最初由谷歌进行开发。
RPC是一种服务器-客户端(Client/Server)模式,经典实现是一个通过发送请求-接受回应进行信息交互的系统。

  • 语言中立, 平台中立(使用编译器转成各个语言)
  • gRPC是一种现代化开源的高性能RPC框架
  • 使用HTTP/2作为传输协议。
  • gRPC是基于Protocol Buffers(Protobuf)。

在gRPC里,客户端可以像调用本地方法一样直接调用其他机器上的服务端应用程序的方法,帮助你更容易创建分布式应用程序和服务。
与许多RPC系统一样,gRPC是基于定义一个服务,指定一个可以远程调用的带有参数和返回类型的的方法。在服务端程序中实现这个接口并且运行gRPC服务处理客户端调用。
在客户端,有一个stub提供和服务端相同的方法。gRPC - 图1

为什么要用gRPC

使用gRPC, 我们可以一次性的在一个.proto文件中定义服务并使用任何支持它的语言去实现客户端和服务端,反过来,它们可以应用在各种场景中,从Google的服务器到你自己的平板电脑—— gRPC帮你解决了不同语言及环境间通信的复杂性。使用protocol buffers还能获得其他好处,包括高效的序列号,简单的IDL以及容易进行接口更新。总之一句话,使用gRPC能让我们更容易编写跨语言的分布式代码。

gRPC采用的是客户端实现的负载均衡。

  • 对于使用服务端负载均衡的系统,客户端会首先访问负载均衡的域名/IP,再由负载均衡按照策略分发请求到后端具体某个服务节点上。
  • 对于客户端的负载均衡则是,客户端从可用的后端服务节点列表中根据自己的负载均衡策略选择一个节点直连后端服务器。

Etcd软件包的naming组件里提供了一个命名解析器(naming resolver)结合gRPC本身自带的RoundRobin 轮询调度负载均衡器,让使用者能方便地搭建起一套服务注册/发现和负载均衡体系。
如果轮询调度满足不了调度需求或者不想使用Etcd作为服务的注册中心和命名解析器的话,可以通过写代码实现gRPC定义的Resolver和Balancer接口来满足系统的自定义需求。

优点:

  1. 高效的数据传输 ()
  2. 语言无关的领域模型定义

安装gRPC

安装gRPC

  1. go get -u google.golang.org/grpc

安装Protocol Buffers v3

安装用于生成gRPC服务代码的协议编译器,最简单的方法是从下面的链接:https://github.com/google/protobuf/releases下载适合你平台的预编译好的二进制文件(protoc-<version>-<platform>.zip)。
下载完之后,执行下面的步骤:

  1. 解压下载好的文件
  2. protoc二进制文件的路径加到环境变量中

接下来执行下面的命令安装protoc的Go插件:

  1. go get -u github.com/golang/protobuf/protoc-gen-go

编译插件protoc-gen-go将会安装到$GOBIN,默认是$GOPATH/bin,它必须在你的$PATH中以便协议编译器protoc能够找到它。

gRPC开发示例

1. 编写.proto代码, 生成指定语言代码

关于Protocol Buffers的教程可以自行在网上搜索,本文默认读者熟悉Protocol Buffers

  1. syntax = "proto3"; // 版本声明,使用Protocol Buffers v3版本
  2. package pb; // 包名,通过protoc生成go文件
  3. // 定义一个打招呼服务
  4. service Greeter {
  5. // SayHello 方法
  6. rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply) {}
  7. }
  8. // 包含人名的一个请求消息
  9. message HelloRequest {
  10. string name = 1;
  11. }
  12. // 包含问候语的响应消息
  13. message HelloReply {
  14. string message = 1;
  15. }

执行下面的命令,生成go语言源代码:

  1. protoc -I helloworld/ helloworld/pb/helloworld.proto --go_out=plugins=grpc:helloworld

gRPC_demo/helloworld/pb目录下会生成helloworld.pb.go文件。

2. 编写Server端Go代码

  1. package main
  2. import (
  3. "fmt"
  4. "net"
  5. pb "gRPC_demo/helloworld/pb"
  6. "golang.org/x/net/context"
  7. "google.golang.org/grpc"
  8. "google.golang.org/grpc/reflection"
  9. )
  10. type server struct{}
  11. // 实现这个接口
  12. func (s *server) SayHello(ctx context.Context, in *pb.HelloRequest) (*pb.HelloReply, error) {
  13. return &pb.HelloReply{Message: "Hello " + in.Name}, nil
  14. }
  15. func main() {
  16. // 监听本地的8972端口
  17. lis, err := net.Listen("tcp", ":8972")
  18. if err != nil {
  19. fmt.Printf("failed to listen: %v", err)
  20. return
  21. }
  22. s := grpc.NewServer() // 创建gRPC服务器
  23. pb.RegisterGreeterServer(s, &server{}) // 在gRPC服务端注册服务
  24. reflection.Register(s) //在给定的gRPC服务器上注册服务器反射服务
  25. // Serve方法在lis上接受传入连接,为每个连接创建一个ServerTransport和server的goroutine。
  26. // 该goroutine读取gRPC请求,然后调用已注册的处理程序来响应它们。
  27. err = s.Serve(lis)
  28. if err != nil {
  29. fmt.Printf("failed to serve: %v", err)
  30. return
  31. }
  32. }

将上面的代码保存到gRPC_demo/helloworld/server/server.go文件中,编译并执行:

  1. cd helloworld/server
  2. go build
  3. ./server

3. 编写Client端Go代码

  1. package main
  2. import (
  3. "context"
  4. "fmt"
  5. pb "gRPC_demo/helloworld/pb"
  6. "google.golang.org/grpc"
  7. )
  8. func main() {
  9. // 连接服务器
  10. conn, err := grpc.Dial(":8972", grpc.WithInsecure())
  11. if err != nil {
  12. fmt.Printf("faild to connect: %v", err)
  13. }
  14. defer conn.Close()
  15. c := pb.NewGreeterClient(conn)
  16. // 调用服务端的SayHello
  17. r, err := c.SayHello(context.Background(), &pb.HelloRequest{Name: "q1mi"})
  18. if err != nil {
  19. fmt.Printf("could not greet: %v", err)
  20. }
  21. fmt.Printf("Greeting: %s !\n", r.Message)
  22. }

将上面的代码保存到gRPC_demo/helloworld/client/client.go文件中,编译并执行:

  1. cd helloworld/client/
  2. go build
  3. ./client

得到输出如下(注意要先启动server端再启动client端):

  1. $ ./client
  2. Greeting: Hello q1mi!

此时我们的目录结构如下:

  1. ./gRPC_demo
  2. ├── go.mod
  3. ├── go.sum
  4. └── helloworld
  5. ├── client
  6. ├── client
  7. └── client.go
  8. ├── client.py
  9. ├── pb
  10. ├── helloworld.pb.go
  11. └── helloworld.proto
  12. └── server
  13. ├── server
  14. └── server.go