gRPC入坑记

Posted 2022-03-23 52fhy

概要

由于gRPC主要是谷歌开发的，由于一些已知的原因，gRPC跑demo还是不那么顺利的。单独写这一篇，主要是gRPC安装过程中的坑太多了，记录下来让大家少走弯路。

主要的坑：

• 如果使用php、Python开发gRPC的客户端，需要编译gRPC命令行工具，生成proto的代码生成插件，否则proto里定义的service无法编译出来。编译需要使用GCC4.8级以上版本，否则报不支持C++11。然后需要龟速下周grpc源码，并下载一大堆第三方依赖。这个过程非常痛苦。使用golang、java的可以忽略。
• PHP还需要按照grpc的c扩展。编译需要使用GCC4.8级以上版本。
• 如果使用golang开发服务，依赖的第三方服务基本是下载不下来的，需要使用go mod增加映射规则到github仓库，github下载也是龟速。

本文讲解gRPC demo的同时，会介绍如何解决这些坑。本文对应的Github地址：https://github.com/52fhy/grpc-sample 。该仓库存储了demo示例，以及部分系统编译好的二进制包，大家觉得有些步骤里耗时实在太长了，可以直接clone该仓库，复制二进制包到对应目录（仅限测试开发，生产环境还是老老实实自己编译吧）。

升级GCC

gRPC命令行工具编译需要使用 GCC4.8及以上版本。CentOS6系列的内置版本是GCC4.7。

使用gcc --version可以查看版本。

如果你的系统GCC版本>=4.8，可以忽略本节。如果仅使用golang、java，请忽略本节。

注：不建议大家下载GCC源码包或者使用yum下载GCC4.8及以上版本，原因：
1) 源码包安装真的是非常非常的慢 2) yum 源下载速度慢的像蜗牛。下面的SCL安装方法是推荐大家用的，安装好后原来的版本还能用。

如果需要升级gcc至4.8或更高版本，建议直接采用安装SCL源之后安装devtoolset-6（devtoolset-6目前gcc版本为6.3），因为devtoolset-4及之前的版本都已经结束支持，只能通过其他方法安装。

升级到gcc 6.3：

yum -y install centos-release-scl
yum -y install devtoolset-6-gcc devtoolset-6-gcc-c++ devtoolset-6-binutils
scl enable devtoolset-6 bash

需要注意的是scl命令启用只是临时的，退出shell或重启就会恢复原系统gcc版本。如果要长期使用gcc 6.3的话：

echo "source /opt/rh/devtoolset-6/enable" >>/etc/profile

这样退出shell重新打开就是新版的gcc了。其它版本同理。

升级到gcc 7.3：

yum -y install centos-release-scl
yum -y install devtoolset-7-gcc devtoolset-7-gcc-c++ devtoolset-7-binutils
scl enable devtoolset-7 bash

已经停止支持的devtoolset4(gcc 5.2)及之前版本的安装方法，可能比较慢，大家感兴趣的话可以尝试。

升级到gcc 4.8：

wget http://people.centos.org/tru/devtools-2/devtools-2.repo -O /etc/yum.repos.d/devtoolset-2.repo
yum -y install devtoolset-2-gcc devtoolset-2-gcc-c++ devtoolset-2-binutils
scl enable devtoolset-2 bash

升级到gcc4.9：

wget https://copr.fedoraproject.org/coprs/rhscl/devtoolset-3/repo/epel-6/rhscl-devtoolset-3-epel-6.repo -O /etc/yum.repos.d/devtoolset-3.repo
yum -y install devtoolset-3-gcc devtoolset-3-gcc-c++ devtoolset-3-binutils
scl enable devtoolset-3 bash

升级到gcc 5.2：

wget https://copr.fedoraproject.org/coprs/hhorak/devtoolset-4-rebuild-bootstrap/repo/epel-6/hhorak-devtoolset-4-rebuild-bootstrap-epel-6.repo -O /etc/yum.repos.d/devtoolset-4.repo
yum install devtoolset-4-gcc devtoolset-4-gcc-c++ devtoolset-4-binutils -y
scl enable devtoolset-4 bash

