络协议栈、序列化引擎和线程调度优化经验；.NET生态已有gRPC等成熟方案，自研易在连接复用、序列化、异步上下文、超时控制等环节出错。

为什么直接手写高性能RPC框架不现实

除非你有多年网络协议栈、序列化引擎和线程调度优化经验，否则不建议从零实现一个“高性能”RPC框架。.NET 生态已有成熟方案：gRPC（基于 HTTP/2 + Protocol Buffers）、Microsoft.Extensions.DependencyInjection 配合 System.Net.Http.HttpClient 做轻量调用、或开源的 DotNetty + MessagePack 组合。自己造轮子容易在以下环节翻车：

• 连接复用没做对 → TIME_WAIT 爆满
• 序列化未跳过反射 → JsonSerializer.Serialize 默认走反射，比 System.Text.Json.SourceGeneration 慢 3–5 倍
• 异步上下文丢失 → async void 或未用 ConfigureAwait(false) 导致线程节流
• 超时控制只靠 CancellationToken → 网络层未设 socket-level timeout，请求卡死数分钟

用 gRPC 替代自研是最快落地的“高性能”路径

gRPC 是 .NET 官方推荐、默认启用 HTTP/2 多路复用、支持流式调用、天然压缩、服务发现友好。关键不是“能不能写”，而是“有没有必要绕开它”。

• 定义接口只需写 .proto 文件，dotnet-grpc 工具自动生成 client/server stub
• 服务端用 MapGrpcService() 注册，无需手动监听 socket
• 客户端用 GrpcChannel.ForAddress("https://api.example.com")，复用连接池自动管理
• 启用 AppContext.SetSwitch("System.Net.Http.SocketsHttpHandler.Http2UnencryptedSupport", true) 可跑在 HTTP/2 over TCP（非 TLS）环境

若必须自定义通信层，优先改造而非重写

真正需要定制的场景极少，比如对接遗留二进制协议、硬件设备直连、或超低延迟要求（微秒级）。此时应基于 System.IO.Pipelines 构建传输层，而非 TcpClient + Stream：

• 用 PipeReader/PipeWriter 避免内存拷贝，减少 GC 压力
• 协议头固定 12 字节（含 magic number + length + msgid），用 SequenceReader 零分配解析
• 序列化选 MessagePackSerializer.Serialize(buffer, value, options)，禁用 JIT 生成（MessagePackSerializerOptions.Standard.WithSecuritySafeMode(true)）
• 回调不走 Task.ContinueWith，改用 ValueTask + IValueTaskSource 手动状态机（仅限极端场景）

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压测前必须关掉的三个默认开关

很多团队压出 500 QPS 就喊“性能差”，结果发现只是没调对配置：

• 关闭 Kestrel 的 AllowSynchronousIO = true（默认 false，但某些中间件误开会导致线程池饿死）
• 禁用 ASP.NET Core 的 HttpResponse.BodyWriter 自动 flush（设 HttpResponse.BodyWriter.FlushAsync() 显式调用，避免每字节都 syscall）
• 客户端 HttpClient 必须单例复用，且设置 MaxConnectionsPerServer = int.MaxValue（默认 2）