Go语言入门篇-gRPC基于golang & java简单实现

一.什么是RPC

1.简介：

RPC：Remote Procedure Call，远程过程调用。简单来说就是两个进程之间的数据交互。

正常服务端的接口服务是提供给用户端(在Web开发中就是浏览器)或者自身调用的，也就是本地过程调用。

和本地过程调用相对的就是：假如两个服务端不在一个进程内怎么进行数据交互？使用RPC。

尤其是现在微服务的大量实践，服务与服务之间的调用不可避免，RPC更显得尤为重要。

2.原理:

计算机的世界中不管使用哪种技术，核心都是对数据的操作。RPC不过是将数据的操作垮了一个维度而已。

解决的问题本质上只是数据在不同进程间的传输。我们所说的RPC一般是指在传输层使用TCP协议进行的数据交互，

也有很多基于HTTP的成熟框架。

gRPC调用如下图所示：

上图描述了一个RPC的完整调用流程：

1：client向client stub发起方法调用请求。

2：client stub接收到请求后，将方法名，请求参数等信息进行编码序列化。

3：client stub通过配置的ip和端口使用socket通过网络向远程服务器server发起请求。

4：远程服务器server接收到请求，解码反序列化请求信息。

5：server将请求信息交给server stub，server stub找到对应的本地真实方法实现。

6：本地方法处理调用请求并将返回的数据交给server stub。

7：server stub 将数据编码序列化交给操作系统内核，使用socket将数据返回。

8：client端socket接收到远程服务器的返回信息。

9：client stub将信息进行解码反序列化。

10：client收到远程服务器返回的信息。

上图中有一个stub(存根)的概念。

stub负责接收本地方法调用，并将它们委托给各自的具体实现对象。

server端stub又被称为skeleton(骨架)。可以理解为代理类。而实际上基于Java的RPC框架stub基本上也都是使用动态代理。

我们所说的client端和server端在RPC中一般也都是相对的概念。

而所谓的RPC框架也就是封装了上述流程中2-9的过程，让开发者调用远程方法就像调用本地方法一样。

二.常用的RPC框架选型

• Dubbo： 阿里开源的基于TCP的RPC框架，基本上是国内生产环境应用最广的开发框架了。使用zookeeper做服务的注册与发现，使用Netty做网络通信。遗憾的是不能跨语言，目前只支持Java。
• Thrift： Facebook开源的跨语言的RPC框架，通过IDL来定义RPC的接口和数据类型，使用thrift编译器生成不同语言的实现。据说是目前性能最好的RPC框架，只是暂没使用过。
• gRPC： 这个是我们今天要聊的重点。gRPC是Google的开源产品，是跨语言的通用型RPC框架，使用Go语言编写。 Java语言的应用同样使用了Netty做网络通信，Go采用了Goroutine做网络通信。序列化方式采用了Google自己开源的Protobuf。请求的调用和返回使用HTTP2的Stream。
• SpringCloud： SpringCloud并不能算一个RPC框架，它是Spring家族中一个微服务治理的解决方案，是一系列框架的集合。但在这个方案中，微服务之间的通信使用基于HTTP的Restful API，使用Eureka或Consul做服务注册与发现，使用声明式客户端Feign做服务的远程调用。这一系列的功能整合起来构成了一套完整的远程服务调用。

如何选择

如果公司项目使用Java并不牵扯到跨语言，且规模并没有大到难以治理，我推荐Dubbo。如果项目规模大，服务调用错综复杂，我推荐SpringCloud。

如果牵扯到跨语言，我推荐gRPC，这也是目前我司的选择。即使Thrift性能是gRPC的2倍，但没办法，它有个好爹，现在我们的开发环境考虑最多的还是生态，不得不向Google爸爸臣服。

三.gRPC原理

一个RPC框架必须有两个基础的组成部分：数据的序列化和进程数据通信的交互方式。

对于序列化gRPC采用了自家公司开源的Protobuf。什么是Protobuf？先看一句网络上 大部分的解释：

Google Protocol Buffer(简称 Protobuf)是一种轻便高效的结构化数据存储格式，平台无关、语言无关、可扩展，可用于通讯协议和数据存储等领域。

上句有几个关键点：它是一种数据存储格式，跨语言，跨平台，用于通讯协议和数据存储。

这么看和我们熟悉的JSON类似，但其实着重点有些本质的区别:

JSON主要是用于数据的传输，因为它轻量级，可读性好，解析简单。

Protobuf主要是用于跨语言的IDL，它除了和JSON、XML一样能定义结构体之外，还可以使用自描述格式定于出接口的特性，

并可以使用针对不同语言的protocol编译器产生不同语言的stub类。所以天然的适用于跨语言的RPC框架中。

而关于进程间的通讯，无疑是Socket。Java方面gRPC同样使用了成熟的开源框架Netty。使用Netty Channel作为数据通道。传输协议使用了HTTP2。

通过以上的分析，我们可以将一个完整的gRPC流程总结为以下几步：

• 通过.proto文件定义传输的接口和消息体。
• 通过protocol编译器生成server端和client端的stub程序。
• 将请求封装成HTTP2的Stream。
• 通过Channel作为数据通信通道使用Socket进行数据传输。

四.gRPC的简单实现

项目需求：

go调用java传递请求参数，并接收java返回的数据。（项目中本人采用http方式建立go&java连接）

为了体现gRPC跨语言的特性，我们使用两种语言：Go实现server端，Java作为client端来实现

1。安装Protocol Buffers，定义.proto文件

Step1:登录Google的 github下载对应Protocol Buffers版本 (本人下载all)

Step2:安装Protocol Buffer

参考博文：手把手教你如何安装Protocol Buffer

// Step1：安装 Protocol Buffer 依赖
// 注：Protocol Buffer 依赖于  autoconf、automake、libtool、curl
brew install autoconf automake libtool curl

// Step2：进入 Protocol Buffer安装包 解压后的文件夹（我的解压文件放在桌面）
cd Desktop/protobuf-3.6.1

// Step3：运行 autogen.sh 脚本
./autogen.sh

// Step4：运行 configure.sh 脚本
 ./configure

// Step5：编译未编译的依赖包
 make

// Step6：检查依赖包是否完整
 make check

// Step7：开始安装Protocol Buffer
make install

Step3:检查Protocol Buffer是否安装成功

// 在 终端 下输入
protoc - - version

执行protoc命令如果返回如下信息说明安装成功

未完待绪。。。。

参考文章：gRPC基于golang和java的简单实现