编译gRPC命令行工具

如果仅使用golang、java，请忽略本节。

gRPC分C、JAVA、GO、NodeJS版本，C版本包括C++, Python, Ruby, Objective-C, PHP, C#，这些语言都是基于C版本开发的，共用代码库一个代码库。

• C版本：https://github.com/grpc/grpc
• JAVA版本：https://github.com/grpc/grpc-java
• GO版本：https://github.com/grpc/grpc-go
• Node版本：https://github.com/grpc/grpc-node

如果使用C版本的gRPC，最终要从源码里编译出下列工具：

grpc_cpp_plugin  
grpc_csharp_plugin  
grpc_node_plugin  
grpc_objective_c_plugin  
grpc_php_plugin  
grpc_python_plugin  
grpc_ruby_plugin

这些工具作为插件供proto编译器使用。需要先下载 grpc/grpc github上的源码。

git clone -b $(curl -L https://grpc.io/release) https://github.com/grpc/grpc
cd grpc
git submodule update --init
make && sudo make install

# 生成的插件路径
ll ./bins/opt/

# 复制到bin目录
cp -r ./bins/opt/* /usr/local/bin/

这里有2个坑：
1、grpc/grpc仓库比较大，鉴于国内访问的网速，建议使用国内镜像。码云（https://gitee.com）提供了同步更新的镜像地址：

git clone https://gitee.com/mirrors/grpc-framework grpc

这样下载速度提高了不少。
2、git submodule update这个命令实际就是在下载.gitmodules文件里定义的第三方依赖项到third_party目录，这个依赖项有很多，大家可以打开.gitmodules文件查看下详情。依赖的仓库都在github上，下载没几个小时是下载不下来的，就等着慢慢下载吧。

回头想想，我们花费了很多时间，结果只是为了得到grpc的proto编译插件。

福利：Mac下已编译完成的二进制包：https://files.cnblogs.com/files/52fhy/bins.tar.gz 。下载以上文件解压，将bins/opt/里的所有文件复制到/usr/local/bin/。

PHP相关支持

如果仅使用golang、java，请忽略本节。

PHP暂时不支持作为grpc的服务端。作为客户端是可以的，需要机器安装：

• protoc编译工具
• protobuf c扩展
• gRPC命令行工具（grpc_php_plugin）
• grpc c扩展
• grpc php库

其中protoc和protobuf c扩展已经在 Protobuf 小试牛刀 介绍过了，这里不再赘述。上一小节里如果安装成功，那么grpc_php_plugin也是有了的。下面介绍如何安装PHP版的gRPC库。

安装grpc c扩展：
要求：GCC编译器需要4.8及以上版本。可以使用pecl安装：

pecl install grpc

也可以指定版本：

pecl install grpc-1.12.0

或者下载源码（http://pecl.php.net/package/grpc）安装：

wget http://pecl.php.net/get/grpc-1.21.3.tgz
tar zxvf grpc-1.21.3.tgz && cd grpc-1.21.3
phpize
./configure
make
make install

grpc/grpc代码库里也有PHP扩展的C源码，在grpc/src/php/ext/grpc目录，进去也可以直接编译。

编译完成后在php.ini里添加，使用php --ri grpc可以查看信息。

安装完C扩展后，还需要使用composer安装grpc的库：

composer require grpc/grpc

gRPC示例

编写gRPC proto

一共定义了三个文件：

└── proto
    ├── GreeterService.proto
    ├── Response.proto
    └── User.proto

其中 User 作为 Model定义，Response 用于 RPC统一返回定义，GreeterService 则是服务接口定义。

限于篇幅，proto文件详见 https://github.com/52fhy/grpc-sample 仓库的proto目录。

GreeterService.proto文件内容如下：

syntax = "proto3";
package Sample.Model; //namesapce

import "User.proto";
import "Response.proto";

service Greeter 
  // Sends a greeting
  rpc SayHello (User) returns (Response) 

