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：在云栖社区

作者其他一些RPC框架的实践如下：

• RPC框架实践之：Apache Thrift

作者一些关于容器化、微服务化方面的文章如下：

• 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