A4. gRPC的简单实践

Posted 2021-04-11 artikell

tags:

篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了A4. gRPC的简单实践相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

a. 前言

公司内部各个服务调用会使用各式各样的rpc协议，而gRPC逐步的开始成为协议的热门，本期来了解一下gRPC的发展，并进行相关的实验。

b. gRPC的历史

众所周知：gRPC 是一个高性能、开源和通用的 RPC 框架，面向移动和 HTTP/2 设计。

这是所有介绍里面都会说的一句话，里面有3个核心点：高性能、面向移动、HTTP/2。所以问题在于gRPC是如何实现这3个特点。

相对官方的文档有2个：

官网：https://www.grpc.io/docs/what-is-grpc/
开源中国组织翻译的《gRPC 官方文档中文版》：http://doc.oschina.net/grpc

b.1 gRPC的特性

从相关文章中，能摘录出一下3个特性。

基于HTTP/2

HTTP/2 提供了连接多路复用、双向流、服务器推送、请求优先级、首部压缩等机制。可以节省带宽、降低TCP链接次数、节省CPU，帮助移动设备延长电池寿命等。gRPC 的协议设计上使用了HTTP2 现有的语义，请求和响应的数据使用HTTP Body 发送，其他的控制信息则用Header 表示。

IDL使用ProtoBuf

gRPC使用ProtoBuf来定义服务，ProtoBuf是由Google开发的一种数据序列化协议（类似于XML、JSON、hessian）。ProtoBuf能够将数据进行序列化，并广泛应用在数据存储、通信协议等方面。压缩和传输效率高，语法简单，表达力强。

多语言支持（C, C++, Python, php, Nodejs, C#, Objective-C、Golang、Java）

gRPC支持多种语言，并能够基于语言自动生成客户端和服务端功能库。目前已提供了C版本grpc、Java版本grpc-java 和 Go版本grpc-go，其它语言的版本正在积极开发中，其中，grpc支持C、C++、Node.js、Python、Ruby、Objective-C、PHP和C#等语言，grpc-java已经支持android开发。

基于上述几个特性，gRPC已经应用在Google的云服务和对外提供的API中，其主要应用场景如下：

低延迟、高扩展性、分布式的系统
同云服务器进行通信的移动应用客户端
设计语言独立、高效、精确的新协议
便于各方面扩展的分层设计，如认证、负载均衡、日志记录、监控等

也可以看出gRPC和thrift之间的区别：

[tcp/udp [http2     [PrototBuf  [gRPC Data   ]]]]
[tcp     [TTransport[TProtocal  [thrift Data ]]]]

在数据和TCP链接中，分别把传输方式和编码协议给替换。

既然如此，那2者直接的核心差异都有哪些？

c. gRPC实践

首先，需要搭建gRPC的基本环境。当然存在2种方法：apt包管理安装、原生安装。这就不过多赘述。直接进入proto文件的编写。

proto文件就类比thrift文件的IDL文件，英文全称是：交互式数据语言Interactive Data Language，下面是一个简单的实例：

syntax = "proto3";  //语法声明

package protodemo; //包名

// DemoHello 微服务
service DemoHello {
  // Sends a message
      rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply) {}
}

// HelloRequest 请求数据格式
message HelloRequest {
      string name = 1;
}

// HelloReply 响应数据格式
message HelloReply {
      string message = 1;
}

这简单的实例中存在几个关键点：

syntax，当前版本协议
service，定义一个服务
rpc，定义一个rpc接口
message，定义一个结构体类型

至此，我们就拥有了一个简单的proto文件，接下来就可以使用下面的命令来生成一个golang的代码。

protoc --go_out=plugins=grpc:. hello.proto

这样就可以在当前目录下面生成一个hello.pb.go的文件。

既然是rpc，那肯定是存在client和server2个端，于是我们需要分别写下2端的代码逻辑。

客户端代码如下：

/**
client/main.go 文件
> mkdir client
> cd client
> go mod init github.com/demo/client
> mkdir protodemo
> cp ../hello.proto protodemo
**/
package main

import (
    "context"
    "log"
    "os"
    "time"

    "google.golang.org/grpc"
    pb "github.com/demo/client/protodemo"
)

const (
    address     = "localhost:11423"
    defaultName = "world"
)

func main() {
    conn, err := grpc.Dial(address, grpc.WithInsecure())
    if err != nil {
        log.Fatalf("did not connect: %v", err)
    }
    defer conn.Close()
    c := pb.NewDemoHelloClient(conn)

    name := defaultName
    if len(os.Args) > 1 {
        name = os.Args[1]
    }

    ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), time.Second)
    defer cancel()
    r, err := c.SayHello(ctx, &pb.HelloRequest{Name: name})
    if err != nil {
        log.Fatalf("could not greet: %v", err)
    }
    log.Printf("Hello world: %s", r.Message)
}

服务端代码如下：

/**
server/main.go 文件
> mkdir server
> cd server
> go mod init github.com/demo/server
> mkdir protodemo
> cp ../hello.proto protodemo
**/
package main

import (
    "context"
    "log"
    "net"

    "time"
    "google.golang.org/grpc"
    pb "github.com/demo/server/protodemo"
    "google.golang.org/grpc/reflection"
)

const (
    port = ":11423"
)


type server struct{} //服务对象

// SayHello 实现服务的接口 在proto中定义的所有服务都是接口
func (s *server) SayHello(ctx context.Context, in *pb.HelloRequest) (*pb.HelloReply, error) {
        t := time.Now()
        return &pb.HelloReply{Message: "Hello " + in.Name  + "\n Now Time is: " + t.Format("20060102150405")}, nil
}

func main() {
    lis, err := net.Listen("tcp", port)
    if err != nil {
        log.Fatalf("failed to listen: %v", err)
    }
    s := grpc.NewServer() //起一个服务
    pb.RegisterDemoHelloServer(s, &server{})
    // 注册反射服务 这个服务是CLI使用的 跟服务本身没有关系
    reflection.Register(s)
    if err := s.Serve(lis); err != nil {
        log.Fatalf("failed to serve: %v", err)
    }
}