这里面定义了一个service，相当于定义了一个服务接口，我们把方法名、参数定义好了，后面需要去实现它。由于gRPC不支持PHP作为服务端，这里我们使用Golang作为服务端。

首先需要使用proto工具编译出golang的代码：

mkdir -p Pb_Go

#编译
cd proto
protoc --go_out=plugins=grpc:../Pb_Go/ *.proto
cd - 

如果提示protoc-gen-go找不到，请根据文章介绍（https://www.cnblogs.com/52fhy/p/11106670.html#autoid-2-0-0）进行安装。

执行成功，会在 Pb_Go目录里生成Go代码:

Pb_Go
├── GreeterService.pb.go
├── Response.pb.go
└── User.pb.go

如果需要生成PHP客户端的代码，则需要使用grpc php的命令行工具grpc_php_plugin，前面小结如果执行成功，这个工具已经有了。然后：

out=output/php
mkdir -p $out

#编译
cd proto
protoc --php_out=../$out --grpc_out=../$out --plugin=protoc-gen-grpc=/usr/local/bin/grpc_php_plugin   *.proto
cd - 

# 修改命名空间
cd $out
mv GPBMetadata Sample/Model/
find . -name '*.php' ! -name example.php -exec sed -i "" -e 's#GPBMetadata#Sample\\\\Model\\\\GPBMetadata#g' -e 's#\\\\Sample\\\\Model\\\\GPBMetadata\\\\Google#\\\\GPBMetadata\\\\Google#g'  \\;

上面是在Mac下操作的，命令和Linux有些不同。CentOS下gRPC编译工具未编译。

最终生成的文件：

├── output
│?? └── php
│??     └── Sample
│??         └── Model
│??             ├── GPBMetadata
│??             │?? ├── GreeterService.php
│??             │?? ├── Response.php
│??             │?? └── User.php
│??             ├── GreeterClient.php
│??             ├── Response.php
│??             ├── User.php
│??             └── UserList.php

注意：编译那里如果我们不加--grpc_out=../$out --plugin=protoc-gen-grpc=/usr/local/bin/grpc_php_plugin，生成的PHP类是没有GreeterClient的。这个文件是gRPC编译工具自动生成的，用于连接gRPC服务端。

go编写服务

我们用Golang写服务端。上面虽然生成了Golang的部分代码，但真正的服务还没有写呢。

main.go

首先我们新建个main.go，代码不多，我直接贴出来：

package main

import (
    "fmt"
    "log"
    "net"
    "time"

    pb "grpc-sample/Pb_Go"
    "golang.org/x/net/context"
    "google.golang.org/grpc"
)

const (
    addr = ":50051"
)

// server is used to implement helloworld.GreeterServer.
type server struct

// SayHello implements helloworld.GreeterServer
func (s *server) SayHello(ctx context.Context, u *pb.User) (*pb.Response, error) 
    return &pb.ResponseErrCode: 0, ErrMsg: "success", Data: map[string]string"name": "Hello " + u.Name, nil


func main() 
    lis, err := net.Listen("tcp", addr)
    if err != nil 
        log.Fatalf("failed to listen: %v", err)
    

    fmt.Printf("%s server start at %s\\n", time.Now(), addr)

    s := grpc.NewServer()
    pb.RegisterGreeterServer(s, &server)
    s.Serve(lis)

然后就可以编译了。

有个大坑：go build main.go的时候会先下载go.mod里定义的依赖（依赖比较多，详情查看：https://github.com/52fhy/grpc-sample/blob/master/go.mod），其中下面这条非常慢，仓库太大了，虽然重定向到github：

replace google.golang.org/api => github.com/googleapis/google-api-go-client v0.6.1-0.20190616000641-99157d28da34

