Grpc微服务从零入门

什么是Grpc

gRPC是谷歌推出的一款高性能、开源的通用的 RPC 框架。其支持多种语言，并且可以运行在任何地方。gRPC 基于标准的HTTP / 2协议构建，并支持多种序列化和反序列化协议(protobuf、JSON)。这一点使得 gRPC 很适合分布式系统的构建，并可完美结合Kubernetes、Istio等云原生技术基础设施，更好地支持微服务的管理和维护。

Grpc的优点

• 接口定义简单协议缩小数据量，支持跨语言语义，易扩展性强
• 基于HTTP/2协议，支持双向流、流控、头部压缩等
• 支持多种语言(包括Java、Python、C#、Go等)
• 性能高，多语言阻塞与并发访问一致，支持客户端/服务端/双向流通信
• 支持负载均衡，服务发现等机制
• 已经被CNCF(云原生计算基金会)收录为云原生基础技术

Grpc的使用

下面让我们通过一个简单的示例来了解 Grpc 的使用：

安装

首先，我们需要安装相应的工具，比如Go语言中的grpc和protobuf，其中 protobuf 同样支持多种语言，这里我们以 Go 语言为例进行安装：

$ go get -u google.golang.org/grpc
$ go get -u github.com/golang/protobuf/protoc-gen-go

编写proto文件

接下来，我们需要定义我们的服务并生成相应的代码。我们先新建一个 hello.proto 文件，如下所示：

syntax = "proto3";  //使用的协议版本

package hello;  //定义包名

// 定义服务接口
service HelloService {
    // 定义一个SayHello方法，接收一个HelloRequest参数并返回一个HelloReply
    rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply) {}
}

// 定义HelloRequest请求参数结构体，包括一个name字段
message HelloRequest {
    string name = 1;
}

// 定义HelloReply输出结果结构体，包括一个message字段
message HelloReply {
    string message = 1;
}

生成代码

我们可以使用 protoc 工具来生成我们所需的代码，这里我们生成 Go 语言的代码：

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

执行完命令后，会生成一个 hello.pb.go 的文件，其中就包含了我们的服务接口和请求/响应结构体。

编写服务端代码

接下来，我们需要实现我们的服务逻辑。在服务端代码中需要实现我们 hello.proto 文件中的 HelloService 接口，同时需要监听一个端口。

在 Go 语言中，服务端代码相对比较简单：

package main

import (
    "context"
    "log"
    "net"

    // 引入我们生成的代码
    pb "github.com/myproject/hello"
    "google.golang.org/grpc"
)

// 实现接口
type server struct {
}

func (s *server) SayHello(ctx context.Context, in *pb.HelloRequest) (*pb.HelloReply, error) {
    log.Printf("Received: %v", in.Name)
    return &pb.HelloReply{Message: "Hello " + in.Name}, nil
}

func main() {
    // 监听端口
    lis, err := net.Listen("tcp", ":8080")
    if err != nil {
        log.Fatalf("failed to listen: %v", err)
    }
    // 创建服务并注册接口
    s := grpc.NewServer()
    pb.RegisterHelloServiceServer(s, &server{})
    // 启动服务
    if err := s.Serve(lis); err != nil {
        log.Fatalf("failed to serve: %v", err)
    }
}

编写客户端代码

服务端代码开发完成后，我们需要编写客户端代码进行测试。在客户端中，我们需要新建一个连接，并调用我们定义的接口方法来远程调用服务端。

Go 语言中的客户端代码如下：

package main

import (
    "context"
    "log"

    // 引入我们生成的代码
    pb "github.com/myproject/hello"
    "google.golang.org/grpc"
)

func main() {
    // 新建连接
    conn, err := grpc.Dial(":8080", grpc.WithInsecure())
    if err != nil {
        log.Fatalf("Did not connect: %v", err)
    }
    defer conn.Close()
    // 创建客户端
    c := pb.NewHelloServiceClient(conn)
    // 调用接口方法
    r, err := c.SayHello(context.Background(), &pb.HelloRequest{Name: "World"})
    if err != nil {
        log.Fatalf("Error: %v", err)
    }
    log.Printf("Reply: %v", r.Message)
}

运行测试

我们可以先运行服务端的代码，并将其部署到服务器上。然后在本地创建一个客户端/demo文件，运行Go客户端代码即可。

总的来说，Grpc极大地简化和优化了微服务的架构构建和维护。相信随着云计算和云原生技术的发展，gRPC会越来越受到业界的青睐。