golang 微服務(wù)之gRPC與Protobuf的使用

RPC是什么？

所謂RPC(remote procedure call 遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用)框架實(shí)際是提供了一套機(jī)制，使得應(yīng)用程序之間可以進(jìn)行通信，而且也遵從server/client模型。使用的時(shí)候客戶(hù)端調(diào)用server端提供的接口就像是調(diào)用本地的函數(shù)一樣。

gRPC是什么？

與許多RPC系統(tǒng)一樣，gRPC基于定義服務(wù)的思想，指定可以使用其參數(shù)和返回類(lèi)型遠(yuǎn)程調(diào)用的方法。默認(rèn)情況下，gRPC使用協(xié)議緩沖區(qū)作為接口定義語(yǔ)言（IDL）來(lái)描述服務(wù)接口和有效負(fù)載消息的結(jié)構(gòu)。

gRPC有什么好處以及在什么場(chǎng)景下需要用gRPC

既然是server/client模型，那么我們直接用restful api不是也可以滿(mǎn)足嗎，為什么還需要RPC呢？下面我們就來(lái)看看RPC到底有哪些優(yōu)勢(shì)

gRPC vs. Restful API

gRPC和restful API都提供了一套通信機(jī)制，用于server/client模型通信，而且它們都使用http作為底層的傳輸協(xié)議(嚴(yán)格地說(shuō), gRPC使用的http2.0，而restful api則不一定)。不過(guò)gRPC還是有些特有的優(yōu)勢(shì)，如下：

• gRPC可以通過(guò)protobuf來(lái)定義接口，從而可以有更加嚴(yán)格的接口約束條件。關(guān)于protobuf可以參見(jiàn)筆者之前的小文Google Protobuf簡(jiǎn)明教程
  
• 另外，通過(guò)protobuf可以將數(shù)據(jù)序列化為二進(jìn)制編碼，這會(huì)大幅減少需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，從而大幅提高性能。
  
• gRPC可以方便地支持流式通信(理論上通過(guò)http2.0就可以使用streaming模式, 但是通常web服務(wù)的restful api似乎很少這么用，通常的流式數(shù)據(jù)應(yīng)用如視頻流，一般都會(huì)使用專(zhuān)門(mén)的協(xié)議如HLS，RTMP等，這些就不是我們通常web服務(wù)了，而是有專(zhuān)門(mén)的服務(wù)器應(yīng)用。）
  

使用場(chǎng)景

• 需要對(duì)接口進(jìn)行嚴(yán)格約束的情況，比如我們提供了一個(gè)公共的服務(wù)，很多人，甚至公司外部的人也可以訪(fǎng)問(wèn)這個(gè)服務(wù)，這時(shí)對(duì)于接口我們希望有更加嚴(yán)格的約束，我們不希望客戶(hù)端給我們傳遞任意的數(shù)據(jù)，尤其是考慮到安全性的因素，我們通常需要對(duì)接口進(jìn)行更加嚴(yán)格的約束。這時(shí)gRPC就可以通過(guò)protobuf來(lái)提供嚴(yán)格的接口約束。
• 對(duì)于性能有更高的要求時(shí)。有時(shí)我們的服務(wù)需要傳遞大量的數(shù)據(jù)，而又希望不影響我們的性能，這個(gè)時(shí)候也可以考慮gRPC服務(wù)，因?yàn)橥ㄟ^(guò)protobuf我們可以將數(shù)據(jù)壓縮編碼轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制格式，通常傳遞的數(shù)據(jù)量要小得多，而且通過(guò)http2我們可以實(shí)現(xiàn)異步的請(qǐng)求，從而大大提高了通信效率。

