grpc-swift入门

先戴个头盔，以下所有论述不保证正确性，请自行甄别服用。

不想看前面的屁话，要直接上代码的，请跳到「iOS App端如何实现和RPC服务器通信」章节

什么是RPC、gRPC、grpc-swift

要搞清楚什么是grpc-swift，

就要先搞清楚什么是gRPC，

要搞清楚什么是gRPC，

就要先搞清楚什么是RPC。

What is RPC

RPC，是Remote procedure call的简称，翻译过来——「远程过程调用」。

请讲人话？OK，举个，假如我要转1个比特币给你（事实上我并没有1个比特币，不嫌弃波卡幣/Polkadot的话，可以转给你——最近跌好惨），然后我就通过RPC这种「传输方式」转给你。

本质上这是一个传输数据的过程。所以RPC，就简单理解成「一种传输数据的方式」。

对比地看，我们还有另一种更常用的方式：HTTP+REST。（不知道啥玩意儿？不要紧。就理解成是互联网上另一种传输数据的方式就好了。）

简单来说，HTTP+REST方式，聚焦在数据data上：发送一个请求request，然后返回数据response。

而RPC，聚焦在「方法」上——直接调用一个「方法/函数/command」——只是对比于在同一个软件内部调用方法，RPC中调用有点不太一样，它是从电脑A，直接调用电脑B中的某个「方法」，是一个远程调用（Remote Call）。

然后这个「方法」和我们常见的「方法」一样，会有参数、返回值。要传输的数据，就放在参数、返回值里面，最终实现数据的传输。如下图：

RPC的数据传输过程

截图出处: Comparing web API types: SOAP, REST, GraphQL and RPC

What is gRPC

OK，RPC是一种传输数据的方式，那gRPC又是什么？

聪明的你意识到了，这里多了一个「g」。不过，大多数人第一反应，应该不会认为「g」表示的是「Google」——毕竟百度是众多宇宙中第一好用的搜索引擎。

事实上「g」表示的，正是Google（起码大多数人是这样认为的。关于「g」的其他含义，下面再作补充），gRPC是Google主导的对RPC的具体实现。卖点：高性能、开源、通用（支持很多语言: Supported languages）。

其中，Protocol Buffers，有需要认识一下的。可以把它类比成XML、JSON，但是Protocol Buffers的数据包更小、速度更快、实现更简单。

你可能会猜到，RPC还有XML-RPC，JSON-RPC这些其他的实现。而gRPC，更准确的对标，我觉得应该叫「Protocol Buffers-RPC」～

再回到「g」，事实上，把它理解成「Google」没有错，不过，经常没事找抽的工程师，对「g」是有另一番调侃的，详情： GRPC Core: g_stands_for

为了让大家有更直观的理解，下面把互联网数据传输的一部分发展史展现如下：

history

What is grpc-swift

OK，我们有gRPC了，是不是可以开始写iOS端的App，从「RPC后台」拿一些数据了？
上面提到，gRPC支持多种语言，其中就有Objective-C（如果暂时不理解「支持」的含义，后面会继续解释）。

但是，现在大家都用Swift开发iOS App，所以就有了grpc-swift了。

所以，总括来看，他们的关系如下图：
(对了，题外话：Bitcoin用的是JSON-RPC

RPC关系图

为什么要用gRPC

OK，上面讲了各种概念。那么，为什么要用gRPC呢？
（注意，我这里的问题是「为什么要用gRPC」，而不是「为什么要用RPC」）

天下武功，唯快不破

这是一条受用千年的古训。

gRPC用了上面提到过的Protocol Buffers，在数据传输过程，数据包/payload是基于二进制/binary的。
所以，数据包的size，比JSON小很多（想象一个例子：一个55bytes，一个20bytes）。
另外，二进制形式的数据包，CPU可以更高效地进行「序列化」和「反序列化」。

