初识

Spring Cloud 微服务一般采用feign调用，实际是http+json方式传输数据，但这种方案从性能和稳定性来讲并不理想，有没更好的微服务通讯方案？答案是有的，如果你需要频繁的传输交互，对性能要求较高，且需要和各种平台（golang, c++等）对接，那么SpringBoot + gRpc + Protobuf + Netty 这种通讯方案则更为合适

脉络

什么是gRpc
gRpc工作机制
Spring Boot与GRPC集成使用
拓展：如何在微服务环境中使用
知行
什么是GRPC
gRPC 是Google开源的高性能、通用的RPC框架。客户端与服务端约定接口调用，可以在各种环境中运行，具有跨语言特性，适合构建分布式、微服务应用。

对于开发者而言：

需要使用protobuf定义接口，即.proto文件
然后使用compile工具生成特定语言的执行代码，比如JAVA、C/C++、Python等。类似于thrift，为了解决跨语言问题。
启动一个Server端，server端通过侦听指定的port，来等待Client链接请求，通常使用Netty来构建，GRPC内置了Netty的支持。
启动一个或者多个Client端，Client也是基于Netty，Client通过与Server建立TCP常链接，并发送请求；Request与Response均被封装成HTTP2的stream Frame，通过Netty Channel进行交互。

为什么使用gRpc？

性能优异，采用http2协议， Proto Buffer作序列化传输，对比JSON与XML有数倍提升。
多语言支持，多客户端接入，支持C++/GO/Ruby等语言。
支持负载均衡、跟踪、健康检查和认证。
proto3简介
Protocol Buffers是一个跨语言、跨平台的具有可扩展机制的序列化数据工具。也就是说，我在ubuntu下用python语言序列化一个对象，并使用http协议传输到使用java语言的android客户端，java使用对用的代码工具进行反序列化，也可以得到对应的对象。听起来好像跟json没有多大区别。。。其实区别挺多的。

Google说protobuf是smaller，faster，simpler，我们使用google规定的proto协议定义语言，之后使用proto的工具对代码进行“编译”，生成对应的各个平台的源代码，我们可以使用这些源代码进行工作。

Proto2与proto3：
Proto2和proto3有些区别，包括proto语言的规范，以及生成的代码，proto3更好用，更简便，所以我们直接存proto3开始。

GRPC工作机制

Grpc线程模型：

gRPC 的线程模型遵循 Netty 的线程分工原则，协议层消息的接收和编解码由 Netty 的 I/O(NioEventLoop) 线程负责, 应用层的处理由应用线程负责，防止由于应用处理耗时而阻塞 Netty 的 I/O 线程。BIO线程模型采用了线程池，但是后端的应用处理线程仍然采用同步阻塞的模型，阻塞的时间取决对方I/O处理的速度和网络I/O传输的速度。

客户端调用流程：

客户端 Stub 调用发起 RPC 调用远程服务。
获取服务端的地址信息（列表），使用默认的 LoadBalancer 策略，选择一个具体的 gRPC 服务端。
如果与服务端之间没有可用的连接，则创建 NettyClientTransport 和 NettyClientHandler，建立 HTTP/2 连接。
对请求使用 PB（Protobuf）序列化，通过 HTTP/2 Stream 发送给 gRPC 服务端。
服务端接收到响应之后，使用 PB（Protobuf）做反序列化。
回调 GrpcFuture 的 set(Response) 方法，唤醒阻塞的客户端调用线程，获取 RPC 响应数据。
Spring Boot与GRPC集成使用
下面讲解gRpc与Spring Boot的集成使用
服务设计

工程结构

grpc-demo : 父级工程。
grpc-client: 客户端工程，负责调用gRPC服务, 提供HTTP服务触发。
grpc-server: 股票服务端工程，提供股票价格接口。

grpc-lib: 公用工程，生成为protobuf对象与gRPC Service。

引入gRpc依赖

在grpc-demo父级工程下面增加依赖

<dependencies>
  <!-- spring boot grpc 相关依赖 -->
  <dependency>
    <groupId>net.devh</groupId>
    <artifactId>grpc-client-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>2.12.0.RELEASE</version>
 </dependency>
  <dependency>
    <groupId>net.devh</groupId>
    <artifactId>grpc-server-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>2.12.0.RELEASE</version>
  </dependency>
</dependencies>

这里引入的是第三方封装的gRpc组件。

定义Protobuf结构体

在grpci-lib工程下，创建StockService.proto文件 ``` syntax = “proto3”;

option java_multiple_files = true; option java_package = “com.mirson.grpc.lib”; option java_outer_classname = “StockServiceProto”;

// The stock service definition. service StockService { // get stock price by name rpc GetStockPrice (StockServiceRequest) returns (StockServiceReply) { } }

