gRPC学习之六：gRPC-Gateway集成swagger

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在CentOS7部署和设置GO
GO的gRPC开发环境准备
初试GO版gRPC开发
实战四类服务方法
gRPC-Gateway实战
gRPC-Gateway集成swagger

本篇概览

本文《gRPC学习》系列的第六篇，前文咱们实战了gRPC-Gateway，将gRPC服务以RESTful形式对外暴露，当时由于篇幅所限没有完成swagger集成，本篇来完成这个工作：开发gRPC服务，为其提供gRPC-Gateway，并提供在线swagger服务；
本文由以下章节构成，这也是gRPC-Gateway集成swagger的常规流程：

提前预览关键知识点；
新建工程文件夹；
安装必要的go包；
编写proto文件，使swagger支持http（默认是https）；
生成gRPC、gRPC-Gateway所需的go源码；
生成swagger所需的json文件；
下载swagger-ui的源码，以此生成go源码；
编写gRPC的服务端代码；
编写gRPC-Gateway服务端的代码;
验证；

注意，本文的所有操作都没有用到root账号，而是前文创建的golang账号；

源码下载

本篇实战中的源码可在GitHub下载到，地址和链接信息如下表所示(https://github.com/zq2599/blog_demos)：

名称	链接	备注
项目主页	https://github.com/zq2599/blog_demos	该项目在GitHub上的主页
git仓库地址(https)	https://github.com/zq2599/blog_demos.git	该项目源码的仓库地址，https协议
git仓库地址(ssh)	[email protected]:zq2599/blog_demos.git	该项目源码的仓库地址，ssh协议

这个git项目中有多个文件夹，本章的应用在go-source文件夹下，如下图红框所示：

在这里插入图片描述

go-source里面有多个子文件夹，本篇的源码在swaggerdemo中，如下图红框：

在这里插入图片描述

提前预览关键知识点

在gRPC-Gateway集成swagger服务的过程并不简单，咱们将其中的重点提前看一下，做到心里有数：

为了简化实战过程，gRPC-Gateway暴露的服务并未使用https，而是http，但是swagger-ui提供的调用服务却是https的，因此要在proto文件中指定swagger以http调用服务，指定的时候会用到文件protoc-gen-swagger/options/annotations.proto，因此需要找到这个文件对应的包，放在合适的位置；
swaggerdemo.swagger.json：这是swagger-ui要用的json文件，依据此文件，swagger才能正确的展现出gRPC-Gateway暴露的服务和参数定义，可以在页面上发起请求，此文件由插件protoc-gen-swagger生成，该插件是上一篇《gRPC-Gateway实战》中安装好的；
在gRPC-Gateway的代码中集成swagger-ui的代码：swagger-ui的代码由多个png、html、js文件组成，需要用工具go-bindata转换成go源码并放入合适的位置，流程如下图：

在这里插入图片描述

要将swaggerdemo.swagger.json文件通过web暴露出来，需要工具go-bindata-assetfs；
使用swagger的方式：打开swagger-ui页面后，将swaggerdemo.swagger.json输入给swagger-ui页面，令其解析后，生成对应的在线接口服务；

前提条件

本文是《gRPC-Gateway实战》的续篇，请您参考前文将gRPC-Gateway环境准备好；

提前展示文件结构

本次实战涉及到多个文件，在此先将最终的文件内容全部展示出来，以便您在开发过程中作为参考，所有内容都在$GOPATH/src/swaggerdemo目录下：

[golang@centos7 src]$ tree swaggerdemo/
swaggerdemo/
├── gateway
│   └── gateway.go
├── pkg
│   └── ui
│       └── data
│           └── swagger
│               └── datafile.go
├── server
│   └── server.go
├── swaggerdemo.pb.go
├── swaggerdemo.pb.gw.go
├── swaggerdemo.proto
├── swaggerdemo.swagger.json
└── third_party
    └── swagger-ui
        ├── favicon-16x16.png
        ├── favicon-32x32.png
        ├── index.html
        ├── oauth2-redirect.html
        ├── swagger-ui-bundle.js
        ├── swagger-ui-bundle.js.map
        ├── swagger-ui.css
        ├── swagger-ui.css.map
        ├── swagger-ui-es-bundle-core.js
        ├── swagger-ui-es-bundle-core.js.map
        ├── swagger-ui-es-bundle.js
        ├── swagger-ui-es-bundle.js.map
        ├── swagger-ui.js
        ├── swagger-ui.js.map
        ├── swagger-ui-standalone-preset.js
        └── swagger-ui-standalone-preset.js.map