所以，概括来说，用gRPC的小伙伴，是想榨出更多的性能。

当然，gRPC也不是万金油，也有自己的劣势：浏览器支持有限、二进制格式对人类不友好等等。

更多的优劣分析，可以参考:
What is gRPC: Main Concepts, Pros and Cons, Use Cases

至于你要不要用gRPC，请自行斟酌——跟我好像没有关系。

iOS App端如何实现和RPC服务器通信

好了，上面讲了一大堆屁话，终于到正题了。

要写一个iOS的App，和gRPC后台通信。首先，我们要有一个gRPC后台——好一句废话。

服务端跑起来

没有后台经验的小伙伴不需要菊花一紧，你只需要在你的终端敲入swift run HelloWorldServer这行命令，然后再轻轻敲一下回车键，官方GitHub的HelloWorld后台，就会神奇般地跑起来了：

• 把grpc-swift项目clon下来
• cd到项目根目录
• 打开终端/Termanil，执行swift run HelloWorldServer命令（成功后会看到终端的打印：server started on port 1234）

这样，RPC后台就跑起来了。从这个后台能拿到什么数据？
首先这个后台有一个方法sayHello()可供（App）客户端调用，然后，假如你调用这个方法并传入Antony作为方法的参数（准确说应该是一个Rquest对象），他会返回字符串Hello Antony!（准确说应该是一个Response对象）。如果不传参数，默认返回Hello stranger!。
有没有很厉害？！

如果你迫不及待，没写好App，就想调sayHello()方法试试看。可以：

• 再打开一个终端
• cd到项目根目录
• 执行swift run HelloWorldClient命令（成功后会看到打印：Greeter received: Hello stranger!）
  表示我们的客户端（是一个命令行工具）调用了sayHello()并收到了后台服务端的数据了！
  
  RPC后台跑起来！

.proto文件的撰写

在写App之前，还想介绍一下 .proto文件。

上面介绍了，我们客户端这边，调用了sayHello()方法，同样地，到时候我们的App，也会调用这个方法，获取数据，而这个方法自然是用Swift语言写的，我们需要自己写这个方法吗？答案是不需要。那这个方法从哪里来？

答案就是接下来介绍的 .proto文件。我们利用Protocol Buffers这个接口描述语言，来把我们的数据传输过程中的「数据模型」和「方法」在 .proto文件定义好，然后再通过相关指令，生成你的客户端需要的代码。比如iOS的Swift、Android的Kotlin等等。
（上面说过的「gRPC支持多种语言」，就是这个意思。）

下面是仓库中的helloworld.proto 文件

// Protocol Buffers有proto2版本，这里表明，我们用的是比较新的proto3版本
syntax = "proto3";

// 下面的option，是生成代码时候的一些配置
option java_multiple_files = true; // 生成的Java代码，是否分成多个文件
option java_package = "io.grpc.examples.helloworld";
option java_outer_classname = "HelloWorldProto";
option objc_class_prefix = "HLW"; // 生成的Objective-C代码的前缀是什么

// 「包名」。想象一下，你在这里定义、最后生成的「类」和「方法」，有可能会和你原来App的「类」、「方法」重名。
// 这里加一个package的名称，避免「命名冲突」
package helloworld;

// 定义一个service
// 事实上你可以在同一个 .proto文件，定义多个serive（按我目前理解，这样做可以让不同功能的APIs，组织得更有条理？）
service Greeter {
  // SayHello接口方法的具体定义
  rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply) {}
}

// 参数HelloRequest的定义
// 注意，这里的1，并不是给name赋值，而是标记tag，用于序列化和反序列化时的字段匹配
// 这里的message关键字，可以理解成和class类似
message HelloRequest {
  string name = 1;
}

// 返回值类型HelloReply的定义
message HelloReply {
  string message = 1;
}

// 如果有其他的数据模型和方法，继续添加就好。是不是挺简单的？

具体的语法介绍: Language Guide (proto3)