// The request message message StockServiceRequest { string name = 1; }

// The response message message StockServiceReply { string message = 1; }


- 定义一个接口GetStockPrice ， 用于查询股票价格。
- 定义请求结构体StockServiceRequest， 里面定义请求参数。
- 定义返回结构体StockServiceReply， 里面定义返回数据属性。

2. 增加POM依赖：

com.google.protobuf protobuf-java 4.0.0-rc-2 io.grpc grpc-all 1.39.0 io.netty netty-all 4.1.25.Final io.netty netty-tcnative-boringssl-static 2.0.8.Final

kr.motd.maven os-maven-plugin 1.6.2 org.xolstice.maven.plugins protobuf-maven-plugin 0.5.0 com.google.protobuf:protoc:3.5.1:exe:${os.detected.classifier} grpc-java io.grpc:protoc-gen-grpc-java:1.11.0:exe:${os.detected.classifier} ${project.basedir}/src/main/proto ${project.basedir}/src/main/java false compile compile compile-custom


点击maven的compile进行编译，即可生成Grpc源码<br />![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2021/png/1732354/1626933350502-8273c8d7-3e5e-4175-8087-545b73645069.png#clientId=u6677b579-23e0-4&from=paste&id=u2797db3e&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=image.png&originHeight=444&originWidth=360&originalType=binary&ratio=1&size=18747&status=done&style=none&taskId=u74b8ac54-f47d-4e18-838e-67d004a582a)
<a name="Nlkc7"></a>
#### 创建gRpc服务
接下来， 我们要提供gRpc服务， 在grpc-server服务工程， 创建GrpcStockService实现类：
```java
@GrpcService
public class GrpcStockService extends StockServiceGrpc.StockServiceImplBase {

    @Override
    public void getStockPrice(StockServiceRequest request, StreamObserver<StockServiceReply> responseObserver) {
        String msg = "股票名称:" + request.getName() + ", 股票价格:" + (new Random().nextInt(100-20)+20);
        StockServiceReply reply =StockServiceReply.newBuilder().setMessage(msg).build();
        responseObserver.onNext(reply);
        responseObserver.onCompleted();
    }
}

重写在定义的gRpc接口， getStockPrice获取股票价格。这里做测试，我们随机生成股票价格。
创建GrpcServiceStartup启动类：

@SpringBootApplication
public class GrpcServiceStartup {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(GrpcServiceStartup.class,args);
    }
}

工程配置信息：

spring:
  application:
    name: grpc-server
grpc:
  server:
    port: 9999

定义服务名称和端口。

创建gRpc客户端

有了gRpc服务，客户端如何调用？在grpc-client工程中，创建GrpcClientService类：

@Service
public class GrpcClientService {

    @GrpcClient("grpc-server")
    private StockServiceGrpc.StockServiceBlockingStub stockServiceStub;

    public String getStockPrice(final String name) {
        try {
            final StockServiceReply response = stockServiceStub.getStockPrice(StockServiceRequest.newBuilder().setName(name).build());
            return response.getMessage();
        } catch (final StatusRuntimeException e) {
            return "error!";
        }
    }
}

看到这里，应该可以明白，我们引入了生成的StockServiceGrpc，采用StockServiceBlockingStub阻塞式调用。

通过GrpcClient注解，指定了具体的grpc服务信息，这里名称要与配置文件中定义的名称一致。

再创建启动类:

@SpringBootApplication
@RestController
public class GrpcClientApplication {

    @Autowired
    private GrpcClientService grpcClientService;

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(GrpcClientApplication.class, args);
    }

    @RequestMapping("/")
    public String getStockPrice(@RequestParam(defaultValue = "中国平安") String name) {
        return grpcClientService.getStockPrice(name);
    }
}

为了便于测试，我们通过Spring Boot 提供了一个web接口。

接下来，就是客户端的工程配置文件，重点是gRpc的配置信息：

server:
  port: 9000
spring:
  application:
    name: grpc-client

grpc:
  client:
    grpc-server:
      address: 'static://127.0.0.1:9999'
      enableKeepAlive: true
      keepAliveWithoutCalls: true
      negotiationType: plaintext

定义了一个名为grpc-server的远程服务，采用静态方式调用，指定了IP和PORT，当然，也可以采用服务名称方式调用，这个要结合服务注册发现组件来使用，后面我们会讲如何与Nacos集成，在微服务中使用。

启动验证

启动服务端
启动客户端
访问接口地址： http://127.0.0.1:9000/?name=%E5%B7%A5%E5%95%86%E9%93%B6%E8%A1%8C

可以看到，能够成功访问。

springboot整合gprc 传输对象

参考链接

微服务高效通讯方案之SpringBoot + gRpc + Protobuf + Netty
springboot 集成 grpc 和 protobuf（二） | 在实际项目中使用 grpc 和 protobuf
springboot整合gprc 传输对象

springcloud

微服务高效通讯方案之SpringBoot gRpc Protobuf Netty

初识

脉络

知行

什么是GRPC

proto3简介