8 directories, 23 files

新建工程文件夹

本次实战与前面几篇文章的代码没有关系，而是一个全新的工程，请在$GOPATH/src下面新建名为swaggerdemo的文件夹；

安装必要的go包

安装git，执行命令sudo yum install -y git unzip
工程中会用到几个包，接下来逐个安装；
go-bindata用来将swagger-ui的源码转为GO代码：

go get -u github.com/jteeuwen/go-bindata/...

go-bindata-assetfs在应用启动后，对外提供文件服务，这样可以通过web访问swagger的json文件：

go get -u github.com/elazarl/go-bindata-assetfs/...

glog是常用的日志工具：

go get -u github.com/golang/glog

编写proto文件

进入目录$GOPATH/src/swaggerdemo，新建swaggerdemo.proto，内容如下，有几处要注意的地方稍后会说明：

// 协议类型
syntax = "proto3";

// 包名
package swaggerdemo;

import "google/api/annotations.proto";
import "protoc-gen-swagger/options/annotations.proto";

// 定义swagger内容
option (grpc.gateway.protoc_gen_swagger.options.openapiv2_swagger) = {
  info: {
        title: "grpc gateway helloworld sample";
        version: "1.0"; 
  };
  schemes: HTTP;
};

// 定义的服务名
service Greeter {
  // 具体的远程服务方法
  rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply) {
    option (google.api.http) = {
      post: "/helloworld"
      body: "*"
    };
  }
}

// SayHello方法的入参，只有一个字符串字段
message HelloRequest {
  string name = 1;
}

// SayHello方法的返回值，只有一个字符串字段
message HelloReply {
  string message = 1;
}

文件swaggerdemo.proto和《gRPC-Gateway实战》一文中的proto文件大部分是一致的，不同之处在于增加了swagger的配置，这个配置的作用是让swagger把远程调用配置成http，如果没有这些配置，swagger默认的远程调用就是https的，本文的gRPC-Gateway提供的是http服务，所以要加上这些配置，在上述swaggerdemo.proto的内容中，具体的配置有以下两处：

用import关键词导入protoc-gen-swagger/options/annotations.proto
下面这段就是swagger的配置了，重点是schemes，里面只有HTTP：

option (grpc.gateway.protoc_gen_swagger.options.openapiv2_swagger) = {
  info: {
        title: "grpc gateway helloworld sample";
        version: "1.0"; 
  };
  schemes: HTTP;
};

还要把swaggerdemo.proto中提到的protoc-gen-swagger/options/annotations.proto文件放在合适的地方，以便使用swaggerdemo.proto的时候能找到此annotations.proto文件，执行以下命令：

cd $GOPATH/src
cp -r ./github.com/grpc-ecosystem/grpc-gateway/protoc-gen-swagger ./

上述命令中的protoc-gen-swagger文件夹，是在前文的操作中下载好的；

生成gRPC、gRPC-Gateway所需的go源码

生成gRPC、gRPC-Gateway所需的go源码，这样的操作在前面已经做过，这里用swaggerdemo.proto再做一次，先进入目录$GOPATH/src/swaggerdemo
执行以下命令，生成gRPC所需源码：

protoc -I. \
-I$GOPATH/src \
-I$GOPATH/src/github.com/grpc-ecosystem/grpc-gateway/third_party/googleapis \
--go_out=plugins=grpc:. \
swaggerdemo.proto

执行以下命令，生成gRPC-Gateway所需源码：

protoc -I. \
-I$GOPATH/src \
-I$GOPATH/src/github.com/grpc-ecosystem/grpc-gateway/third_party/googleapis \
--grpc-gateway_out=logtostderr=true:. \
swaggerdemo.proto

生成swagger所需的json文件

还是在目录$GOPATH/src/swaggerdemo，执行以下命令，生成swagger所需json：

protoc -I. \
-I$GOPATH/src \
-I$GOPATH/src/github.com/grpc-ecosystem/grpc-gateway/third_party/googleapis \
--swagger_out=logtostderr=true:. \
swaggerdemo.proto

