Google高性能开源框架gRPC：快速搭建及HTTP/2抓包

一、什么是gRPC

gRPC是google发起的一个*远程过程调用（rpc）*开源框架，可以在任何语言中，用任何编程语言编写。gRPC基于HTTP/2协议，使用Protocol Buffers作为序列化工具。

gRPC官网：https://grpc.io/

RPC

Remote Procedure Call，远程过程调用协议，一种通过网络调用远程计算机上服务，并且无需关注交互细节。可以理解为，服务A调用另一个服务B中的某段程序，底层实现对于开发者无感知，可以是基于HTTP/1.1也可以基于HTTP/2，可以序列化成json，xml，Protocol Buffers这些都不需要关心。像Dubbo就是一个RPC框架，仅关心业务编程即可。

Protocol Buffers

Protocol Buffers是一个跨语言，跨平台可扩展的数据结构序列化的一个工具语言，和JSON类似，但比JSON更小，更高效。需要通过工具编译成指定语言的代码，相当于你定义的对象需要由工具生成。

HTTP/2

HTTP协议第二个版本，兼容HTTP/1.1（目前广泛使用的仍然是HTTP/1.1），基于SPDY协议，于2015年2月17日被批准。

特性如下：

1. 头部压缩：使用HPACK算法对头部进行压缩
2. 对数据传输采用多路复用，让多个请求合并在同一TCP连接内。
3. 服务端主动推送消息

二、简单实践

文件生成

因为gRPC基于Protocol Buffers，需要通过工具来生成。

一种完全无依赖的方式是自己下载软件，如果要使用gRPC需要额外下载protoc-gen-grpc-java

proto地址：https://github.com/protocolbuffers/protobuf/releases/tag/v24.3

protoc-gen-grpc-java地址：https://repo.maven.apache.org/maven2/io/grpc/protoc-gen-grpc-java/1.58.0/

配置了好久没有配置成功，然后用了其他方案，maven插件的方式

        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.bootgroupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-pluginartifactId>
            plugin>
            <plugin>
                <groupId>org.xolstice.maven.pluginsgroupId>
                <artifactId>protobuf-maven-pluginartifactId>
                <version>0.6.1version>
                <configuration>
                    <protocArtifact>com.google.protobuf:protoc:3.21.5:exe:${os.detected.classifier}protocArtifact>
                    <pluginId>grpc-javapluginId>
                    <pluginArtifact>io.grpc:protoc-gen-grpc-java:1.48.1:exe:${os.detected.classifier}pluginArtifact>
                    <protoSourceRoot>${project.basedir}/src/main/protoprotoSourceRoot>
                    
                    <outputDirectory>${project.basedir}/src/main/java/outputDirectory>
                    <clearOutputDirectory>falseclearOutputDirectory>

                configuration>
                <executions>
                    <execution>
                        <goals>
                            <goal>compilegoal>
                            <goal>compile-customgoal>
                        goals>
                    execution>
                executions>
            plugin>

        plugins>

服务端实现

生成的文件部分就不占用过多篇幅了

仓库地址：https://gitee.com/Nortyr/allinone

这个是服务端实现，其中doubleStream我测试接收stream，返回stream，

public class ServiceImpl extends GreeterGrpc.GreeterImplBase{
  //...略
    @Override
    public StreamObserver<Helloworld.HelloRequest> doubleStream(StreamObserver<Helloworld.HelloReply> responseObserver) {
        return new StreamObserver<Helloworld.HelloRequest>() {
            AtomicInteger integer=new AtomicInteger();

            @Override
            public void onNext(Helloworld.HelloRequest helloRequest) {
                System.out.println(helloRequest.getMessage());

                Helloworld.HelloReply response = Helloworld.HelloReply.newBuilder()
                        .setMessage("瞅你咋地~~"+integer.incrementAndGet())
                        .build();
                responseObserver.onNext(response);
            }

            @Override
            public void onError(Throwable throwable) {
                System.out.println("error: " + throwable.getMessage());

            }

            @Override
            public void onCompleted() {
                System.out.println("Server completed");
                responseObserver.onCompleted();
            }
        };
    }
}

• 服务端代码:

public class ServerDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        int port = 9091;
        Server server = ServerBuilder
                .forPort(port)
                .addService(new ServiceImpl())
                .build()
                .start();
        System.out.println("server started, port : " + port);
        server.awaitTermination();
    }
}

• 客户端代码:

 private static void testDoubleStream() throws InterruptedException {
        String host = "127.0.0.1";
        int port = 9091;
        ManagedChannel channel = ManagedChannelBuilder.forAddress(host, port).usePlaintext().build();

//        client接收一个对象
        GreeterGrpc.GreeterStub stub = GreeterGrpc.newStub(channel);


        StreamObserver doubleStream = stub.doubleStream(new StreamObserver() {

            @Override
            public void onNext(Helloworld.HelloReply helloReply) {
                System.out.println("Received: " + helloReply.getMessage());
            }

            @Override
            public void onError(Throwable throwable) {
                System.out.println("error: " + throwable);
            }

            @Override
            public void onCompleted() {
                System.out.println("Client completed");
            }
        });
        doubleStream.onNext(Helloworld.HelloRequest.newBuilder().setMessage("你瞅啥~~ 1").build());
        doubleStream.onNext(Helloworld.HelloRequest.newBuilder().setMessage("你瞅啥~~ 2").build());
        doubleStream.onNext(Helloworld.HelloRequest.newBuilder().setMessage("你瞅啥~~ 3").build());
        doubleStream.onCompleted();
        Thread.sleep(10000);
        channel.shutdown();
    }

• 启动结果如下：
  

抓包分析

还没见过HTTP/2报文，想看下，发现全是TCP

需要修改下，使用http2解析

如果想要看到内容需要配置下ProtoBuf文件位置
Wireshark>Perferences>Protocols>ProtoBuf

至此over~~~

结尾

• 仓库地址：https://gitee.com/Nortyr/allinone/tree/main/grpc_demo
• 参考资料
  • https://grpc.io/
  • https://protobuf.dev/
  • https://zh.wikipedia.org/wiki/HTTP/2
  • https://blog.csdn.net/luo15242208310/article/details/122909827