这里需要说明一下， .proto文件，理论上是负责后台的工程师去撰写的。
可能比较nice一点的同事，会顺便生成swift文件给你，你直接用就可以了。没那么nice的，可能会把 .proto文件丢给你，让你自己玩。

不过这里的最佳实践，我相信是前后端的工程师一起讨论 .proto文件中API接口的撰写，毕竟前后端开发有差异，很难避免写出一些不符合对方预期的API接口。

有兴趣的前端小伙伴，也可以试试往helloworld.proto 文件加点方法，改点内容，重新生成代码，更新实现。感受一下后台的开发。

接口代码的生成

OK，现在我们有 .proto文件了，假如我们碰到一位没那么nice的后台同事，把 .proto文件直接丢过来，要怎么生成Swift代码？

gRPC Swift 提供了一个插件/plugin，叫protoc（名字算是起得够烂了？让人很confusing）。详见: protoc gRPC Swift plugin
（如果没有安装这个插件而运行生成代码的指令，报错command not found: protoc）

插件的安装，如果是macOS（应该没有人用Windows做iOS开发的？），直接在终端执行命令brew install swift-protobuf grpc-swift，用Homebrew来安装。
更详细的安装说明：Getting the protoc Plugins

（这里有个坑，一开始我搜到的是gRPC官网的安装教程Protocol Buffer Compiler Installation，这个不是针对Swift的，安装后生成代码的时候会提示protoc-gen-grpc-swift: program not found or is not executable）

装好后，就可以用命令来生成Swift代码了。不过，先看看生成的代码文件长什么样：

Generated Swift Files

可以看到，两个文件（命名还有点奇怪）：

• .grpc.swift文件生成的是：API接口方法（对应上面的SayHello方法）、Client（App端用到）、Provider（实现后台时用到——后台工程师用）
• .pb.swift文件生成的是：模型类（对应上面的HelloRequest，HelloReply）

接着，就可以敲命令行生成代码了，个人感觉命令行还是有点复杂，敲敲打打半天，才搞明白，所以画图说明一下（以这个目录下的helloworld.proto文件为例。先cd到仓库的根目录grpc-swift）：

代码生成指令说明

执行上面命令后，如无意外，就会得到helloworld.grpc.swift和helloworld.pb.swift两个文件。

可参考: protoc gRPC Swift plugin——不过感觉还没我讲得清楚

App端请求数据

终于可以写App端的代码了！！！

新建一个iOS工程，获取gRPC Swift：可以用Swift Package Manager；可以手动导入；也可以用CocoaPods。详情可以看Github仓库的README。

连接服务器，调用方法，获取数据

接着可以连接gRPC服务器了并获取数据了：

let group = PlatformSupport.makeEventLoopGroup(loopCount: 1)

// 创建一个channel
// 通过host和port，就知道连接那个服务器了
let channel = try? GRPCChannelPool.with(target: .host("localhost", port: 1234),
                                        transportSecurity: .plaintext,
                                        eventLoopGroup: group)

// 创建Client对象
// Helloworld_GreeterClient是根据.proto文件生成的代码
let greeter = Helloworld_GreeterClient(channel: channel!)

// 创建Request对象，作为方法的参数传给服务器
let request = Helloworld_HelloRequest.with {
    $0.name = "ANTONY"
}

// 传入参数，调用方法
let sayHello = greeter.sayHello(request)

do {
    // 拿到方法的返回值（后台返回的数据）
    let response = try sayHello.response.wait()
    print("Greeter received: \(response.message)")
} catch {
    print("Greeter failed: \(error)")
}

最后会看到Xcode控制台打印：Greeter received: Hello ANTONY!。这样就完成gRPC「客户端」和「服务器」之间的数据传输了。

Are you kidding me? 就这几行代码？你写了3000字？

OK，别着急，后面再写进阶一点的内容。