Go语言,gRPC 的使用了解

简介: 在我们的项目根下,在命令行执行 Go 语言的 gRPC 库的安装命令,如下:$ go get -u google.golang.org/grpc@v1.29.1

安装

在我们的项目根下,在命令行执行 Go 语言的 gRPC 库的安装命令,如下:

$ go get -u google.golang.org/grpc@v1.29.1

示例

image.png

修改 hello.proto 文件,新增了 HelloService 接口:

syntax = "proto3";
package proto;
message String {
    string value = 1;
}
service HelloService {
    rpc Hello (String) returns (String);
}
复制代码

然后使用 protoc-gen-go 内置的 gRPC 插件生成 gRPC 代码:

$ protoc --go_out=plugins=grpc:. ./proto/*.proto

查看生产的 hello.pb.go 文件,gRPC 插件为服务端和客户端生成不同的接口:

// HelloServiceServer is the server API for HelloService service.
type HelloServiceServer interface {
  Hello(context.Context, *String) (*String, error)
}
// HelloServiceClient is the client API for HelloService service.
type HelloServiceClient interface {
  Hello(ctx context.Context, in *String, opts ...grpc.CallOption) (*String, error)
}
复制代码

gRPC 通过 context.Context 参数,为每个方法调用提供了上下文支持。

基于服务端的 HelloServiceServer 接口,我们重新来实现 HelloService 服务:

package main
import (
  "context"
  "google.golang.org/grpc"
  "log"
  "net"
  pb "rpc/proto" // 设置引用别名
)
type HelloServiceImpl struct{}
func (p *HelloServiceImpl) Hello(ctx context.Context, args *pb.String) (*pb.String, error) {
  reply := &pb.String{Value: "hello:" + args.GetValue()}
  return reply, nil
}
func main() {
  grpcServer := grpc.NewServer()
  pb.RegisterHelloServiceServer(grpcServer, new(HelloServiceImpl))
  lis, err := net.Listen("tcp", ":1234")
  if err != nil {
    log.Fatal(err)
  }
  grpcServer.Serve(lis)
}
复制代码

首先通过 grpc.NewServer() 构造一个 gRPC 服务对象,然后通过 gRPC 插件生成的 RegisterHelloServiceServer 函数注册我们实现的 HelloServiceImpl 服务。然后通过 grpcServer.Serve(lis) 在一个监听端口上提供 gRPC 服务。

客户端链接 gRPC 服务:

package main
import (
  "context"
  "fmt"
  "google.golang.org/grpc"
  "log"
  pb "rpc/proto" // 设置引用别名
)
func main() {
  conn, err := grpc.Dial("localhost:1234", grpc.WithInsecure())
  if err != nil {
    log.Fatal("dialing err:", err)
  }
  defer conn.Close()
  client := pb.NewHelloServiceClient(conn)
  reply, err := client.Hello(context.Background(), &pb.String{Value: "wekenw"})
  if err != nil {
    log.Fatal(err)
  }
  fmt.Println(reply.GetValue())
}
复制代码

其中 grpc.Dial 负责和 gRPC 服务建立链接,然后 NewHelloServiceClient 函数基于已经建立的链接构造 HelloServiceClient 对象。返回的 client 其实是一个 HelloServiceClient 接口对象,通过接口定义的方法就可以调用服务端对应的 gRPC 服务提供的方法。

开启服务器端,开启客户端。客户端的执行结果如下:

$ go run client.go
hello:wekenw
复制代码

以上为 grpc 的一元 RPC(Unary RPC)调用方式。还有三种方式,下面我们分别介绍下。

Server-side streaming RPC:服务端流式 RPC

服务器端流式 RPC,单向流,Server 为 Stream,Client 为普通的一元 RPC 请求。

简单来讲就是客户端发起一次普通的 RPC 请求,服务端通过流式响应多次发送数据集,客户端 Recv 接收数据集。

Proto :

syntax = "proto3";
package proto;
message String {
    string value = 1;
}
service HelloService {
    rpc Hello (String) returns (stream String){};
}
复制代码