为了快速下载，我在码云上做了镜像，地址：gitee.com/52fhy/google-api-go-client 。改了之后下载快多了。

编译成功后，生成了二进制文件main。我们可以直接运行：

$ ./main

2019-06-30 17:16:07.752508 +0800 CST m=+0.028838467 server start at :50051

go test

为了测试我们写的服务是否正常，可以写测试用例：
test_client.go

package main

import (
    "context"
    "google.golang.org/grpc"
    pb "grpc-sample/Pb_Go"
    "testing"
)

func TestExec(t *testing.T)  
    conn, err := grpc.Dial(":50051", grpc.WithInsecure())
    if err != nil 
        t.Errorf("dial error: %v\\n", err)
    
    defer conn.Close()

    // 实例化客户端
    client := pb.NewGreeterClient(conn)

    // 调用服务

    user := pb.User
    user.Id = 1
    user.Name = "test"
    result, err := client.SayHello(context.Background(), &user)
    if err != nil 
        t.Errorf("grpc error: %v\\n", err)
    
    t.Logf("Recevied: %v\\n", result)

运行：

$ go test -v client_test.go

=== RUN   TestExec
--- PASS: TestExec (0.01s)
    client_test.go:29: Recevied: errMsg:"success" data:<key:"name" value:"Hello test" > 
PASS
ok      command-line-arguments  0.021s

运行有点慢，感觉依赖的库多了。

php客户端

使用gRPC PHP客户端，确保你已经安装了：

• protobuf c扩展
• grpc c扩展
• grpc php库

示例：
client_test.php

<?php

use Grpc\\ChannelCredentials;
use Sample\\Model\\User;
use Sample\\Model\\UserList;
use Sample\\Model\\GreeterClient;

ini_set("display_errors", true);
error_reporting(E_ALL);
require_once "autoload.php";
$user = new User();
$user->setId(1)->setName("test");

$client = new GreeterClient("192.168.99.1:50051", [
    'credentials' => ChannelCredentials::createInsecure(), //不加密
//    'timeout' => 3000000,
]);

//分别是响应、状态对象
list($reply, $status) = $client->SayHello($user)->wait();

if (!$reply) 
    echo json_encode($status);
    return;


//序列化为string
echo $reply->serializeToJsonString(true) . PHP_EOL;
echo $reply->getErrCode() . PHP_EOL; //errCode
echo $reply->getErrMsg() . PHP_EOL; //errMsg

//data
foreach ($reply->getData() as $key => $value) 
    echo $key . "-" . $value . PHP_EOL;

运行后输出：

$ php tests/client_test.php

"errMsg":"success","data":"name":"Hello test"
0
success
name-Hello test

常见问题

1、CentOS6使用 go mod获取第三方依赖包unknown revision xxx错误
解决：其实go mod调用链中会用到一些git指令，当git版本比较旧时，调用失败产生错误，并给出歧义的提示信息。方法就是升级git版本，CentOS6自带的git是1.7版本。升级完毕后，再尝试go mod。

快速升级方法：
centos6:

# 安装yum源
wget http://opensource.wandisco.com/centos/6/git/x86_64/wandisco-git-release-6-1.noarch.rpm && rpm -ivh wandisco-git-release-6-1.noarch.rpm

## 安装git 2.x
yum install git -y

## 验证
git --version
git version 2.14.1

2、PHP报错：Fatal error: Class ‘Google\\Protobuf\\Internal\\Message‘ not found
解决：请安装PHP的protobuf c扩展。

3、PHP报错：Fatal error: Class ‘\\Grpc\\BaseStub‘ not found
解决：使用composer require grpc/grpc安装grpc。另外对应的grpc C扩展也要安装。

4、下载 github release包很慢怎么办?
解决：下载Mac版 Free Download Manager 下载工具可以解决Github 下载缓慢或失败问题。速度嗖嗖的。

参考

1、为CentOS 6、7升级gcc至4.8、4.9、5.2、6.3、7.3等高版本
http://www.vpser.net/manage/centos-6-upgrade-gcc.html
2、centos 6.x/7.x使用yum升级git版本 - 夜空
https://blog.slogra.com/post-721.html
3、Protobuf 小试牛刀 - 飞鸿影
https://www.cnblogs.com/52fhy/p/11106670.html