漫谈grpc 5：实战，在Java中使用grpc

Posted 2022-12-12 黄小斜

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了漫谈grpc 5：实战，在Java中使用grpc相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

原文链接：java版gRPC实战之二：服务发布和调用 - 掘金

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内容：所有原创文章分类汇总及配套源码，涉及Java、Docker、Kubernetes、DevOPS等；

关于《java版gRPC实战》系列

《java版gRPC实战》是欣宸原创的面向java程序员的gRPC开发笔记，与读者们一起通过实战来学习掌握gRPC的各个知识点；

《java版gRPC实战》全系列链接

关于gRPC

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。目前提供 C、Java 和 Go 语言版本，分别是：grpc, grpc-java, grpc-go. 其中 C 版本支持 C, C++, Node.js, Python, Ruby, Objective-C, php 和 C# 支持.
gRPC 基于 HTTP/2 标准设计，带来诸如双向流、流控、头部压缩、单 TCP 连接上的多复用请求等特。这些特性使得其在移动设备上表现更好，更省电和节省空间占用。
各个进程之间可以通过gRPC相互调用，如下图：

核心技术

为了用java发布gRPC服务，我使用的是开源库net.devh:grpc-server-spring-boot-starter
在调用其他gRPC服务时用的是net.devh:grpc-client-spring-boot-starter
感谢该开源库的作者Michael大神，您的智慧的简化了java程序员的gRPC开发工作，项目地址：github.com/yidongnan/g…

本篇概览

作为系列文章的开篇，本篇要做的事情如下：

明确依赖库和开发环境
新建父工程grpc-tutorials，今后《java版gRPC实战》系列的所有源码都在这个工程中
实战用proto文件自动生成java代码

明确依赖库和开发环境

整个系列文章涉及的依赖库和开发环境的情况如下：

JDK：1.8.0_281
gradle：6.7.1
springboot：2.3.8.RELEASE
grpc：1.35.0
protobuf：3.14.0
grpc-server-spring-boot-starter：2.11.0.RELEASE
grpc-client-spring-boot-starter：2.11.0.RELEASE
操作系统：win10专业版
IDEA：2021.1 (Ultimate Edition)

源码下载

本篇实战中的完整源码可在GitHub下载到，地址和链接信息如下表所示(github.com/zq2599/blog…

名称	链接	备注
项目主页	github.com/zq2599/blog…	该项目在GitHub上的主页
git仓库地址(https)	github.com/zq2599/blog…	该项目源码的仓库地址，https协议
git仓库地址(ssh)	git@github.com:zq2599/blog_demos.git	该项目源码的仓库地址，ssh协议

这个git项目中有多个文件夹，《java版gRPC实战》系列的源码在grpc-tutorials文件夹下，如下图红框所示：

创建《java版gRPC实战》系列的父工程

新建名为grpc-tutorials的gradle工程，前面提到的库及其版本都在此工程中处理好，build.gradle内容如下：

import java.time.OffsetDateTime
import java.time.format.DateTimeFormatter

buildscript 
    repositories 
        maven 
            url 'https://plugins.gradle.org/m2/'
        
        // 如果有私服就在此配置，如果没有请注释掉
        maven 
            url 'http://192.168.50.43:8081/repository/aliyun-proxy/'
        
        // 阿里云
        maven 
            url 'http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public/'
        

        mavenCentral()
    
    ext 
        // 项目版本
        projectVersion = '1.0-SNAPSHOT'

        // 依赖库的版本
        grpcSpringBootStarterVersion = '2.11.0.RELEASE'

        // grpc版本 https://github.com/grpc/grpc-java/releases
        grpcVersion = '1.35.0'
        // protobuf版本 https://github.com/protocolbuffers/protobuf/releases
        protobufVersion = '3.14.0'
        // protobuf的gradle插件版本
        protobufGradlePluginVersion = '0.8.12'

        // sprignboot版本 https://github.com/spring-projects/spring-boot/releases
        springBootVersion = '2.3.8.RELEASE'
        // springcloud版本 https://github.com/spring-cloud/spring-cloud-release/releases
        springCloudVersion = 'Hoxton.SR9'
        // nacos版本 https://github.com/alibaba/spring-cloud-alibaba/releases
        springCloudAlibabaNacosVersion = '2.2.3.RELEASE'
        // security版本 https://github.com/spring-projects/spring-security-oauth/releases
        springSecurityOAuthVersion = '2.5.0.RELEASE'
    


plugins 
    id 'java'
    id 'java-library'
    id 'org.springframework.boot' version "$springBootVersion" apply false
    id 'io.spring.dependency-management' version '1.0.11.RELEASE'
    id 'net.nemerosa.versioning' version '2.14.0'
    id 'com.google.protobuf' version '0.8.14'
    id 'io.franzbecker.gradle-lombok' version '4.0.0' apply false
    id 'com.github.ben-manes.versions' version '0.36.0' // gradle dependencyUpdates


