微服务 - 服务之间的通信gRPC

微服务之间的通信之gRPC

介绍

gRPC是一种与语言无关的高性能远程过程调用 (RPC) 框架，gRPC是Google发布的基于HTTP 2.0传输层协议承载的高性能开源软件框架，提供了支持多种编程语言的、对网络设备进行配置和纳管的方法。由于是开源框架，通信的双方可以进行二次开发，所以客户端和服务器端之间的通信会更加专注于业务层面的内容，减少了对由gRPC框架实现的底层通信的关注。

gRPC 的主要优点是：

• 现代高性能轻量级 RPC 框架。
• 协定优先 API 开发，默认使用协议缓冲区，允许与语言无关的实现。
• 可用于多种语言的工具，以生成强类型服务器和客户端。
• 支持客户端、服务器和双向流式处理调用。
• 使用 Protobuf 二进制序列化减少对网络的使用。

这些优点使 gRPC 适用于：

• 效率至关重要的轻量级微服务。

• 需要多种语言用于开发的 Polyglot 系统。

• 需要处理流式处理请求或响应的点对点实时服务。

以上摘自Microsoft Document

微服务中gRPC的交互过程

 

1. 交换机在开启gRPC功能后充当gRPC客户端的角色，采集服务器充当gRPC服务器角色；
2. 交换机会根据订阅的事件构建对应数据的格式（GPB/JSON），通过Protocol Buffers进行编写proto文件，交换机与服务器建立gRPC通道，通过gRPC协议向服务器发送请求消息；
3. 服务器收到请求消息后，服务器会通过Protocol Buffers解译proto文件，还原出最先定义好格式的数据结构，进行业务处理；
4. 数据梳理完后，服务器需要使用Protocol Buffers重编译应答数据，通过gRPC协议向交换机发送应答消息；

交换机收到应答消息后，结束本次的gRPC交互。上图展示的是gRPC交互过程的具体流程，这也是Telemetry触发方式其中之一，称为Dial-out模式。简单地说，gRPC就是在客户端和服务器端开启gRPC功能后建立连接，将设备上配置的订阅数据推送给服务器端。我们可以看到整个过程是需要用到Protocol Buffers将所需要处理数据的结构化数据在proto文件中进行定义。

微服务中gRPC的使用

1、想要使用grpc首先需要先引入gRPC的包

　　引入包的方法是：选中服务--->打开管理库程序包管理器--->选中浏览--->输入  Grpc.AspNetCore  --->选中第一个下载即可

　　注释：两个服务之间需要通信则这两个服务都需要引入gRPC的包

2、添加gRPC文件

　　在服务端中添加Protos文件夹（存储所有gRPC文件），在文件夹中添加一个  协议缓冲区文件，文件后缀为 .proto

　　设计 gRPC 的文件语法，有关 gRPC 文件语法的详细信息，参考一些国内的博客，如《Protobuf语言指南——.proto文件语法详解》。

　　我项目中使用的语法：

 1 syntax = "proto3";
 2 
 3 option csharp_namespace = "BS.GrpcServices.WorkTask";
 4 
 5 package BS.GrpcServices.WorkTask;
 6 
 7 service WorkTaskGrpc{
 8     rpc SubmitWorkTask(SubmitRequest) returns (SubmitResponse);
 9 }  
10 
11 message SubmitRequest{
12     string Id = 1;
13     int32  Survey = 2;
14     string OrderId = 3;
15 }
16 
17 message SubmitResponse{
18     bool Result = 1;
19 }

代码详解：

• BS.GrpcServices.WorkTask：生成的程序集，供外部引用，引入方法：using BS.GrpcServices.WorkTask;

