gRPC介紹

小魔童哪吒發表於2021-05-21
RPC
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gRPC介紹

gRPC是什麼？

RPC和RESTful的區別是什麼？

RPC的訊息傳輸可以是TCP，可以是UDP，也可以是HTTP，當RPC訊息傳輸是HTTP時，它的結構與RESTful的架構類似

RPC和RESTful有什麼不同呢：

  • 操作的物件不一樣的，RESTful會更加靈活

RPC操作的是方法物件， RESTful操作的是資源

RPC的客戶端和伺服器端是緊耦合的，客戶端需要知道服務端的函式名字，引數型別、順序等，才能遠端過程呼叫。

RESTful基於 http的語義操作資源，引數的順序一般沒有關係

  • RCP更適合定製化

    RESTful執行的是對資源的操作，主要都是CURD（增刪改查）的操作，若需要實現一個特定的功能，如計算一個班級的平均分，這個時候使用RPC定義伺服器的方法（如：Stu.CalAvg）供客戶端呼叫則顯得更有意義

gRPC的特性是什麼？

  • gRPC是可以跨語言開發的

在gRPC客戶端可以直接呼叫不同伺服器上的遠端程式，使用姿勢看起來就像呼叫本地過程呼叫一樣，很容易去構建分散式應用和服務。客戶端和服務端可以分別使用gRPC支援的不同語言實現。

  • 基於HTTP2標準設計，比其他框架更優的地方有
    • 支援長連線，雙向流、頭部壓縮、多複用請求等
    • 節省頻寬、降低TCP連結次數、節省CPU使用和延長電池壽命
    • 提高了雲端服務和Web應用的效能
    • 客戶端和服務端互動透明
    • gRPC預設使用protobuf來對資料序列化

gRPC的資料互動模式是怎麼樣的？

請求應答式

客戶端發出一次請求，可以從服務端讀取一系列的訊息

客戶端寫一系列訊息給到服務端，等待服務端應答

客戶端和服務端都可以通過讀寫資料流來傳送一系列訊息

資料的序列化方式 - protobuf

protobuf 是一個對資料序列化的方式，類似的有JSON，XML等

簡單介紹protobuf的結構定義包含的3個關鍵字

  • 以.proto做為字尾，除結構定義外的語句以分號結尾
  • 結構定義可以包含：message、service、enum，三個關鍵字
  • rpc方法定義結尾的分號可有可無

Message命名採用駝峰命名方式，欄位是小寫加下劃線

 message ServerRequest {
      required string my_name = 1;
  }

Enums型別名採用駝峰命名方式，欄位命名採用大寫字母加下劃線

 enum MyNum {
      VALUE1 = 1;
      VALUE2 = 2;
  }

Service與rpc方法名統一採用駝峰式命名

service Love {
  // 定義Confession方法
  rpc MyConfession(Request) returns (Response) {}
}

關於prtobuf的安裝可以看看之前寫的一個安裝步驟《5個步驟搞定PROTOBUF的安裝》

在proto檔案中使用package關鍵字宣告包名，預設轉換成go中的包名與此一致，可以自定義包名，修改go_package即可：

test.proto

syntax = "proto3"; // proto版本

package pb; // 指定包名，預設go中包名也是這個

// 定義Love服務
service Love {
  // 定義Confession方法
  rpc Confession(Request) returns (Response) {}
}

// 請求
message Request {
  string name = 1;
}

// 響應
message Response {
  string result = 1;
}

安裝好protoc環境之後，進入到proto檔案的目錄下，（例如開啟window git）執行如下命令，將proto檔案編譯成pb.go檔案

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

轉換結果：

// Code generated by protoc-gen-go. DO NOT EDIT.
// versions:
//     protoc-gen-go v1.25.0
//     protoc        v3.13.0
// source: test.proto

package test

import (
    context "context"
    proto "github.com/golang/protobuf/proto"
    grpc "google.golang.org/grpc"
    codes "google.golang.org/grpc/codes"
    status "google.golang.org/grpc/status"
    protoreflect "google.golang.org/protobuf/reflect/protoreflect"
    protoimpl "google.golang.org/protobuf/runtime/protoimpl"
    reflect "reflect"
    sync "sync"
)

const (
    // Verify that this generated code is sufficiently up-to-date.
    _ = protoimpl.EnforceVersion(20 - protoimpl.MinVersion)
    // Verify that runtime/protoimpl is sufficiently up-to-date.
    _ = protoimpl.EnforceVersion(protoimpl.MaxVersion - 20)
)

// This is a compile-time assertion that a sufficiently up-to-date version
// of the legacy proto package is being used.
const _ = proto.ProtoPackageIsVersion4

type Request struct {
    state         protoimpl.MessageState
    sizeCache     protoimpl.SizeCache
    unknownFields protoimpl.UnknownFields

    Name string `protobuf:"bytes,1,opt,name=name,proto3" json:"name,omitempty"`
}


type Response struct {
    state         protoimpl.MessageState
    sizeCache     protoimpl.SizeCache
    unknownFields protoimpl.UnknownFields

    Result string `protobuf:"bytes,1,opt,name=result,proto3" json:"result,omitempty"`
}

// LoveServer is the server API for Love service.
type LoveServer interface {
    Confession(context.Context, *Request) (*Response, error)
}

一個DEMO

目錄結構為：


-------------------------------
| mygrpc
| ---------pb
| -------------test.proto
| ---------client.go
| ---------srv.go
-------------------------------

client.go

package main

import (
    "context"
    "log"

    "mygrpc.com/pb"

    "google.golang.org/grpc"
)

func main() {
    // 連線grpc服務
    conn, err := grpc.Dial(":8888", grpc.WithInsecure())
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    // 很關鍵
    defer conn.Close()

    // 初始化客戶端
    c := pb.NewLoveClient(conn)

    // 發起請求
    response, err := c.Confession(context.Background(), &pb.Request{Name: "小魔童哪吒"})
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }

    log.Println(response.Result)
}

server.go

package main

import (
    "context"
    "log"
    "net"

    "google.golang.org/grpc"
    "mygrpc.com/pb"
)

// 定義Love服務
type Love struct {
}

// 實現Love服務介面
func (l *Love) Confession(ctx context.Context, request *pb.Request) (*pb.Response, error) {
    resp := &pb.Response{}
    resp.Result = "your name is " + request.Name
    return resp, nil
}

func main() {
    // 監聽8888埠
    listen, err := net.Listen("tcp", ":8888")
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }

    // 例項化grpc server
    s := grpc.NewServer()

    // 註冊Love服務
    pb.RegisterLoveServer(s, new(Love))

    log.Println("Listen on 127.0.0.1:8888...")
    s.Serve(listen)
}

下一次介紹關於gRPC的認證

技術是開放的，我們的心態，更應是開放的。擁抱變化，向陽而生，努力向前行。

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