十分钟学会Golang开发gRPC服务

gRPC是Google发起的一个开源RPC框架,使用HTTP/2传输协议,使用Protocol Buffers编码协议,相比RESTful框架的程序性能提高不少,而且当前流行的编程语言基本都已经支持。

Golang开发gRPC应用程序的套路也已经很清晰,这篇文章就来做一个简单的介绍,算是入门。

1、安装protoc

这个工具也称为proto编译器,可以用来生成各种开发语言使用proto协议的代码。

下载地址:https://github.com/protocolbuffers/protobuf/releases

一般下载最新版本就行,注意要符合自己当前的操作系统。

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解压后里边有个 protoc.exe ,拷贝到 GOPATH 的 bin 目录下,我这里就是 C:/Users/PC-001/go/bin ,PC-001 是登录当前操作系统的用户名,需要换成你自己的。GOPATH 可以通过执行 go env 查看到。

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一般都是把 GOPATHbin 目录添加到环境变量的 PATH 变量中,如果没有,请自行添加上。

2、安装protoc的Golang gRPC插件

执行如下命令,会在 GOPATHbin 目录下生成两个可执行文件:protoc-gen-go.exe 和 protoc-gen-go-grpc.exe。这两个插件可以用来生成Golang版本的proto协议代码和gRPC代理代码。

go install google.golang.org/protobuf/cmd/protoc-gen-go
go install google.golang.org/grpc/cmd/protoc-gen-go-grpc

3、编写proto文件

proto文件是符合Protocol Buffers语言规范的数据交换协议文件,就像以前WebService定义服务时使用的XML文件。现在一般都是用proto3了,这里创建一个名为 hello.proto 的文件,放到项目的proto目录下:

syntax = "proto3";

option go_package="/proto";

package Business;

service Hello {
  rpc Say (SayRequest) returns (SayResponse);
}

message SayResponse {
  string Message = 1;
}

message SayRequest {
  string Name = 1;
}

这个协议很简单,有个名字为Hello的服务,提供一个名字为Say的rpc方法,这个方法有输入输出,输入信息中有一个名为Name的参数,输出信息中有一个名为Message的返回值。

4、生成gRPC代理代码

在项目根目录中执行如下命令,会在proto目录下生成两个文件:hello.pb.go 和 hello_grpc.pb.go。

protoc --go_out=. --go_opt=paths=source_relative --go-grpc_out=. --go-grpc_opt=paths=source_relative proto/hello.proto

hello.pb.go 中是输入输出数据类型的Golang定义,hello_grpc.pb.go 中是客户端和服务端的gRPC代理类型和方法的Golang定义。

也可以将文件生成到别的目录中,比如修改 proto 文件中 go_package 的配置为:

option go_package="/business";

然后执行下面的命令,会生成到项目下的business目录中:

protoc --go_out=.  --go-grpc_out=. proto/hello.proto

具体这个命令还有哪些参数,可以执行 protoc -help 去探索下,这里就不罗嗦了。

5、编写gRPC服务端程序

这里先上代码:

package main

import (
	"context"
	"fmt"
	"grpcdemo/proto"
	"net"

	"google.golang.org/grpc"
)

type server struct {
	proto.UnimplementedHelloServer
}

func (s *server) Say(ctx context.Context, req *proto.SayRequest) (*proto.SayResponse, error) {
	fmt.Println("request:", req.Name)
	return &proto.SayResponse{Message: "Hello " + req.Name}, nil
}

func main() {
	listen, err := net.Listen("tcp", ":8001")
	if err != nil {
		fmt.Printf("failed to listen: %v", err)
		return
	}
	s := grpc.NewServer()
	proto.RegisterHelloServer(s, &server{})
	//reflection.Register(s)

	defer func() {
		s.Stop()
		listen.Close()
	}()

	fmt.Println("Serving 8001...")
	err = s.Serve(listen)
	if err != nil {
		fmt.Printf("failed to serve: %v", err)
		return
	}
}

整个过程如下:先定义一个名为 server 的类型,它去实现hello_grpc.pb.go中生成的HelloServer接口;然后通过grpc.NewServer创建一个gRPC服务器;然后将server类型的实例注册到这个gRPC服务器;最后让这个gRPC服务器在某个本地网络端口监听上开始接受客户端请求。

代码中注释了一行:reflection.Register(s) 它是注册了一个特殊的service,能让外部获得server中已注册的服务和方法。这对于开发时可能比较有用,具体细节可以看这里:https://github.com/grpc/grpc-go/blob/master/Documentation/server-reflection-tutorial.md

如果直接粘贴这段代码的话,会有很多包没有引用进来,可以通过 go get 获取这些包,也可以执行命令:go mod tidy 来引入需要的包。

这里边还import了一个 grpcdemo/proto ,这个是我这边项目的mod是grpcdemo,gRPC代理程序的package是proto,如果你的不一样,需要修改下。

6、编写gRPC客户端程序

访问gRPC服务也是通过hello_grpc.pb.go中生成的方法,直接上代码:

package main

import (
	"bufio"
	"context"
	"fmt"
	"grpchello/proto"
	"os"

	"google.golang.org/grpc"
	"google.golang.org/grpc/credentials/insecure"
)

func main() {

	var serviceHost = "127.0.0.1:8001"

	conn, err := grpc.Dial(serviceHost, grpc.WithTransportCredentials(insecure.NewCredentials()))
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	}
	defer conn.Close()

	client := proto.NewHelloClient(conn)
	rsp, err := client.Say(context.TODO(), &proto.SayRequest{
		Name: "BOSIMA",
	})

	if err != nil {
		fmt.Println(err)
	}

	fmt.Println(rsp)

	fmt.Println("按回车键退出程序...")
	in := bufio.NewReader(os.Stdin)
	_, _, _ = in.ReadLine()
}

上边服务端程序的监听端口指定的 8001,所以这里先创建了一个到 127.0.0.1:8001 的连接;然后使用这个连接创建指定服务的客户端 proto.NewHelloClient(conn) ;然后使用这个客户端调用相应的方法。

hello_grpc.pb.go 已经生成了创建客户端的函数以及调用方法的函数,开发人员直接调用就好了。

7、运行程序

可以使用 go run xxx.go 来编译并运行程序。这里为了方便测试,先使用 go build 将它们编译为exe,然后再双击运行。实际运行效果如下:

img


以上就是本文的主要内容了,protoc-gen-go 和 protoc-gen-go-grpc 这两个插件都是gPRC官方提供的,官方也提供了其它多种语言的代理生成插件,其它框架或者语言开发的gRPC程序,只要符合gRPC规范,就能实现相互之间的互相访问。

完整代码示例已经上传到Github:https://github.com/bosima/go-demo/tree/main/grpc-hello

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