此时的$GOPATH/src/swaggerdemo目录下新增以下三个文件：

swaggerdemo.pb.go：gRPC所需的go文件
swaggerdemo.pb.gw.go：gRPC-Gateway所需的go文件
swaggerdemo.swagger.json：swagger-ui要用的json文件，依据此文件，swagger展现的页面中会有gRPC-Gateway暴露的服务和参数定义，可以在页面上发起请求

生成swagger-ui的go文件

要想在服务中提供swagger的web页面，需要将swagger-ui的源码转为go文件，步骤如下：

接下来的命令会从Github下载swagger-ui的源码，这个文件本该从swagger官方下载，但是我这里尝试多次后发现，下载得到的zip包很容器出现文件损坏而无法解压缩的情况，于是我将此文件放在了自己的Github上，下面的操作也是从我自己的Github下载的，但实际上此文件和swagger官方的并无区别；
进入目录$GOPATH/src/swaggerdemo，执行以下命令下载swagger-ui源码，并放入指定位置：

wget https://raw.githubusercontent.com/zq2599/blog_download_files/master/files/swagger-ui.zip -O swagger-ui.zip \
&& unzip swagger-ui.zip \
&& mkdir -p $GOPATH/src/swaggerdemo/third_party/ \
&& mv ./swagger-ui-3.38.0/dist $GOPATH/src/swaggerdemo/third_party/ \
&& mv $GOPATH/src/swaggerdemo/third_party/dist $GOPATH/src/swaggerdemo/third_party/swagger-ui \
&& rm -f ./swagger-ui.zip \
&& rm -rf ./swagger-ui-3.38.0

执行以下命令新建文件夹，该文件夹用来存放稍后生成的swagger-ui的go源码：

mkdir -p $GOPATH/src/swaggerdemo/pkg/ui/data/swagger

执行以下命令，将swagger-ui源码转为datafile.go文件：

cd $GOPATH/src/swaggerdemo/
go-bindata --nocompress -pkg swagger -o pkg/ui/data/swagger/datafile.go third_party/swagger-ui/...

这时候在$GOPATH/src/swaggerdemo/pkg/ui/data/swagger目录下生成了文件datafile.go

所有文件和材料已经准备完成，开始编码；

编写gRPC的服务端代码

按照swaggerdemo.proto的配置新建一个gRPC服务，步骤如下：

新建文件夹$GOPATH/src/swaggerdemo/server；
在新建的server文件夹下新增文件server.go，内容如下，只是个普通的gRPC服务而已：

package main

import (
    "context"
    "log"
    "net"

    "google.golang.org/grpc"
    pb "swaggerdemo"
)

const (
    port = ":50051"
)

// 定义结构体，在调用注册api的时候作为入参，
// 该结构体会带上SayHello方法，里面是业务代码
// 这样远程调用时就执行了业务代码了
type server struct {
    // pb.go中自动生成的，是个空结构体
    pb.UnimplementedGreeterServer
}

// 业务代码在此写，客户端远程调用SayHello时，
// 会执行这里的代码
func (s *server) SayHello(ctx context.Context, in *pb.HelloRequest) (*pb.HelloReply, error) {
    // 打印请求参数
    log.Printf("Received: %v", in.GetName())
    // 实例化结构体HelloReply，作为返回值
    return &pb.HelloReply{Message: "Hello " + in.GetName()}, nil
}

func main() {
    // 要监听的协议和端口
    lis, err := net.Listen("tcp", port)
    if err != nil {
        log.Fatalf("failed to listen: %v", err)
    }

    // 实例化gRPC server结构体
    s := grpc.NewServer()

    // 服务注册
    pb.RegisterGreeterServer(s, &server{})

    log.Println("开始监听，等待远程调用...")

    if err := s.Serve(lis); err != nil {
        log.Fatalf("failed to serve: %v", err)
    }
}

以上就是gRPC服务的代码，与前几篇文章中的差不多，就不赘述了；

编写gRPC-Gateway服务端的代码

开始编写gRPC-Gateway服务端代码，这是本文的重点所在，除了提供与前文一样的gRPC-Gateway服务，还提供了swagger的json文件服务，以及swagger的ui服务；
新建文件夹$GOPATH/src/swaggerdemo/gateway；
在新建的gateway文件夹下新增文件gateway.go，内容如下，有几处要注意的地方稍后会说明：

package main

import (
    "github.com/elazarl/go-bindata-assetfs"
    "log"
    "net/http"
    "path"
    "strings"

