一文詳解gRPC快速整合SpringCloud

更新時間：2023年03月23日 09:18:41 作者：東小西

這篇文章主要為大家介紹gRPC快速整合SpringCloud的實現(xiàn)示例詳解，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進(jìn)步，早日升職加薪

gRPC

gRPC是由 google開發(fā)的一個高性能、通用的開源RPC框架，主要面向移動應(yīng)用開發(fā)且基于HTTP/2協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計，同時支持大多數(shù)流行的編程語言。它是一種與語言、平臺無關(guān)、可擴(kuò)展的序列化結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。它的定位類似于JSON、XML，但是比他們更小、更快、更簡單。

優(yōu)勢

gRPC基于HTTP/2協(xié)議傳輸，而HTTP/2相比HTTP1.x，還是有需要優(yōu)勢的：

HTTP/2采用二進(jìn)制格式傳輸協(xié)議，而非HTTP1.x的文本格式。

多路復(fù)用

HTTP/2支持通過一個連接發(fā)送多個并發(fā)的請求。

服務(wù)器推送

服務(wù)端推送是一種在客戶端請求之前發(fā)送數(shù)據(jù)的機(jī)制。在HTTP/2中，服務(wù)器可以對客戶端的一個請求發(fā)送多個響應(yīng)。而不像HTTP/1.X一樣，只能通過客戶端發(fā)起request,服務(wù)端才產(chǎn)生對應(yīng)的response。

減少網(wǎng)絡(luò)流量的頭部壓縮

HTTP/2對消息頭進(jìn)行了壓縮傳輸，能夠節(jié)省消息頭占用的網(wǎng)絡(luò)流量。

工作方式

從上圖可以看出，簡單了解一下grpc的工作模式。用gRPC來進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)用服務(wù)，客戶端(client) 僅僅需要gRPC Stub ，通過Proto Request向gRPC Server發(fā)起服務(wù)調(diào)用，然后 gRPC Server通過Proto Response(s)將調(diào)用結(jié)果返回給調(diào)用的client。

使用場景

接口約束： 需要對接口有嚴(yán)格的管控，比如對外部提供接口時，并不希望客戶端隨意傳遞數(shù)據(jù)，這是我們就可以使用gRPC來對接口約束。
性能要求：對傳輸性能有較高要求，如果我們傳輸?shù)南Ⅲw過大，或調(diào)度過于頻繁不希望影響系統(tǒng)性能時，可以考慮使用gRPC，它的消息體比JSON或者文本傳輸要小的多。

Protobuf語法

基本規(guī)范

文件以.proto做為文件后綴，除結(jié)構(gòu)定義外的語句以分號結(jié)尾
結(jié)構(gòu)定義可以包含：message、service、enum
rpc方法定義結(jié)尾的分號可有可無
Message命名采用駝峰命名方式，字段命名采用小寫字母加下劃線分隔方式
Enums類型名采用駝峰命名方式，字段命名采用大寫字母加下劃線分隔方式
Service與rpc方法名統(tǒng)一采用駝峰式命名

message SongServerRequest {
    required string song_name = 1;   
} 
enum Foo {       
  FIRST_VALUE = 1;       
  SECOND_VALUE = 2;   
}

限定修飾符

Required: 表示是一個必須字段，必須相對于發(fā)送方，在發(fā)送消息之前必須設(shè)置該字段的值，對于接收方，必須能夠識別該字段的意思。發(fā)送之前沒有設(shè)置required字段或者無法識別required字段都會引發(fā)編解碼異常，導(dǎo)致消息被丟棄。
Optional：表示是一個可選字段，可選對于發(fā)送方，在發(fā)送消息時，可以有選擇性的設(shè)置或者不設(shè)置該字段的值。對于接收方，如果能夠識別可選字段就進(jìn)行相應(yīng)的處理，如果無法識別，則忽略該字段，消息中的其它字段正常處理。
Repeated：表示該字段可以包含0~N個元素。其特性和optional一樣，但是每一次可以包含多個值?？梢钥醋魇窃趥鬟f一個數(shù)組的值。

數(shù)據(jù)類型

.proto	C++	Java	Python	Go	Ruby	C#
double	double	double	float	float64	Float	double
float	float	float	float	float32	Float	float
int32	int32	int	int	int32	Fixnum or Bignum	int
int64	int64	long	ing/long[3]	int64	Bignum	long
uint32	uint32	int[1]	int/long[3]	uint32	Fixnum or Bignum	uint
uint64	uint64	long[1]	int/long[3]	uint64	Bignum	ulong
sint32	int32	int	intj	int32	Fixnum or Bignum	int
sint64	int64	long	int/long[3]	int64	Bignum	long
fixed32	uint32	int[1]	int	uint32	Fixnum or Bignum	uint
fixed64	uint64	long[1]	int/long[3]	uint64	Bignum	ulong
sfixed32	int32	int	int	int32	Fixnum or Bignum	int
sfixed64	int64	long	int/long[3]	int64	Bignum	long
bool	bool	boolean	boolean	bool	TrueClass/FalseClass	bool
string	string	String	str/unicode[4]	string	String(UTF-8)	string
bytes	string	ByteString	str	[]byte	String(ASCII-8BIT)	ByteString

gRPC整合SpringCloud & Nacos

其實，第一次了解gRPC，也是在Nacos2.0升級的時候，Nacos2.0版本相比1.X新增了gRPC的通信方式。

端口	與主端口的偏移量	描述
9848	1000	客戶端gRPC請求服務(wù)端端口，用于客戶端向服務(wù)端發(fā)起連接和請求
9849	1001	服務(wù)端gRPC請求服務(wù)端端口，用于服務(wù)間同步等

