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重學(xué)Go語(yǔ)言之如何開(kāi)發(fā)RPC應(yīng)用

更新時(shí)間：2023年09月04日 15:33:13 作者：程序員讀書

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了在Go語(yǔ)言中如何構(gòu)建RPC應(yīng)用,文中的示例代碼講解詳細(xì),具有一定的學(xué)習(xí)價(jià)值,感興趣的小伙伴可以跟隨小編一起學(xué)習(xí)一下

對(duì)RPC的理解

什么是RPC

RPC是Remote Procedure Call的縮寫，中文譯為遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用，通俗一點(diǎn)來(lái)說(shuō)就是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)調(diào)用部署在遠(yuǎn)程服務(wù)器上的函數(shù)或方法，如下圖所示：

RPC與HTTP

談到RPC，往往會(huì)讓人聯(lián)想到另一種調(diào)用遠(yuǎn)程服務(wù)的方式：HTTP。

那為什么有了HTTP，還需要RPC呢？

其實(shí)使用RPC在不同主機(jī)進(jìn)程間通訊的時(shí)間要早于HTTP出現(xiàn)的時(shí)間。

因此，應(yīng)該這么問(wèn)：既然有了RPC為何還需要HTTP呢？

我們知道，任何網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序之間通訊都是基于TCP協(xié)議(當(dāng)然可以是UDP)。

TCP是傳輸層協(xié)議，其作用之一便是將從網(wǎng)絡(luò)層接收的數(shù)據(jù)傳給應(yīng)用層。

HTTP是一個(gè)應(yīng)用層協(xié)議，HTTP協(xié)議規(guī)定一條HTTP報(bào)文由請(qǐng)求行、請(qǐng)求頭和消息體組成，因此每條HTTP報(bào)文都有固定的格式。

使用RPC的方式進(jìn)行通訊時(shí)，傳輸層依然是TCP協(xié)議，但是應(yīng)用層則需要通訊雙方約定好數(shù)據(jù)格式，相當(dāng)于自定義一個(gè)應(yīng)用層協(xié)議，因此RPC有各種不同的實(shí)現(xiàn)，并沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)范。

gRPC框架的使用

gRPC是一個(gè)高性能開(kāi)源的RPC框架，支持Go，C++，Java，PHP，Ruby，Python等不同編程語(yǔ)言。

圖片來(lái)自于grpc官網(wǎng)

Protocol Buffers

Protocol Buffers是Google開(kāi)發(fā)的一種與語(yǔ)言、平臺(tái)無(wú)關(guān)的數(shù)據(jù)序列化機(jī)制，這種機(jī)制由幾個(gè)部分組成：

protoc編譯器，用于編譯.proto文件。
以.proto為后綴的IDL聲明文件，用于定義一個(gè)RPC服務(wù)。
底層支持通訊并進(jìn)行編碼與解碼的庫(kù)。

Protocal Buffers有以下幾個(gè)特征：

Protocal Buffers和JSON類似，用于序列化數(shù)據(jù)，不過(guò)與比于JSON其體積更小，因此傳輸也更快。
支持多種編程語(yǔ)言。
可以非?？焖賯鬏斉c解析。

.proto文件

.proto文件用于聲明使用gRPC進(jìn)行通訊服務(wù)名稱、請(qǐng)求數(shù)據(jù)類型、順序與響應(yīng)數(shù)據(jù)類型、順序等信息。

.proto文件的第一行必須是：

syntax = "proto3";

如果沒(méi)有聲明為proto3，編譯器會(huì)以proto2的語(yǔ)法解析.proto文件。

message關(guān)鍵字用于定義一個(gè)消息類型：

message SearchRequest {
  string query = 1;
  int32 page_number = 2;
  int32 results_per_page = 3;
}

同一個(gè).proto文件里可以定義多個(gè)消息類型：

message SearchRequest {
  string query = 1;
  int32 page_number = 2;
  int32 results_per_page = 3;
}
message SearchResponse {
	//...
}

service關(guān)鍵字用于聲明一個(gè)服務(wù)，格式如下：

service Search {
  rpc Search (SearchRequest) returns (SearchReply) {}
}

編寫好的.proto文件，要使用protoc編譯進(jìn)行編譯，生成目標(biāo)語(yǔ)言的代碼。

開(kāi)發(fā)工具安裝

當(dāng)然在開(kāi)發(fā)之前，除了安裝Go語(yǔ)言環(huán)境外，還需要安裝以下幾個(gè)工具：

protoc
protoc-gen-go
protoc-gen-go-grpc

protoc

protoc是.proto文件的編譯器，其作用是將.proto文件中聲明的信息轉(zhuǎn)為目標(biāo)語(yǔ)言的代碼。

protoc可以從以下地址下載：https://github.com/protocolbuffers/protobuf/releases

下載后，將其配置到PATH路徑下即可。

protoc-gen-go與protoc-gen-go-grpc

如果要protoc編譯器可以生成go代碼，還需要安裝protoc-gen-go和protoc-gen-go-grpc插件。

protoc-gen-go與protoc-gen-go-grpc插件用于生成go以及grpc代碼，這兩個(gè)插件由protoc命令調(diào)用。

使用go install將兩個(gè)命令安裝到GOPATH/bin目錄下：

$?go?install?google.golang.org/protobuf/cmd/protoc-gen-go@latest
$?go?install?google.golang.org/grpc/cmd/protoc-gen-go-grpc@latest