但是，通常我們不會(huì)去單獨(dú)使用gRPC，而是將gRPC作為一個(gè)部件進(jìn)行使用，這是因?yàn)樵谏a(chǎn)環(huán)境，我們面對(duì)大并發(fā)的情況下，需要使用分布式系統(tǒng)來(lái)去處理，而gRPC并沒(méi)有提供分布式系統(tǒng)相關(guān)的一些必要組件。而且，真正的線(xiàn)上服務(wù)還需要提供包括負(fù)載均衡，限流熔斷，監(jiān)控報(bào)警，服務(wù)注冊(cè)和發(fā)現(xiàn)等等必要的組件。不過(guò)，這就不屬于本篇文章討論的主題了，我們還是先繼續(xù)看下如何使用gRPC。

gRPC的使用通常包括如下幾個(gè)步驟

• 通過(guò)protobuf來(lái)定義接口和數(shù)據(jù)類(lèi)型
• 編寫(xiě)gRPC server端代碼
• 編寫(xiě)gRPC client端代碼

protobuf的安裝

mac：brew install protobuf

windows：protoc 下載：官方地址，然后將 bin 路徑添加到 path 環(huán)境變量下去

linux:

安裝需要的依賴(lài)包：

[root@localhost ~]# yum -y install autoconf automake libtool curl make g++ unzip 
[root@localhost ~]# unzip protobuf-master.zip 
[root@localhost ~]# cd protobuf-master 

生成configure文件的腳本文件，如果不執(zhí)行這步，以下操作將通不過(guò)

[root@localhost protobuf-master]# ./autogen.sh 
[root@localhost protobuf-master]# ./configure 

可以修改安裝目錄通過(guò) ./configure --prefix=命令,統(tǒng)一安裝在/usr/local/protobuf下

[root@localhost protobuf-master]# ./configure --prefix=/usr/local/protobuf 
[root@localhost protobuf-master]# make
[root@localhost protobuf-master]# make check
[root@localhost protobuf-master]# make install 
[root@localhost protobuf-master]# ldconfig # refresh shared library cache. 

安裝成功

[root@localhost protobuf-master]# protoc -I=./ --cpp_out=./ test.proto

安裝grpc包

go get -u github.com/golang/protobuf/{proto,protoc-gen-go}
go get -u google.golang.org/grpc
protoc --go_out=plugins=grpc:. *.proto

定義接口和數(shù)據(jù)類(lèi)型

syntax = "proto3";

package rpc_package;

// define a service
service HelloWorldService {
 // define the interface and data type
 rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply) {}
}

// define the data type of request
message HelloRequest {
 string name = 1;
}

// define the data type of response
message HelloReply {
 string message = 1;
}

使用protobuf生成工具生成對(duì)應(yīng)語(yǔ)言的庫(kù)函數(shù)

protoc --go_out=plugins=grpc:. helloworld.proto

server.go

// server.go
 
import (
 "log"
 "net"
 
 "golang.org/x/net/context"
 "google.golang.org/grpc"
 pb "helloworld/helloworld"
)
 
const (
 port = ":50051"
)
 
type server struct {}
 
func (s *server) SayHello(ctx context.Context, in *pb.HelloRequest) (*pb.HelloReply, error) {
 return &pb.HelloReply{Message: "Hello " + in.Name}, nil
}
 
func main() {
 lis, err := net.Listen("tcp", port)
 if err != nil {
  log.Fatal("failed to listen: %v", err)
 }
 s := grpc.NewServer()
 pb.RegisterGreeterServer(s, &server{})
 s.Serve(lis)
}

client.go

package main
 
//client.go
 
import (
 "log"
 "os"
 
 "golang.org/x/net/context"
 "google.golang.org/grpc"
 pb "helloworld/helloworld"
)
 
const (
 address  = "localhost:50051"
 defaultName = "world"
)
 
func main() {
 conn, err := grpc.Dial(address, grpc.WithInsecure())
 if err != nil {
  log.Fatal("did not connect: %v", err)
 }
 defer conn.Close()
 c := pb.NewGreeterClient(conn)
 
 name := defaultName
 if len(os.Args) >1 {
  name = os.Args[1]
 }
 r, err := c.SayHello(context.Background(), &pb.HelloRequest{Name: name})
 if err != nil {
  log.Fatal("could not greet: %v", err)
 }
 log.Printf("Greeting: %s", r.Message)
}

以上就是golang 微服務(wù)之gRPC與Protobuf的使用的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于golang gRPC與Protobuf的資料請(qǐng)關(guān)注億速云其它相關(guān)文章！