利用Go傳統(tǒng)RPC和gRPC框架分別實現(xiàn)一個RPC服務(wù)端
1.RPC原理介紹
RPC(Remote Procedure Call, 遠程過程調(diào)用) 是一種計算機通信協(xié)議, 它允許程序調(diào)用另一個地址空間(通常是遠程機器上的)的過程或函數(shù), 就像本地調(diào)用一樣, 而不需要顯示地處理網(wǎng)絡(luò)通信的細節(jié)。RPC使得分布式系統(tǒng)中的不同模塊能夠相互通信, 而對開發(fā)者而言, 這種通信就像是本地調(diào)用一樣簡單。其調(diào)用原理圖如下:
圖片
上面的步驟看起來很復(fù)雜, 實際上, 在當(dāng)前的主流RPC框架, 例如:grpc、thrift, 只需要關(guān)心第1步和最后1步即可, 中間過程已經(jīng)由框架進行了封裝。在這篇文章中, 將從學(xué)習(xí)的角度自己來實現(xiàn)一個RPC的服務(wù)端全流程。
2.實現(xiàn)RPC服務(wù)端
這里模擬了用戶信息的注冊管理流程, 在服務(wù)端, 保存有多個用戶信息, 并提供兩個遠程調(diào)用接口, 一個是通過ID獲取對應(yīng)的用戶信息接口, 另一個是添加新的用戶。參考代碼如下:
// 1. 定義要遠程調(diào)用的方法
type MathService struct {}
func (m *MathService) Multiply(args *Args, reply *int) error {
*reply = args.A * args.B
return nil
}
// 2. 定義請求和響應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
type Args struct {
A, B int
}在上面的代碼中, 我們定義了一個MathService結(jié)構(gòu)體，其中包含了一個Multiply方法，該方法用于實現(xiàn)兩個整數(shù)相乘的遠程調(diào)用。接下來我們需要完成服務(wù)端的服務(wù)端口監(jiān)聽和連接建立, 參考代碼如下:
func main() {
mathService := new(MathService)
rpc.Register(mathService)
listener, err := net.Listen("tcp", ":1234")
if err != nil {
log.Fatal("Listen error:", err)
}
for {
conn, err := listener.Accept()
if err != nil {
log.Fatal("Accept error:", err)
}
go rpc.ServeConn(conn)
}
}在上面的main函數(shù)中, 我們注冊了一個MathService服務(wù),并在本地監(jiān)聽1234端口,當(dāng)接收到客戶端連接后, 使用rpc.ServeConn來處理RPC請求。
3.實現(xiàn)客戶端連接
客戶端連接服務(wù)端的參考代碼如下:
type Args struct {
A, B int
}
func main() {
client, err := rpc.Dial("tcp", "localhost:1234")
if err != nil {
log.Fatal("Dial error:", err)
}
args := &Args{7, 8}
var reply int
err = client.Call("MathService.Multiply", args, &reply)
if err != nil {
log.Fatal("MathService.Multiply error:", err)
}
fmt.Printf("MathService.Multiply: %d * %d = %d\n", args.A, args.B, reply)
}先編譯服務(wù)端代碼并啟動, 然后執(zhí)行客戶端程序，結(jié)果如下:
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客戶端成功調(diào)用了服務(wù)端的遠程函數(shù)并收到結(jié)果。
4.利用gRPC框架實現(xiàn)服務(wù)端
gRPC（gRPC Remote Procedure Calls）是由Google開發(fā)的開源RPC（Remote Procedure Call，遠程過程調(diào)用）框架，其目標(biāo)是在跨網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)之間實現(xiàn)高效的通信。gRPC使用Protocol Buffers（protobuf）作為其接口描述語言，并支持多種編程語言，包括C++, Java, Python, Go, Node.js等。
首先需要安裝gRPC相關(guān)的包,通過以下命令安裝:
go get -u google.golang.org/grpc接著需要安裝Protocol Buffers工具, 可以從這里直接下載最新版, 根據(jù)自己的操作系統(tǒng)類型選擇:
https://github.com/protocolbuffers/protobuf/releases
接下來需要安裝兩個包:
go install google.golang.org/protobuf/cmd/protoc-gen-go@latest
go install google.golang.org/grpc/cmd/protoc-gen-go-grpc@latest緊接著創(chuàng)建proto文件, 內(nèi)容如下:
syntax = "proto3";
package grpcsample;
option go_package = ".";
message User {
string id = 1;
string name = 2;
int32 age = 3;
}
service UserService {
rpc GetUserById (UserRequest) returns (User);
rpc AddUser (User) returns (User);