// If you attempt to build without the `--scan` parameter in `gradle 6.0+` it will cause a build error that it can't find
// a buildScan property to change. This avoids that problem.
if (hasProperty('buildScan')) 
    buildScan 
        termsOfServiceUrl = 'https://gradle.com/terms-of-service'
        termsOfServiceAgree = 'yes'
    


wrapper 
    gradleVersion = '6.7.1'


def buildTimeAndDate = OffsetDateTime.now()

ext 
    // 构建时取得当前日期和时间
    buildDate = DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE.format(buildTimeAndDate)
    buildTime = DateTimeFormatter.ofPattern('HH:mm:ss.SSSZ').format(buildTimeAndDate)
    buildRevision = versioning.info.commit


allprojects 
    apply plugin: 'java'
    apply plugin: 'idea'
    apply plugin: 'eclipse'
    apply plugin: 'io.spring.dependency-management'
    apply plugin: 'io.franzbecker.gradle-lombok'

    compileJava 
        sourceCompatibility = JavaVersion.VERSION_1_8
        targetCompatibility = JavaVersion.VERSION_1_8
        options.encoding = 'UTF-8'
    

    compileJava.options*.compilerArgs = [
            '-Xlint:all', '-Xlint:-processing'
    ]

    // Copy LICENSE
    tasks.withType(Jar) 
        from(project.rootDir) 
            include 'LICENSE'
            into 'META-INF'
        
    

    // 写入到MANIFEST.MF中的内容
    jar 
        manifest 
            attributes(
                    'Created-By': "$System.properties['java.version'] ($System.properties['java.vendor'] $System.properties['java.vm.version'])".toString(),
                    'Built-By': 'travis',
                    'Build-Date': buildDate,
                    'Build-Time': buildTime,
                    'Built-OS': "$System.properties['os.name']",
                    'Build-Revision': buildRevision,
                    'Specification-Title': project.name,
                    'Specification-Version': projectVersion,
                    'Specification-Vendor': 'Will Zhao',
                    'Implementation-Title': project.name,
                    'Implementation-Version': projectVersion,
                    'Implementation-Vendor': 'Will Zhao'
            )
        
    

    repositories 
        mavenCentral()

        // 如果有私服就在此配置，如果没有请注释掉
        maven 
            url 'http://192.168.50.43:8081/repository/aliyun-proxy/'
        

        // 阿里云
        maven 
            url 'http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public/'
        

        jcenter()
    

    buildscript 
        repositories 
            maven  url 'https://plugins.gradle.org/m2/' 
        
    


allprojects  project ->
    buildscript 
        dependencyManagement 
            imports 
                mavenBom "org.springframework.boot:spring-boot-starter-parent:$springBootVersion"
                mavenBom "org.springframework.cloud:spring-cloud-dependencies:$springCloudVersion"
                mavenBom "com.google.protobuf:protobuf-bom:$protobufVersion"
                mavenBom "io.grpc:grpc-bom:$grpcVersion"
                mavenBom "org.junit:junit-bom:5.7.0"
            

            dependencies 
                dependency 'org.projectlombok:lombok:1.16.16'
                dependency 'org.apache.commons:commons-lang3:3.11'
                dependency 'commons-collections:commons-collections:3.2.2'
                dependency "net.devh:grpc-server-spring-boot-starter:$grpcSpringBootStarterVersion"
                dependency "net.devh:grpc-client-spring-boot-starter:$grpcSpringBootStarterVersion"
            
        

        ext 
            micrometerVersion = dependencyManagement.importedProperties['micrometer.version']
            springFrameworkVersion = dependencyManagement.importedProperties['spring-framework.version']
            springSecurityVersion = dependencyManagement.importedProperties['spring-security.version']
            springCloudCommonsVersion = dependencyManagement.importedProperties['spring-cloud-commons.version']
        
    


group = 'com.bolingcavalry'
version = projectVersion
复制代码

整个系列用到的父工程已经完成，接下来可以开始编码了；

实战用proto文件自动生成java代码

gRPC服务能够用不同的语言编写，其中的关键是定义服务的proto文件可以被生成各种语言的代码，java也不例外，接下来一起体验；
在父工程grpc-tutorials下新建模块，名为grpc-lib，其build.gradle内容如下，可见主要是配置了protobuf插件，以及生成的java代码如何才能被IDE工具加入到source path中：

