gRPC及相关介绍
项目地址:https://github.com/EDDYCJY/go-grpc-example
作为开篇章,将会介绍 gRPC 相关的一些知识。简单来讲 gRPC 是一个 基于 HTTP/2 协议设计的 RPC 框架,它采用了 Protobuf 作为 IDL
你是否有过疑惑,它们都是些什么?本文将会介绍一些常用的知识和概念,更详细的会给出手册地址去深入
一、RPC
什么是 RPC
RPC 代指远程过程调用(Remote Procedure Call),它的调用包含了传输协议和编码(对象序列号)协议等等。允许运行于一台计算机的程序调用另一台计算机的子程序,而开发人员无需额外地为这个交互作用编程
实际场景:
有两台服务器,分别是 A、B。在 A 上的应用 C 想要调用 B 服务器上的应用 D,它们可以直接本地调用吗?
答案是不能的,但走 RPC 的话,十分方便。因此常有人称使用 RPC,就跟本地调用一个函数一样简单
RPC 框架
我认为,一个完整的 RPC 框架,应包含负载均衡、服务注册和发现、服务治理等功能,并具有可拓展性便于流量监控系统等接入
那么它才算完整的,当然了。有些较单一的 RPC 框架,通过组合多组件也能达到这个标准
你认为呢?
常见 RPC 框架
比较一下
\ | 跨语言 | 多 IDL | 服务治理 | 注册中心 | 服务管理 |
---|---|---|---|---|---|
gRPC | √ | × | × | × | × |
Thrift | √ | × | × | × | × |
Rpcx | × | √ | √ | √ | √ |
Dubbo | × | √ | √ | √ | √ |
为什么要 RPC
简单、通用、安全、效率
RPC 可以基于 HTTP 吗
RPC 是代指远程过程调用,是可以基于 HTTP 协议的
肯定会有人说效率优势,我可以告诉你,那是基于 HTTP/1.1 来讲的,HTTP/2 优化了许多问题(当然也存在新的问题),所以你看到了本文的主题 gRPC
二、Protobuf
介绍
Protocol Buffers 是一种与语言、平台无关,可扩展的序列化结构化数据的方法,常用于通信协议,数据存储等等。相较于 JSON、XML,它更小、更快、更简单,因此也更受开发人员的青眯
语法
syntax = "proto3";
service SearchService {
rpc Search (SearchRequest) returns (SearchResponse);
}
message SearchRequest {
string query = 1;
int32 page_number = 2;
int32 result_per_page = 3;
}
message SearchResponse {
...
}
1、第一行(非空的非注释行)声明使用 proto3
语法。如果不声明,将默认使用 proto2
语法。同时我建议用 v2 还是 v3,都应当声明其使用的版本
2、定义 SearchService
RPC 服务,其包含 RPC 方法 Search
,入参为 SearchRequest
消息,出参为 SearchResponse
消息
3、定义 SearchRequest
、SearchResponse
消息,前者定义了三个字段,每一个字段包含三个属性:类型、字段名称、字段编号
4、Protobuf 编译器会根据选择的语言不同,生成相应语言的 Service Interface Code 和 Stubs
最后,这里只是简单的语法介绍,详细的请右拐 Language Guide (proto3)
数据类型
.proto Type | C++ Type | Java Type | Go Type | PHP Type |
---|---|---|---|---|
double | double | double | float64 | float |
float | float | float | float32 | float |
int32 | int32 | int | int32 | integer |
int64 | int64 | long | int64 | integer/string |
uint32 | uint32 | int | uint32 | integer |
uint64 | uint64 | long | uint64 | integer/string |
sint32 | int32 | int | int32 | integer |
sint64 | int64 | long | int64 | integer/string |
fixed32 | uint32 | int | uint32 | integer |
fixed64 | uint64 | long | uint64 | integer/string |
sfixed32 | int32 | int | int32 | integer |
sfixed64 | int64 | long | int64 | integer/string |
bool | bool | boolean | bool | boolean |
string | string | String | string | string |
bytes | string | ByteString | []byte | string |
v2 和 v3 主要区别
- 删除原始值字段的字段存在逻辑
- 删除 required 字段
- 删除 optional 字段,默认就是
- 删除 default 字段
- 删除扩展特性,新增 Any 类型来替代它
- 删除 unknown 字段的支持
- 新增 JSON Mapping
- 新增 Map 类型的支持
- 修复 enum 的 unknown 类型
- repeated 默认使用 packed 编码
- 引入了新的语言实现(C#,JavaScript,Ruby,Objective-C)
以上是日常涉及的常见功能,如果还想详细了解可阅读 Protobuf Version 3.0.0
相较 Protobuf,为什么不使用 XML?
- 更简单
- 数据描述文件只需原来的 1/10 至 1/3
- 解析速度是原来的 20 倍至 100 倍
- 减少了二义性
- 生成了更易使用的数据访问类
三、gRPC
介绍
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
多语言
- C++
- C#
- Dart
- Go
- Java
- Node.js
- Objective-C
- PHP
- Python
- Ruby
特点
1、HTTP/2
2、Protobuf
3、客户端、服务端基于同一份 IDL
4、移动网络的良好支持
5、支持多语言
概览
讲解
1、客户端(gRPC Sub)调用 A 方法,发起 RPC 调用
2、对请求信息使用 Protobuf 进行对象序列化压缩(IDL)
3、服务端(gRPC Server)接收到请求后,解码请求体,进行业务逻辑处理并返回
4、对响应结果使用 Protobuf 进行对象序列化压缩(IDL)
5、客户端接受到服务端响应,解码请求体。回调被调用的 A 方法,唤醒正在等待响应(阻塞)的客户端调用并返回响应结果
示例
在这一小节,将简单的给大家展示 gRPC 的客户端和服务端的示例代码,希望大家先有一个基础的印象,将会在下一章节详细介绍 🤔
构建和启动服务端
lis, err := net.Listen("tcp", fmt.Sprintf(":%d", *port))
if err != nil {
log.Fatalf("failed to listen: %v", err)
}
grpcServer := grpc.NewServer()
...
pb.RegisterSearchServer(grpcServer, &SearchServer{})
grpcServer.Serve(lis)
1、监听指定 TCP 端口,用于接受客户端请求
2、创建 gRPC Server 的实例对象
3、gRPC Server 内部服务和路由的注册
4、Serve() 调用服务器以执行阻塞等待,直到进程被终止或被 Stop() 调用
创建客户端
var opts []grpc.DialOption
...
conn, err := grpc.Dial(*serverAddr, opts...)
if err != nil {
log.Fatalf("fail to dial: %v", err)
}
defer conn.Close()
client := pb.NewSearchClient(conn)
...
1、创建 gRPC Channel 与 gRPC Server 进行通信(需服务器地址和端口作为参数)
2、设置 DialOptions 凭证(例如,TLS,GCE 凭据,JWT 凭证)
3、创建 Search Client Stub
4、调用对应的服务方法
思考题
1、什么场景下不适合使用 Protobuf,而适合使用 JSON、XML?
2、Protobuf 一节中提到的 packed 编码,是什么?
总结
在开篇内容中,我利用了尽量简短的描述给你介绍了接下来所必须、必要的知识点 希望你能够有所收获,建议能到我给的参考资料处进行深入学习,是最好的了