}
message UserRequest {
string id = 1;
}將上面的代碼生成文件, 文件名為: user.proto。
我這里將protoc二進制程序放到工程根目錄gosample下, 接著在命令行下輸入以下命令：
./protoc --go_out=. --go_opt=paths=source_relative --go-grpc_out=. --go-grpc_opt=paths=source_relative ./grpcsample/user.proto該命令將把.proto文件內(nèi)容生成對應(yīng)的grpc Go代碼, 生成后將在grpcsample目錄下生成user.pb.go和user_grpc.pb.go文件,如圖:
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在grpcsample目錄下新建工程文件userservice.go, 加入以下代碼:
import (
"context"
"fmt"
)
var users = map[string]User{
"1": {Id: "1", Name: "John Doe", Age: 30},
"2": {Id: "2", Name: "Jane Doe", Age: 25},
}
type UserServer struct {
UnimplementedUserServiceServer
}
func (s *UserServer) GetUserById(ctx context.Context, req *UserRequest) (*User, error) {
user, exists := users[req.Id]
if exists {
return &user, nil
}
return nil, fmt.Errorf("User with ID %s not found", req.Id)
}
func (s *UserServer) AddUser(ctx context.Context, user *User) (*User, error) {
users[user.Id] = *user
return user, nil
}上面的代碼提供了兩個RPC方法, GetUserById支持通過ID查詢對應(yīng)的用戶信息, AddUser支持添加一個新的用戶。
接著添加服務(wù)端的主程序代碼:
import (
"google.golang.org/grpc"
pb "gosample/grpcsample"
)
func main() {
listener, err := net.Listen("tcp", ":50051")
if err != nil {
log.Fatalf("Failed to listen: %v", err)
}
server := grpc.NewServer()
pb.RegisterUserServiceServer(server, &pb.UserServer{})
log.Println("gRPC server is running on port 50051")
if err := server.Serve(listener); err != nil {
log.Fatalf("Failed to serve: %v", err)
}
}在服務(wù)端主程序代碼中, 我們調(diào)用了grpcsample中的RegisterUserServiceServer方法注冊了一個服務(wù),并在本地的50051端口監(jiān)聽客戶端連接。
5.生成gRPC客戶端
同樣的方式, 新打開一個工程, 按照服務(wù)端生成gRPC的方式生成客戶端的代碼, 如圖:
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在客戶端的主程序中利用如下代碼進行服務(wù)端方法調(diào)用:
package main
import (
"context"
"fmt"
"log"
"google.golang.org/grpc"
"google.golang.org/grpc/credentials/insecure"
pb "sampleclient/grpcsample"
)
func main() {
conn, err := grpc.Dial("localhost:50051", grpc.WithTransportCredentials(insecure.NewCredentials()))
if err != nil {
log.Fatalf("Failed to connect: %v", err)
}
defer conn.Close()
client := pb.NewUserServiceClient(conn)
// 通過ID查詢用戶
user, err := client.GetUserById(context.Background(), &pb.UserRequest{Id: "1"})
if err != nil {
log.Fatalf("Error getting user: %v", err)
}
fmt.Printf("User: %+v\n", user)
// 添加一個新用戶
newUser := &pb.User{Id: "3", Name: "Alice", Age: 28}
addedUser, err := client.AddUser(context.Background(), newUser)
if err != nil {
log.Fatalf("Error adding user: %v", err)
}
fmt.Printf("Added User: %+v\n", addedUser)
}在上面的代碼中, 首先通過grpc包中的Dial函數(shù)連接到本地50051端口, 并調(diào)用gRPC的方法NewUserServiceClient新建一個客戶端連接, 接著遠程調(diào)用了服務(wù)端的兩個方法。首先開啟服務(wù)端, 查看客戶端調(diào)用方法后的返回,如圖:
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可以看到,成功獲取到遠程的兩個方法返回的結(jié)果。
