go grpc高级用法

错误处理

gRPC 一般不在 message 中定义错误。毕竟每个 gRPC 服务本身就带一个 error 的返回值，这是用来传输错误的专用通道。gRPC 中所有的错误返回都应该是 nil 或者 由 status.Status 产生的一个error。这样error可以直接被调用方Client识别。

常规用法

当遇到一个go错误的时候，直接返回是无法被下游client识别的。

恰当的做法是：
调用 status.New 方法，并传入一个适当的错误码，生成一个 status.Status 对象
调用该 status.Err 方法生成一个能被调用方识别的error，然后返回
st := status.New(codes.NotFound, “some description”)
err := st.Err()
传入的错误码是 codes.Code 类型。

此外还有更便捷的办法：使用 status.Error。它避免了手动转换的操作。

err := status.Error(codes.NotFound, "some description")

进阶用法

上面的错误有个问题，就是 code.Code 定义的错误码只有固定的几种，无法详尽地表达业务中遇到的错误场景。

gRPC 提供了在错误中补充信息的机制：status.WithDetails 方法

Client 通过将 error 重新转换位 status.Status ，就可以通过 status.Details 方法直接获取其中的内容。

status.Detials 返回的是个slice， 是interface{}的slice，然而go已经自动做了类型转换，可以通过断言直接使用。

服务端示例

• 生成一个 status.Status 对象
• 填充错误的补充信息

// 生成一个 status.Status 
st := status.New(codes.ResourceExhausted, "Request limit exceeded.")
// 填充错误的补充信息 WithDetails
ds, err := st.WithDetails(
    &epb.QuotaFailure{
        Violations: []*epb.QuotaFailure_Violation{{
            Subject:     fmt.Sprintf("name:%s", in.Name),
            Description: "Limit one greeting per person",
        }},
    },
)
if err != nil {
    return nil, st.Err()
}
return nil, ds.Err()

客户端的示例

• 调用RPC错误后，解析错误信息
• 通过断言直接获取错误详情

r, err := c.SayHello(ctx, &pb.HelloRequest{Name: "world"})
// 调用 RPC 如果遇到错误就对错误处理
if err != nil {
    // 转换错误
    s := status.Convert(err)
    // 解析错误信息
    for _, d := range s.Details() {
        // 通过断言直接使用
        switch info := d.(type) {
            case *epb.QuotaFailure:
            log.Printf("Quota failure: %s", info)
            default:
            log.Printf("Unexpected type: %s", info)
        }
    }
}

原理

这个错误是如何传递给调用方Client的呢？

是放到 metadata中的，而metadata是放到HTTP的header中的。

metadata是key：value格式的数据。错误的传递中，key是个固定值：grpc-status-details-bin。

而value，是被proto编码过的，是二进制安全的。

目前大多数语言都实现了这个机制。

多路复用

同一台服务器上的多个RPC服务的多路复用，比如同时保存一个订单的存根、一个欢迎的存根因为多个RPC服务运行在一个服务端上，所以客户端的多个存根之间是可以共享gRPC连接的
服务端代码

func main() {
	lis, err := net.Listen("tcp", port)
	if err != nil {
		log.Fatalf("failed to listen: %v", err)
	}
	grpcServer := grpc.NewServer() 

	// 注册进订单服务
	ordermgt_pb.RegisterOrderManagementServer(grpcServer, &orderMgtServer{}) 
	// 注册进欢迎服务
	hello_pb.RegisterGreeterServer(grpcServer, &helloServer{}) 
}

客户端代码

func main() {
	conn, err := grpc.Dial(address, grpc.WithInsecure())
	if err != nil {
		log.Fatalf("did not connect: %v", err)
	}
	defer conn.Close()

	// 订单服务建立实例连接
	orderManagementClient := pb.NewOrderManagementClient(conn)
	ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), time.Second)
	defer cancel()

	order1 := pb.Order{Id: "101", Items:[]string{"iPhone XS", "Mac Book Pro"}, Destination:"San Jose, CA", Price:2300.00}
	res, addErr := orderManagementClient.AddOrder(ctx, &order1)
  
	// 欢迎服务建立实例连接
	helloClient := hwpb.NewGreeterClient(conn)
	hwcCtx, hwcCancel := context.WithTimeout(context.Background(), time.Second)
	defer hwcCancel()
  
	helloResponse, err := helloClient.SayHello(hwcCtx, &hwpb.HelloRequest{Name: "gRPC Up and Running!"})
	fmt.Println("Greeting: ", helloResponse.Message)
}