Server:

package main
import (
  "google.golang.org/grpc"
  "log"
  "net"
  pb "rpc/proto" // 设置引用别名
  "strconv"
)
// HelloServiceImpl 定义我们的服务
type HelloServiceImpl struct{}
//实现Hello方法
func (p *HelloServiceImpl) Hello(req *pb.String, srv pb.HelloService_HelloServer) error {
  for n := 0; n < 5; n++ {
    // 向流中发送消息, 默认每次send送消息最大长度为`math.MaxInt32`bytes
    err := srv.Send(&pb.String{
      Value: req.Value + strconv.Itoa(n),
    })
    if err != nil {
      return err
    }
  }
  return nil
}
func main() {
  // 新建gRPC服务器实例
  grpcServer := grpc.NewServer()
  // 在gRPC服务器注册我们的服务
  pb.RegisterHelloServiceServer(grpcServer, new(HelloServiceImpl))
  lis, err := net.Listen("tcp", ":1234")
  if err != nil {
    log.Fatal(err)
  }
  log.Println(" net.Listing...")
  //用服务器 Serve() 方法以及我们的端口信息区实现阻塞等待,直到进程被杀死或者 Stop() 被调用
  err = grpcServer.Serve(lis)
  if err != nil {
    log.Fatalf("grpcServer.Serve err: %v", err)
  }
}
复制代码

Hello 的参数和返回值是编译 proto 时生成的 .pb.go 文件中有定义,我们只需要实现就可以了。

image.png

Server 端,主要留意 stream.Send 方法,通过阅读源码,可得知是 protoc 在生成时,根据定义生成了各式各样符合标准的接口方法。最终再统一调度内部的 SendMsg 方法,该方法涉及以下过程:

  • 消息体(对象)序列化。
  • 压缩序列化后的消息体。
  • 对正在传输的消息体增加 5 个字节的 header(标志位)。
  • 判断压缩 + 序列化后的消息体总字节长度是否大于预设的 maxSendMessageSize(预设值为 math.MaxInt32),若超出则提示错误。
  • 写入给流的数据集。

Client:

package main
import (
  "context"
  "google.golang.org/grpc"
  "io"
  "log"
  pb "rpc/proto" // 设置引用别名
)
// SayHello 调用服务端的 Hello 方法
func SayHello(client pb.HelloServiceClient, r *pb.String) error {
  stream, _ := client.Hello(context.Background(), r)
  for {
    resp, err := stream.Recv()
    if err == io.EOF {
      break
    }
    if err != nil {
      return err
    }
    log.Printf("resp: %v", resp)
  }
  return nil
}
func main() {
  conn, err := grpc.Dial("localhost:1234", grpc.WithInsecure())
  if err != nil {
    log.Fatal("dialing err:", err)
  }
  defer conn.Close()
  // 建立gRPC连接
  client := pb.NewHelloServiceClient(conn)
  // 创建发送结构体
  req := pb.String{
    Value: "stream server grpc ",
  }
  SayHello(client, &req)
}
复制代码

在 Client 端,主要留意 stream.Recv() 方法,此方法,是对 ClientStream.RecvMsg方法的封装,而 RecvMsg 方法会从流中读取完整的 gRPC 消息体,我们可得知:

  • RecvMsg 是阻塞等待的。
  • RecvMsg 当流成功/结束(调用了 Close)时,会返回 io.EOF。
  • RecvMsg 当流出现任何错误时,流会被中止,错误信息会包含 RPC 错误码。而在 RecvMsg 中可能出现如下错误,例如:
  • io.EOF、io.ErrUnexpectedEOF
  • transport.ConnectionError
  • google.golang.org/grpc/codes(gRPC 的预定义错误码) 需要注意的是,默认的 MaxReceiveMessageSize 值为 1024 1024 4,若有特别需求,可以适当调整。

开启服务器端,开启客户端。执行结果如下:

$ go run server.go
2021/11/16 21:57:18  net.Listing...
复制代码
$ go run client.go
2021/11/16 21:57:31 resp: value:"stream server grpc 0"
2021/11/16 21:57:31 resp: value:"stream server grpc 1"
2021/11/16 21:57:31 resp: value:"stream server grpc 2"
2021/11/16 21:57:31 resp: value:"stream server grpc 3"
2021/11/16 21:57:31 resp: value:"stream server grpc 4"
复制代码


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