核心依賴

    <properties>
        <java.version>8</java.version>
        <nacos.version>2.2.5.RELEASE</nacos.version>
        <mapstruct.version>1.3.1.Final</mapstruct.version>
        <grpc.starter.version>2.10.1.RELEASE</grpc.starter.version>
        <grpc.client.version>2.10.1.RELEASE</grpc.client.version>
        <lombok.version>1.18.12</lombok.version>
        <fastjson.version>1.2.76</fastjson.version>
        <freemarker.verson>2.3.28</freemarker.verson>
        <nacos.client>2.0.0</nacos.client>
    </properties>
    <dependency>
       <groupId>net.devh</groupId>
       <artifactId>grpc-client-spring-boot-starter</artifactId>
       <version>${grpc.client.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>net.devh</groupId>
        <artifactId>grpc-server-spring-boot-starter</artifactId>
        <version>${grpc.starter.version}</version>
    </dependency>

項目結(jié)構(gòu)

API

編寫pom配置。

<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>net.devh</groupId>
            <artifactId>grpc-server-spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
    <build>
        <extensions>
            <extension>
                <groupId>kr.motd.maven</groupId>
                <artifactId>os-maven-plugin</artifactId>
                <version>1.6.2</version>
            </extension>
        </extensions>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.xolstice.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>protobuf-maven-plugin</artifactId>
                <version>0.6.1</version>
                <configuration>
                    <protocArtifact>com.google.protobuf:protoc:3.12.0:exe:${os.detected.classifier}</protocArtifact>
                    <pluginId>grpc-java</pluginId>
                    <pluginArtifact>io.grpc:protoc-gen-grpc-java:1.34.1:exe:${os.detected.classifier}</pluginArtifact>
                    <!--設(shè)置grpc生成代碼到指定路徑-->
                    <outputDirectory>${project.basedir}/src/main/java</outputDirectory>
                    <!--生成代碼前是否清空目錄-->
                    <clearOutputDirectory>false</clearOutputDirectory>
                </configuration>
                <executions>
                    <execution>
                        <goals>
                            <goal>compile</goal>
                            <goal>compile-custom</goal>
                        </goals>
                    </execution>
                </executions>
            </plugin>
            <!-- 設(shè)置多個源文件夾 -->
            <plugin>
                <groupId>org.codehaus.mojo</groupId>
                <artifactId>build-helper-maven-plugin</artifactId>
                <version>3.0.0</version>
                <executions>
                    <!-- 添加主源碼目錄 -->
                    <execution>
                        <id>add-source</id>
                        <phase>generate-sources</phase>
                        <goals>
                            <goal>add-source</goal>
                        </goals>
                        <configuration>
                            <sources>
                                <source>${project.basedir}/src/main/gen</source>
                                <source>${project.basedir}/src/main/java</source>
                            </sources>
                        </configuration>
                    </execution>
                </executions>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

新建 src\main\proto 目錄，編寫 user.ptoto。

syntax = "proto3";
option java_multiple_files = true;
option java_package = "com.yx.grpc.user";
service UserService {
  rpc queryUser(UserRequest) returns (UserReply) {}
}
message UserRequest {
  int64 id = 2;
}
message UserReply {
  int32 code = 1;
  string msg = 2;
  bool success = 3;
  message Data {
    UserPb userPb = 1;
  }
  Data data = 4;
}
message UserPb {
  int64 id = 1;
  string name = 2;
  string sex = 3;
}

執(zhí)行 mvn compile，生成代碼。

服務(wù)端

核心服務(wù)實現(xiàn)類。

@GrpcService
public class UserServiceImpl  extends UserServiceGrpc.UserServiceImplBase{
    @Override
    public void queryUser(UserRequest request, StreamObserver&lt;UserReply&gt; responseObserver) {
        UserReply.Builder userReply =  UserReply.newBuilder();
        TblUser tblUser = new TblUser(11L, "syx", "nan");
        userReply.setCode(200).setMsg("SUCCESS").setSuccess(true);
        userReply.setData(UserReply.Data.newBuilder()
                .setUserPb(UserPb.newBuilder()
                        .setId(tblUser.getId())
                .setName(tblUser.getName())
                .setSex(tblUser.getSex())));
        responseObserver.onNext(userReply.build());
        responseObserver.onCompleted();
        super.queryUser(request, responseObserver);
    }
}

客戶端

gRPC配置。

grpc:
  client:
    GLOBAL:
      negotiation-type: plaintext
      enable-keep-alive: true
      keep-alive-without-calls: true

自定義請求轉(zhuǎn)換器。

@Configuration
public class MessageConverter {
    @Bean
    public HttpMessageConverters protobufHttpMessageConverter() {
        ProtobufHttpMessageConverter protobufHttpMessageConverter = new ProtobufHttpMessageConverter();
        protobufHttpMessageConverter.setSupportedMediaTypes(Lists.newArrayList(MediaType.APPLICATION_JSON, MediaType.parseMediaType(MediaType.TEXT_PLAIN_VALUE + ";charset=ISO-8859-1")));
        return new HttpMessageConverters(protobufHttpMessageConverter);
    }
}

請求測試類。

@RestController
@RequestMapping("/user")
@Slf4j
public class UserController {
    @GrpcClient("yx-grpc-service")
    UserServiceGrpc.UserServiceFutureStub futureStub;
    @RequestMapping(value="/queryUser/{id}")
    public UserReply queryUser(@PathVariable Integer id)  {
        UserReply userReply = null;
        try {
            userReply = futureStub.queryUser(UserRequest.newBuilder().setId(id).build()).get();
            return userReply;
        } catch (Exception e) {
        }
        return userReply;
    }
}