RPC基本原理和使用

RPC基本原理-使用GRPC实现来讲解

RPC原理架构

基本概念

1.什么是RPC

​ RPC远程过程调用（Remote Procedure Call），就是调用另一个进程上的函数，一般是调用另一台主机上进程的函数。RPC是一个应用层协议，底层要依赖其他协议传输数据，如http，tcp，websocket等。

​ RPC是服务之间的调用，调用方被称为RPC客户端，被调方被称为RPC服务端。RPC的实现一般会将底层的网络操作细节封装好，程序员只需关心接口定义，使用起来和调用本地函数一样。

2.什么是Protobuf

​ Protobuf是Protocol Buffers的简称,是一种轻量级的数据序列化协议 ，类似json、xml，是一种数据描述语言(使用IDL语法)。

​ 接口数据定义使用IDL语法定义，保存在.proto文件中，Protobuf提供编译器，将proto文件编译成目标语言的数据类型，供目标编程语言使用，所以RPC可以跨语言调用。

​ 为什么是Protobuf而不是json、xml等(需要的化也可是)？因为Protobuf序列化后是二进制数据，速度更快，占用空间更小。缺点是可读性差。(go自带的rpc使用特有的gob编码序列化数据,所以不能跨语言)

3.什么是IDL

​ IDL（ Interface Description Language ） 接口描述语言 。IDL 可以提供一种统一的规范来描述接口和数据结构，使得不同编程语言之间可以共享接口定义。使用 IDL 可以更清晰地定义接口和消息格式，使得代码更易读、易理解和易维护。

4.什么是stub

​ 直译：存根，就是指生成的客户端代码，通过protoc编译后的会生成客户端、服务端相关代码，以及接口的请求、响应数据的相关代码。

Protobuf组件

• protoc：Protobuf的编译器，将.proto文件编译成目标语言的代码，被目标语言使用。
• protoc插件：如protoc-gen-go，用于给protoc使用，生成go语言代码。
• Protobuf 运行时：就是编程时用的库，提供API接口对要传输的protobuf数据进行序列化，对接收的反序列化。

GRPC开发步骤

0.安装protobuf依赖

1.下载编译器protoc（这里是windows版）下载好解压后将bin目录配置到环境变量path中
https://github.com/protocolbuffers/protobuf/releases/download/v25.1/protoc-25.1-win64.zip	       
2.下载go的protoc插件，将安装在GOPATH/pkg/bin下。注：两个都要下载
//用于生成普通的 Protocol Buffers 代码，包括消息结构体、序列化和反序列化方法等。
$ go install google.golang.org/protobuf/cmd/protoc-gen-go@latest
//用于生成与 gRPC 相关的代码，包括 gRPC 服务接口定义、客户端和服务器端的 Stub 代码等。
$ go install google.golang.org/grpc/cmd/protoc-gen-go-grpc@latest

1.编写proto文件(IDL)

//文件名addressbook.proto
//定义接口的请求和响应数据
syntax = "proto3";
//生成代码的位置和包名
option go_package = "google.golang.org/grpc/examples/helloworld/helloworld";
option java_multiple_files = true;
option java_package = "io.grpc.examples.helloworld";
option java_outer_classname = "HelloWorldProto";

package helloworld;
// 定义接口，编译后的目标代码会实现这个接口。
service Greeter {
  //API
  rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply) {}
}
// 请求消息，会根据目标语言编译成结构体或类
message HelloRequest {
  string name = 1;
}
// 响应消息，会根据目标语言编译成结构体或类
message HelloReply {
  string message = 1;
}

2.编译proto文件

在.proto文件所在目录打开命令行,执行protoc --go_out=. --go_opt=paths=source_relative --go-grpc_out=. --go-grpc_opt=paths=source_relative ./addressbook.proto

参数--go_out，--go-grpc_out：编译后文件输出目录，.表示当前目录；--go_opt=paths=source_relative和--go-grpc_opt=paths=source_relative说明为相对目录；最后面是指定proto文件。

3.服务端/客户端的编写

go GRPC

//grpc server
package main
import (
	"context"
	"flag"
	"fmt"
	"log"
	"net"
	pb "go-rpc-demo/model"
	"google.golang.org/grpc"	//protobuf运行时
)
var (
	port = flag.Int("port", 50051, "The server port")
)
// server is used to implement helloworld.GreeterServer.
type server struct {
	pb.UnimplementedGreeterServer
}
// SayHello implements helloworld.GreeterServer
func (s *server) SayHello(ctx context.Context, in *pb.HelloRequest) (*pb.HelloReply, error) {
	log.Printf("Received: %v", in.GetName())
	return &pb.HelloReply{Message: "Hello " + in.GetName()}, nil
}
func main() {
	flag.Parse()
	lis, err := net.Listen("tcp", fmt.Sprintf(":%d", *port))
	if err != nil {
		log.Fatalf("failed to listen: %v", err)
	}
	s := grpc.NewServer()
	pb.RegisterGreeterServer(s, &server{})
	log.Printf("server listening at %v", lis.Addr())
	if err := s.Serve(lis); err != nil {
		log.Fatalf("failed to serve: %v", err)
	}
}

//grpc client
package main
import (
	"context"
	"flag"
	"log"
	"time"
	pb "go-rpc-demo/model"
	"google.golang.org/grpc"
	"google.golang.org/grpc/credentials/insecure"
)
const (
	defaultName = "world"
)
var (
	addr = flag.String("addr", "localhost:50051", "the address to connect to")
	name = flag.String("name", defaultName, "Name to greet")
)
func main() {
	flag.Parse()
	// Set up a connection to the server.
	conn, err := grpc.Dial(*addr, grpc.WithTransportCredentials(insecure.NewCredentials()))
	if err != nil {
		log.Fatalf("did not connect: %v", err)
	}
	defer conn.Close()
	c := pb.NewGreeterClient(conn)
	// Contact the server and print out its response.
	ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), time.Second)
	defer cancel()
	r, err := c.SayHello(ctx, &pb.HelloRequest{Name: *name})
	if err != nil {
		log.Fatalf("could not greet: %v", err)
	}
	log.Printf("Greeting: %s", r.GetMessage())
}