RPC 框架实践之： Google gRPC

概述

gRPC 是 Google 开源的通用高性能 RPC 框架，它支持的是使用Protocol Buffers来编写 Service 定义，支持较多语言扩平台并且拥有强大的二进制序列化工具集。与文章《 RPC 框架实践之：Apache Thrift 》 一文中实践的另一种通用 RPC 框架 Thrift 能通过 Generator 自动生成对应语言的 Service 接口类似，gRPC 也能 自动地生成 Server 和 Client 的 Service 存根（ Stub ），我们只需要 一个命令 就能快速搭建起 RPC 运行环境。

下面实践一下 gRPC 框架，做的事情就是：Client 端通过远程 RPC 调用 Server 的获取时间的接口，从而将服务器时间获取到本地并显示。

类似于之前对于 RPC 框架: Thrift 的实践步骤，下面一一阐述。

开发 gRPC-API

• 首先创建一个基于 Maven 的项目： GrpcAPI

• pom 中加入 grpc 相关的依赖

        <dependency>
            <groupId>io.grpc</groupId>
            <artifactId>grpc-all</artifactId>
            <version>1.12.0</version>
        </dependency>

这个 grpc-all 包含了很多 grpc 相关的组件：grpc-netty、grpc-protobuf、grpc-stub 等等

• pom 中加入 grpc 相关的 build 插件

这里添加两个 Maven 插件，目的是后面需要用这些插件来执行 Protocol Buffers 命令，从而自动生成相关的 Stub 代码：

os-maven-plugin：生成平台无关的属性 protobuf-maven-plugin：执行 Protocol Buffers 命令并生成 Stub 代码库

    <build>
        <extensions>
            <extension>
                <groupId>kr.motd.maven</groupId>
                <artifactId>os-maven-plugin</artifactId>
                <version>1.4.1.Final</version>
            </extension>
        </extensions>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.xolstice.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>protobuf-maven-plugin</artifactId>
                <version>0.5.0</version>
                <configuration>
                    <pluginId>grpc-java</pluginId>
                    <protocArtifact>com.google.protobuf:protoc:3.0.2:exe:${os.detected.classifier}</protocArtifact>
                    <pluginArtifact>io.grpc:protoc-gen-grpc-java:1.2.0:exe:${os.detected.classifier}</pluginArtifact>
                </configuration>
                <executions>
                    <execution>
                        <goals>
                            <goal>compile</goal>
                            <goal>compile-custom</goal>
                        </goals>
                    </execution>
                </executions>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

• 编写.proto 的服务定义文件

这里.proto 文件的作用和写法就和我的前一篇文章《 RPC 框架实践之：Apache Thrift 》 一文中 Thrift 所要求的.thrift 文件编写一样，是有其自己的语法要求的！

syntax = "proto3 ”;   // 语法版本

// stub 选项
option java_package = "com.hansonwang99.grpc.api ”;
option java_outer_classname = “ RPCDateServiceApi ”;
option java_multiple_files = true;

// 定义包名，类似于我的文章《 RPC 框架实践之：Apache Thrift 》中的 Thrift 的 namespace
package com.hansonwang99.grpc.api;

// 服务接口定义，服务端和客户端都要遵守该接口进行通信
service RPCDateService {
  rpc getDate (RPCDateRequest) returns (RPCDateResponse) {}
}

// 定义消息（请求）
message RPCDateRequest {
  string userName = 1;
}

// 定义消息（响应）
message RPCDateResponse {
  string serverDate = 1;
}

• 执行mvn compile命令来自动生成代码 Stub

mvn 编译完成以后，在target/generated-sources目录下就能看到根据上面.proto文件自动转化生成的Java 代码 Stub

代码生成结果如下所示

好了，既然 gRPC-API 已经有了，下面可以分别编写服务端和客户端

开发 gRPC 服务端

• 创建基于 Maven 的项目：Server

• pom 中添加 GrpcAPI 依赖

        <dependency>
            <groupId>com.hansonwang99</groupId>
            <artifactId>GrpcAPI</artifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
            <scope>compile</scope>
        </dependency>

接下来一步比较关键

• 实现 gRPC 服务接口

public class RPCDateServiceImpl extends RPCDateServiceGrpc.RPCDateServiceImplBase{
    @Override
    public void getDate(RPCDateRequest request, StreamObserver<RPCDateResponse> responseObserver) {
        RPCDateResponse rpcDateResponse = null;
        Date now=new Date();
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("今天是"+"yyyy 年 MM 月 dd 日 E kk 点 mm 分”);
        String nowTime = simpleDateFormat.format( now );
        try {
            rpcDateResponse = RPCDateResponse
                    .newBuilder()
                    .setServerDate( "Welcome " + request.getUserName()  + ", " + nowTime )
                    .build();
        } catch (Exception e) {
            responseObserver.onError(e);
        } finally {
            responseObserver.onNext( rpcDateResponse );
        }
        responseObserver.onCompleted();
    }
}

我想此处重写的getDate()方法并不陌生吧，这正是上文 .proto 文件中定义的 Service 接口。 此处逻辑比较简单：获取当前时间，并且将其与请求RPCDateRequest中提取出的userName字段进行拼接，然后返回给调用端！形成一个闭环

• 创建 gRPC 服务端启动类

public class GRPCServer {
    private static final int port = 9999;
    public static void main( String[] args ) throws Exception {
        Server server = ServerBuilder.
                forPort(port)
                .addService( new RPCDateServiceImpl() )
                .build().start();
        System.out.println( "grpc 服务端启动成功, 端口=" + port );
        server.awaitTermination();
    }
}

端口自定义的 9999，也就是在该端口监听。现在可以立即运行 GRPCServer，来启动服务端

开发 gRPC 客户端

• 创建基于 Maven 的项目：Client

• pom 中依然需要添加 GrpcAPI 依赖

        <dependency>
            <groupId>com.hansonwang99</groupId>
            <artifactId>GrpcAPI</artifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
            <scope>compile</scope>
        </dependency>

• 创建 gRPC 客户端启动类

public class GRPCClient {
    private static final String host = “ localhost ”;
    private static final int serverPort = 9999;

    public static void main( String[] args ) throws Exception {
        ManagedChannel managedChannel = ManagedChannelBuilder.forAddress( host, serverPort ).usePlaintext().build();
        try {
            RPCDateServiceGrpc.RPCDateServiceBlockingStub rpcDateService = RPCDateServiceGrpc.newBlockingStub( managedChannel );
            RPCDateRequest  rpcDateRequest = RPCDateRequest
                    .newBuilder()
                    .setUserName(“ hansonwang99 ”)
                    .build();
            RPCDateResponse rpcDateResponse = rpcDateService.getDate( rpcDateRequest );
            System.out.println( rpcDateResponse.getServerDate() );
        } finally {
            managedChannel.shutdown();
        }
    }
}

现在立即启动 GRPCClient ！

C-S 通信实验

还记得我们的目标吗？

RPC 完成的即是远程的过程调用，在本实验中那就是客户端可以远程调用服务端的 getDate()过程，并将结果取到客户端来显示！

后记

本文实验代码在此 → 需要自取

作者更多的原创文章：在 V2EX

作者其他一些 RPC 框架的实践如下：

• RPC 框架实践之：Apache Thrift

扩展阅读：

• 微服务调用链追踪中心搭建
• 利用 K8S 技术栈打造个人私有云连载文章
• Docker 容器可视化监控中心搭建
• 利用 ELK 搭建 Docker 容器化应用日志中心
• Spring Boot 应用监控实战