元数据

在多个微服务的调用当中，信息交换常常是使用方法之间的参数传递的方式，但是在有些场景下，一些信息可能和 RPC 方法的业务参数没有直接的关联，所以不能作为参数的一部分，在 gRPC 中，可以使用元数据来存储这类信息。

元数据创建

// 方法1
md := metadata.Pairs(
		"1", "v1",
    "1", "v2",	// 方法1会把相同的键的字段合并，[ ]string{"v1","v2"}
		"2", "v3",
	)
// 方法2
md := metadata.New(map[string]string{"1":"v1","2":"v2"})

客户端收发

在context中设置的元数据会转换成线路层的gRPC头信息和 trailer

客户端发送这些头信息，收件方会以头信息的形式接收他们

	// 创建元数据
	md := metadata.Pairs(
		"timestamp", time.Now().Format(time.StampNano),
		"kn", "vn",
	)
	// 创建新元数据的上下文，这种方法会替换掉已有的上下文
	mdCtx := metadata.NewOutgoingContext(context.Background(), md)
	// 这种方法是将元数据附加到已有的上下文
	ctxA := metadata.AppendToOutgoingContext(mdCtx, "k1", "v1", "k1", "v2", "k2", "v3")

	// 定义头信息和 trailer，可以用来接收元数据
	var header, trailer metadata.MD

	order1 := pb.Order{Id: "101", Items: []string{"iPhone XS", "Mac Book Pro"}, Destination: "San Jose, CA", Price: 2300.00}
	res, _ := client.AddOrder(ctxA, &order1, grpc.Header(&header), grpc.Trailer(&trailer))

	log.Print("AddOrder Response -> ", res.Value)
	// 获取头信息
	head, err := res.Header()
	// 获取trailer
	trail, err := res.Trailer()

服务端收发

// 从上下文中获取元数据列表
md, metadataAvailable := metadata.FromIncomingContext(ctx)
	if !metadataAvailable {
		return nil, status.Errorf(codes.DataLoss, "UnaryEcho: failed to get metadata")
	}
// 操作元数据逻辑
	if t, ok := md["timestamp"]; ok {
		fmt.Printf("timestamp from metadata:\n")
		for i, e := range t {
			fmt.Printf("====> Metadata %d. %s\n", i, e)
		}
	}

// 创建元数据
header := metadata.New(map[string]string{"location": "San Jose", "timestamp": time.Now().Format(time.StampNano)})
// 发送头信息
grpc.SendHeader(ctx, header)
trailer := metadata.Pairs("status","ok")
// 设置trailer
grpc.SetTrailer(ctx,trailer)

负载均衡

负载均衡器代理

也就是说后端的结构对gRPC客户端是不透明的，客户端只需要知道均衡器的断点就可以了,比如NGINX代理、Envoy代理

客户端负载均衡

func main(){
  roundrobinConn, err := grpc.Dial(
		address,
		grpc.WithBalancerName("round_robin"), 	// 指定负载均衡的算法
    // 默认是"pick_first"，也就是从服务器列表中第一个服务端开始尝试发送请求，成功则后续所有RPC都发往这个服务器
    // "round_robin"轮询调度算法，连接所有地址，每次向后端发送一个RPC
		grpc.WithInsecure(),
	)
	if err != nil {
		log.Fatalf("did not connect: %v", err)
	}
	defer roundrobinConn.Close()
	// 起10个RPC调度任务
	makeRPCs(roundrobinConn, 10)
}

func makeRPCs(cc *grpc.ClientConn, n int) {
	hwc := ecpb.NewEchoClient(cc)
	for i := 0; i < n; i++ {
		callUnary(hwc)
	}
}

func callUnary(c ecpb.EchoClient) {
	ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), time.Second)
	defer cancel()
  
}

压缩数据

在服务端会对已注册的压缩器自动解码，响应时自动编码
始终从客户端获取指定的压缩方法，如果没被注册就会返回Unimplemented

func main() {
	conn, err := grpc.Dial(address, grpc.WithInsecure())
	defer conn.Close()
	client := pb.NewOrderManagementClient(conn)
	ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), time.Second * 5)
	defer cancel()

	order1 := pb.Order{Id: "101", Items:[]string{"iPhone XS", "Mac Book Pro"}, Destination:"San Jose, CA", Price:2300.00}
  // 通过 grpc.UseCompressor(gzip.Name) 就可以轻松压缩数据
	res, _ := client.AddOrder(ctx, &order1, grpc.UseCompressor(gzip.Name))
}