    "github.com/golang/glog"
    "github.com/grpc-ecosystem/grpc-gateway/runtime"
    "golang.org/x/net/context"
    "google.golang.org/grpc"
    swagger "swaggerdemo/pkg/ui/data/swagger"
    gw "swaggerdemo"
)

func run() error {
    ctx := context.Background()
    ctx, cancel := context.WithCancel(ctx)
    defer cancel()

    gwmux, err := newGateway(ctx)
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    mux := http.NewServeMux()
    mux.Handle("/", gwmux)
    mux.HandleFunc("/swagger/", serveSwaggerFile)
    serveSwaggerUI(mux)

    log.Println("grpc-gateway listen on localhost:9090")
    return http.ListenAndServe(":9090", mux)
}

func newGateway(ctx context.Context) (http.Handler, error) {
    opts := []grpc.DialOption{grpc.WithInsecure()}

    gwmux := runtime.NewServeMux()
    if err := gw.RegisterGreeterHandlerFromEndpoint(ctx, gwmux, ":50051", opts); err != nil {
        return nil, err
    }

    return gwmux, nil
}

func serveSwaggerFile(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    log.Println("start serveSwaggerFile")       


    if !strings.HasSuffix(r.URL.Path, "swagger.json") {
        log.Printf("Not Found: %s", r.URL.Path)
        http.NotFound(w, r)
        return
    }

    p := strings.TrimPrefix(r.URL.Path, "/swagger/")
    p = path.Join("../", p)

    log.Printf("Serving swagger-file: %s", p)

    http.ServeFile(w, r, p)
}

func serveSwaggerUI(mux *http.ServeMux) {
    fileServer := http.FileServer(&assetfs.AssetFS{
        Asset:    swagger.Asset,
        AssetDir: swagger.AssetDir,
        Prefix:   "third_party/swagger-ui",
    })
    prefix := "/swagger-ui/"
    mux.Handle(prefix, http.StripPrefix(prefix, fileServer))
}

func main() {
    defer glog.Flush()

    if err := run(); err != nil {
        glog.Fatal(err)
    }
}

对于这个gateway.go文件，有以下几处需要重点注意：

外部的RESTful请求转发到server.go的功能，被封装到newGateway方法中；
请求URL中如果含有/swagger，就交给serveSwaggerFile方法处理，这里面的逻辑是将文件$GOPATH/src/swaggerdemo/swaggerdemo.swagger.json返回给请求方；
重点关注serveSwaggerUI方法，经过该方法的处理后，如果请求URL中含有/swagger-ui，就会交给前面生成的datafile.go处理，也就是打开了swagger-ui的页面；

至此，开发工作已经完成，可以开始验证了；

验证

进入目录$GOPATH/src/swaggerdemo/server，执行go run server.go启动gRPC服务；
进入目录$GOPATH/src/swaggerdemo/gateway，执行go run gateway.go启动gRPC-Gateway服务；
确保服务所在机器的防火墙已经关闭；
我这边服务器IP地址是http://192.168.133.204/，因此浏览器访问：http://192.168.133.204:9090/swagger/swaggerdemo.swagger.json ，即可看到swagger.json的内容，如下图：

在这里插入图片描述

访问swagger-ui页面，地址是：http://192.168.133.204:9090/swagger-ui/ ，如下图，可见swagger-ui功能正常：

在这里插入图片描述

此时的swagger-ui页面并未展示gRPC-Gateway的接口内容，需要将http://192.168.133.204:9090/swagger/swaggerdemo.swagger.json填入下图红框1中，再点击红框2的按钮，即可正常展示，红框3就是gRPC-Gateway对外暴露的服务：

在这里插入图片描述

点击下图红框中的Try it out按钮，即可在页面上向后台发起请求：

在这里插入图片描述

如下图，修改红框1中的请求参数，再点击红框2中的按钮，即可发起请求：

在这里插入图片描述

如下图，红框1中是请求地址，可见是http请求，证明咱们之前在proto文件中的设置已经生效，红框2中是收到的返回内容，很明显这个内容来自server.go：

在这里插入图片描述

至此，gRPC-Gateway集成swagger的操作就完成了，可见这是一系列繁琐的操作，希望本文能给您提供一些参考，助您顺利集成swagger；

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生成gRPC、gRPC-Gateway所需的go源码

生成swagger所需的json文件

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