// 根据proto生成java代码的gradle插件
plugins 
    id 'com.google.protobuf'


dependencies 
    implementation 'io.grpc:grpc-netty-shaded'
    implementation 'io.grpc:grpc-protobuf'
    implementation 'io.grpc:grpc-stub'
    if (JavaVersion.current().isJava9Compatible()) 
        // Workaround for @javax.annotation.Generated
        // see: https://github.com/grpc/grpc-java/issues/3633
        implementation 'jakarta.annotation:jakarta.annotation-api'
    



protobuf 
    protoc 
        artifact = "com.google.protobuf:protoc:$protobufVersion"
    
    // 自动生成的代码放在这里
    generatedFilesBaseDir = "$projectDir/src/generated"
    clean 
        delete generatedFilesBaseDir
    
    // 生成java代码的插件
    plugins 
        grpc 
            artifact = 'io.grpc:protoc-gen-grpc-java'
        
    
    generateProtoTasks 
        all()*.plugins 
            grpc 
        
    


// 对于eclipse，通过以下脚本可以将生成的代码加入source路径中，编译时会被用到
eclipse 
    classpath 
        file.beforeMerged  cp ->
            def generatedGrpcFolder = new org.gradle.plugins.ide.eclipse.model.SourceFolder('src/generated/main/grpc', null);
            generatedGrpcFolder.entryAttributes['ignore_optional_problems'] = 'true';
            cp.entries.add( generatedGrpcFolder );
            def generatedJavaFolder = new org.gradle.plugins.ide.eclipse.model.SourceFolder('src/generated/main/java', null);
            generatedJavaFolder.entryAttributes['ignore_optional_problems'] = 'true';
            cp.entries.add( generatedJavaFolder );
        
    


// 对于idea，通过以下脚本可以将生成的代码加入source路径中，编译时会被用到
idea 
    module 
        sourceDirs += file('src/generated/main/java')
        sourceDirs += file('src/generated/main/grpc')
        generatedSourceDirs += file('src/generated/main/java')
        generatedSourceDirs += file('src/generated/main/grpc')
    

复制代码

在grpc-lib模块的src/main/proto目录下新增名为helloworld.proto的文件，这里面定义了一个gRPC服务，里面含有一个接口，并且还有这个接口的入参和返回结果的定义：

syntax = "proto3";

option java_multiple_files = true;
// 生成java代码的package
option java_package = "com.bolingcavalry.grpctutorials.lib";
option java_outer_classname = "HelloWorldProto";

// gRPC服务
service Simple 
    // 接口定义
    rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply) 
    


// 入参的数据结构
message HelloRequest 
    string name = 1;


// 返回结果的数据结构
message HelloReply 
    string message = 1;

复制代码

proto文件已经做好，接下来要根据这个文件来生成java代码，在grpc-tutorials目录下执行命令gradle grpc-lib:generateProto，即可根据helloworld.proto文件生成java代码，执行成功后会生出下图红框中的内容，这些就是java代码：

本篇只聊如何生成上述代码，至于这些代码的用途就留到下一篇再说吧，这里只简单提一下，SimpleGrpc里面有抽象类SimpleImplBase，制作gRPC服务的时候需要继承该类，另外，如果您要远程调用gRPC的sayHello接口，就会用到SimpleGrpc类中的SimpleStub类，其余的HelloReply、HelloRequest这些则是入参和返回的数据结构定义；
至此，java版gRPC实战的准备工作就完成了，根据proto文件生成java代码的方法也掌握了，接下来的章节咱们一起尝试服务的发布和调用；

作者：程序员欣宸
链接：https://juejin.cn/post/6992325782957735966
来源：稀土掘金
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

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内容：所有原创文章分类汇总及配套源码，涉及Java、Docker、Kubernetes、DevOPS等；

本篇概览

本文是《java版gRPC实战》系列的第二篇，前文《用proto生成代码》将父工程、依赖库版本、helloworld.proto对应的java代码都准备好了，今天的任务是实战gRPC服务的开发和调用，实现的效果如下图：

本篇的具体操作如下：

开发名为local-server的springboot应用，提供helloworld.proto中定义的gRPC服务；
开发名为local-client的springboot应用，调用local-server提供的gRPP服务；
验证gRPC服务能不能正常调用；

源码下载

本篇实战中的完整源码可在GitHub下载到，地址和链接信息如下表所示(github.com/zq2599/blog…

名称	链接	备注
项目主页	github.com/zq2599/blog…	该项目在GitHub上的主页
git仓库地址(https)	github.com/zq2599/blog…	该项目源码的仓库地址，https协议
git仓库地址(ssh)	git@github.com:zq2599/blog_demos.git	该项目源码的仓库地址，ssh协议