GOPATH/bin目錄要配置到PATH目錄下

案例實(shí)戰(zhàn)

安裝了相關(guān)工具以及了解了Protocol Buffers與.proto文件，下面我們通過(guò)一個(gè)實(shí)際案例來(lái)了解RPC應(yīng)用的開(kāi)發(fā)。

創(chuàng)建項(xiàng)目

首先執(zhí)行以下命令創(chuàng)建一個(gè)Go項(xiàng)目：

$?mkdir?test
$?cd?test
$?go?mod?init?test

定義.proto文件

用gRPC開(kāi)發(fā)RPC應(yīng)用的第一件事就是定義.proto文件，在這個(gè)項(xiàng)目中，我們?cè)?code>user目錄下創(chuàng)建user.proto文件：

$?mkdir?user
$?touch?user.proto

在user.proto文件中輸入以下代碼：

syntax = "proto3";
option go_package = "test/user";
//定義兩個(gè)服務(wù)
service User {
    rpc GetUser (UserId) returns (UserInfoReply) {}
    rpc AddUser (AddUserRequest) returns(UserId){}
}
message UserId {
    int32 id = 1;
}
message UserInfoReply {
    int32 id = 1;
    string name = 2;
    string email = 3;
}
message AddUserRequest {
    string name = 1;
    string email = 2;
}

編譯.proto文件：

.proto文件編寫完成后，執(zhí)行protoc命令編譯該文件，生成目標(biāo)語(yǔ)言代碼：

protoc?--go_out=.?--go_opt=paths=source_relative?\
????--go-grpc_out=.?--go-grpc_opt=paths=source_relative?\
????user/user.proto

編譯成功后會(huì)在user目錄生成user.pb.go和user_grpc.pb.go兩個(gè)文件。

編寫服務(wù)端代碼

下面是gRPC應(yīng)用的服務(wù)端代碼：

package?main
import?(
?"context"
?"log"
?"net"
?"test/user"
?"google.golang.org/grpc"
)
type?userServer?struct?{
?user.UnimplementedUserServer
}
//[1]
func?(s?*userServer)?GetUser(ctx?context.Context,?in?*user.UserId)?(*user.UserInfoReply,?error)?{
?log.Printf("請(qǐng)求用戶id為:?%d",?in.GetId())
?return?&user.UserInfoReply{Id:?1,?Name:?"程序員讀書",?Email:?"test@163.com"},?nil
}
//[2]
func?(s?*userServer)?AddUser(ctx?context.Context,?in?*user.AddUserRequest)?(*user.UserId,?error)?{
?log.Printf("你要添加的用戶名稱為:?%s,郵箱為：%s",?in.GetName(),?in.GetEmail())
?return?&user.UserId{Id:?2},?nil
}
func?main()?{
?listen,?err?:=?net.Listen("tcp",?":50051")
?if?err?!=?nil?{
??log.Fatalf("failed?to?listen:?%v",?err)
?}
?s?:=?grpc.NewServer()
?user.RegisterUserServer(s,?&userServer{})
?log.Printf("server?listening?at?%v",?listen.Addr())
?if?err?:=?s.Serve(listen);?err?!=?nil?{
??log.Fatalf("failed?to?serve:?%v",?err)
?}
}

在上面的代碼中，主要完成以下幾件事：

創(chuàng)建一個(gè)監(jiān)聽(tīng)器監(jiān)聽(tīng)50051端口
通過(guò)grpc.NewServer()創(chuàng)建RPC服務(wù)器，將服務(wù)對(duì)象userServer綁定服務(wù)器
將監(jiān)聽(tīng)器傳給RPC服務(wù)器以啟動(dòng)服務(wù)。

編寫客戶端代碼

package?main
import?(
?"context"
?"log"
?"os"
?"time"
?"test/user"
?"google.golang.org/grpc"
)
func?main()?{
?conn,?err?:=?grpc.Dial("localhost:50051",?grpc.WithInsecure(),?grpc.WithBlock())
?if?err?!=?nil?{
??log.Fatalf("did?not?connect:?%v",?err)
?}
?defer?conn.Close()
??ctx,?cancel?:=?context.WithTimeout(context.Background(),?time.Second)
?defer?cancel()
?u?:=?user.NewUserClient(conn)
?userInfo,?err?:=?u.GetUser(ctx,?&user.UserId{Id:?1})
?if?err?!=?nil?{
??log.Fatalf("user?nto?found:?%v",?err)
?}
??userId,err?:=?u.AddUser(ctx,&user.AddUserRequest{Name:"test",Email:"test@test.com"})
}