• WorkTaskGrpc：程序集中的类，也是存储服务之间通信的方法集，引入程序集后通过继承当前类，则可以调用类中的方法

• SubmitWorkTask：类中的方法，也是两个服务之间通信的方法，通信的主要逻辑均存在当前方法中

• SubmitRequest：Request默认代表传入参数，Submit与方法相匹配

• SubmitResponse：Response默认代表返回值，Submit与方法相匹配

3、项目文件配置

　　双击客户端的服务项目，打开项目文件（.csproj后缀的文件），在文件中输入以下代码：

  "Protos\WorkTask.proto" GrpcServices="Server" />

　　输入完成之后保存即可；

　　双击客户端的服务项目，打开项目文件（.csproj后缀的文件），在文件中输入以下代码：

  "..\BS.WorkTask.API\Protos\WorkTask.proto" GrpcServices="Client" Link="Protos\WorkTask.proto" />

　　输入完成之后保存即可；

4、Startup.cs文件

　　客户端打开Startup.cs文件，输入以下代码：

AppContext.SetSwitch("System.Net.Http.SocketsHttpHandler.Http2UnencryptedSupport", true); //允许使用不加密的HTTP/2协议
services.AddGrpcClient(options =>
{
     options.Address = new Uri(Configuration.GetValue<string>("ServiceUrls:WorkTaskAPI"));
});

　　代码注解：上述代码是打通gRPC通信的最后一个关键点，客户端通过以上方法与gRPC展开通信，才能访问到服务端的gRPC程序集（BS.GrpcServices.WorkTask）

　　特别注意：上述代码的第一行，备注为允许使用不加密的 HTTP/2协议 是一定不能忽略的，少了此行代码通信则无法完成，因为gRPC就是通过当前协议来完成通信的

5、方法的实现

　　实现方法通过引用gRPC程序集，继承 WorkTaskGrpc.WorkTaskGrpcBase 类，实现方法如下：

 1 using BS.GrpcServices.WorkTask;
 2 using Grpc.Core;
 3 
 4 namespace BS.WorkTask.API.Services
 5 {
 6     public class WorkTaskService : WorkTaskGrpc.WorkTaskGrpcBase
 7     {
 8         public override async Task SubmitWorkTask(SubmitRequest request, ServerCallContext context)
 9         {
10             。。。。。。
11 
12             if(result.Succeeded)
13                 return new SubmitResponse() { Result = true };
14             else
15                 return new SubmitResponse() { Result = false };
16         }
17     }
18 }

　　调用方法通过引用gRPC程序集，创建 WorkTaskGrpc.WorkTaskGrpcClient 对象，通过对象调用类中的方法，调用方法如下：

 1 using BS.GrpcServices.WorkTask;
 2 
 3 namespace BS.ApiAggregator.Controllers
 4 {
 5     [Route("api/worktask")]
 6     [ApiController]
 7     public class WorkTaskController: ControllerBase
 8     {
 9         WorkTaskGrpc.WorkTaskGrpcClient _workTaskClient;
10         public WorkTaskController(WorkTaskGrpc.WorkTaskGrpcClient workTaskClient)
11         {
12             _workTaskClient = workTaskClient;
13         }
14 
15         [HttpPost("submit")]
16         public async Task SubmitAsync(GrpcServices.WorkTask.SubmitRequest request)
17         {
18             try
19             {
20                 var clientResult = await _workTaskClient.SubmitWorkTaskAsync(request);
21                 if (clientResult.Result)
22                 {
23                     。。。。。。
24                     return Ok(OperateResult.Success);
25                 }
26             }
27             catch (Exception ex)
28             {
29                 。。。。。
30             }
31         }
32     }
33 }  

　　提醒事项：

1. 中间省略的代码是处理逻辑，与gRPC无关
2. 调用方法在客户端内编写，实现方法在服务服务端被编写，两个位置不可混淆
3. 客户端代表的是调用方，服务端代表的是被调用方

 总结：

　　gRPC的配置相对来说比较复杂，对于一些服务比较少的微服务来说，不建议使用，可以通过传统的httpclient通信即可，相对于纯文本传输来说，gRPC传输的是二进制数据，使得传输数据体积小、负载低，保持更加紧凑和高效，对于传入的参数较大的情况的话，用gRPC的话则显得不够灵活

文章参考自：https://blog.csdn.net/zhaobw831/article/details/101638695

　　　　　　  https://baijiahao.baidu.com/s?id=1633335936037018920&wfr=spider&for=pc