这个git项目中有多个文件夹，《java版gRPC实战》系列的源码在grpc-tutorials文件夹下，如下图红框所示：

grpc-tutorials文件夹下有多个目录，本篇文章对应的代码在local-server和local-client中，如下图红框：

开发gRPC服务端

首先要开发的是gRPC服务端，回顾前文中helloworld.proto中定义的服务和接口，如下所示，名为Simple的服务对外提供名为SayHello接口，这就是咱们接下来的任务，创建一个springboot应用，该应用以gRPC的方式提供SayHello接口给其他应用远程调用：

service Simple 
    // 接口定义
    rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply) 
    

复制代码

基于springboot框架开发一个普通的gRPC服务端应用，一共需要五个步骤，如下图所示，接下来我们按照下图序号的顺序来开发：

首先是在父工程grpc-turtorials下面新建名为local-server的模块，其build.gradle内容如下：

// 使用springboot插件
plugins 
    id 'org.springframework.boot'


dependencies 
    implementation 'org.projectlombok:lombok'
    implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter'
    // 作为gRPC服务提供方，需要用到此库
    implementation 'net.devh:grpc-server-spring-boot-starter'
    // 依赖自动生成源码的工程
    implementation project(':grpc-lib')

复制代码

这是个springboot应用，配置文件内容如下：

spring:
  application:
    name: local-server
# gRPC有关的配置，这里只需要配置服务端口号
grpc:
  server:
    port: 9898
复制代码

新建拦截类LogGrpcInterceptor.java，每当gRPC请求到来后该类会先执行，这里是将方法名字在日志中打印出来，您可以对请求响应做更详细的处理：

package com.bolingcavalry.grpctutorials;

import io.grpc.Metadata;
import io.grpc.ServerCall;
import io.grpc.ServerCallHandler;
import io.grpc.ServerInterceptor;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

@Slf4j
public class LogGrpcInterceptor implements ServerInterceptor 
    @Override
    public <ReqT, RespT> ServerCall.Listener<ReqT> interceptCall(ServerCall<ReqT, RespT> serverCall, Metadata metadata,
                                                                 ServerCallHandler<ReqT, RespT> serverCallHandler) 
        log.info(serverCall.getMethodDescriptor().getFullMethodName());
        return serverCallHandler.startCall(serverCall, metadata);
    

复制代码

为了让LogGrpcInterceptor可以在gRPC请求到来时被执行，需要做相应的配置，如下所示，在普通的bean的配置中添加注解即可：

package com.bolingcavalry.grpctutorials;

import io.grpc.ServerInterceptor;
import net.devh.boot.grpc.server.interceptor.GrpcGlobalServerInterceptor;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration(proxyBeanMethods = false)
public class GlobalInterceptorConfiguration 
    @GrpcGlobalServerInterceptor
    ServerInterceptor logServerInterceptor() 
        return new LogGrpcInterceptor();
    

复制代码

应用启动类很简单：

package com.bolingcavalry.grpctutorials;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class LocalServerApplication 
    public static void main(String[] args) 
        SpringApplication.run(LocalServerApplication.class, args);
    

复制代码

接下来是最重要的service类，gRPC服务在此处对外暴露出去，完整代码如下，有几处要注意的地方稍后提到：

package com.bolingcavalry.grpctutorials;

import com.bolingcavalry.grpctutorials.lib.HelloReply;
import com.bolingcavalry.grpctutorials.lib.SimpleGrpc;
import net.devh.boot.grpc.server.service.GrpcService;
import java.util.Date;

@GrpcService
public class GrpcServerService extends SimpleGrpc.SimpleImplBase 

    @Override
    public void sayHello(com.bolingcavalry.grpctutorials.lib.HelloRequest request,
                         io.grpc.stub.StreamObserver<com.bolingcavalry.grpctutorials.lib.HelloReply> responseObserver) 
        HelloReply reply = HelloReply.newBuilder().setMessage("Hello " + request.getName() + ", " + new Date()).build();
        responseObserver.onNext(reply);
        responseObserver.onCompleted();
    

复制代码

上述GrpcServerService.java中有几处需要注意：

是使用@GrpcService注解，再继承SimpleImplBase，这样就可以借助grpc-server-spring-boot-starter库将sayHello暴露为gRPC服务；
SimpleImplBase是前文中根据proto自动生成的java代码，在grpc-lib模块中；
sayHello方法中处理完毕业务逻辑后，调用HelloReply.onNext方法填入返回内容；
调用HelloReply.onCompleted方法表示本次gRPC服务完成；

至此，gRPC服务端编码就完成了，咱们接着开始客户端开发；

调用gRPC

在父工程grpc-turtorials下面新建名为local-client的模块，其build.gradle内容如下，注意要使用spingboot插件、依赖grpc-client-spring-boot-starter库：

plugins 
    id 'org.springframework.boot'


dependencies 
    implementation 'org.projectlombok:lombok'
    implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter'
    implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-web'
    implementation 'net.devh:grpc-client-spring-boot-starter'
    implementation project(':grpc-lib')

复制代码

应用配置文件grpc-tutorials/local-client/src/main/resources/application.yml，注意address的值就是gRPC服务端的信息，我这里local-server和local-client在同一台电脑上运行，请您根据自己情况来设置：

server:
  port: 8080
spring:
  application:
    name: local-grpc-client

grpc:
  client:
    # gRPC配置的名字，GrpcClient注解会用到
    local-grpc-server:
      # gRPC服务端地址
      address: 'static://127.0.0.1:9898'
      enableKeepAlive: true
      keepAliveWithoutCalls: true
      negotiationType: plaintext
复制代码

-接下来要创建下图展示的类，按序号顺序创建：

首先是拦截类LogGrpcInterceptor，与服务端的拦截类差不多，不过实现的接口不同：

package com.bolingcavalry.grpctutorials;

import io.grpc.*;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

public class LogGrpcInterceptor implements ClientInterceptor 

    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(LogGrpcInterceptor.class);

    @Override
    public <ReqT, RespT> ClientCall<ReqT, RespT> interceptCall(MethodDescriptor<ReqT, RespT> method,
            CallOptions callOptions, Channel next) 
        log.info(method.getFullMethodName());
        return next.newCall(method, callOptions);
    

复制代码

为了让拦截类能够正常工作，即发起gRPC请求的时候被执行，需要新增一个配置类：

package com.bolingcavalry.grpctutorials;

import io.grpc.ClientInterceptor;
import net.devh.boot.grpc.client.interceptor.GrpcGlobalClientInterceptor;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.core.Ordered;
import org.springframework.core.annotation.Order;

@Order(Ordered.LOWEST_PRECEDENCE)
@Configuration(proxyBeanMethods = false)
public class GlobalClientInterceptorConfiguration 

    @GrpcGlobalClientInterceptor
    ClientInterceptor logClientInterceptor() 
        return new LogGrpcInterceptor();
    

复制代码

启动类：

package com.bolingcavalry.grpctutorials;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class LocalGrpcClientApplication 

    public static void main(String[] args) 
        SpringApplication.run(LocalGrpcClientApplication.class, args);
    

复制代码

接下来是最重要的服务类GrpcClientService，有几处要注意的地方稍后会提到：

package com.bolingcavalry.grpctutorials;

import com.bolingcavalry.grpctutorials.lib.HelloReply;
import com.bolingcavalry.grpctutorials.lib.HelloRequest;
import com.bolingcavalry.grpctutorials.lib.SimpleGrpc;
import io.grpc.StatusRuntimeException;
import net.devh.boot.grpc.client.inject.GrpcClient;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class GrpcClientService 

    @GrpcClient("local-grpc-server")
    private SimpleGrpc.SimpleBlockingStub simpleStub;

    public String sendMessage(final String name) 
        try 
            final HelloReply response = this.simpleStub.sayHello(HelloRequest.newBuilder().setName(name).build());
            return response.getMessage();
         catch (final StatusRuntimeException e) 
            return "FAILED with " + e.getStatus().getCode().name();
        
    

复制代码

上述GrpcClientService类有几处要注意的地方：

用@Service将GrpcClientService注册为spring的普通bean实例；
用@GrpcClient修饰SimpleBlockingStub，这样就可以通过grpc-client-spring-boot-starter库发起gRPC调用，被调用的服务端信息来自名为local-grpc-server的配置；
SimpleBlockingStub来自前文中根据helloworld.proto生成的java代码；
SimpleBlockingStub.sayHello方法会远程调用local-server应用的gRPC服务；

为了验证gRPC服务调用能否成功，再新增个web接口，接口内部会调用GrpcClientService.sendMessage，这样咱们通过浏览器就能验证gRPC服务是否调用成功了：

package com.bolingcavalry.grpctutorials;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class GrpcClientController 

    @Autowired
    private GrpcClientService grpcClientService;

    @RequestMapping("/")
    public String printMessage(@RequestParam(defaultValue = "will") String name) 
        return grpcClientService.sendMessage(name);
    

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