|
gRPC 是一个高性能、通用的开源 RPC 框架，基于 HTTP2 协议标准设计开发，默认采用 Protocol Buffers 数据序列化协议，支持多种开发语言。 什么 gRPC 框架 RPC 框架的目标就是让远程服务调用更加简单、透明，其负责屏蔽底层的传输方式（TCP/UDP）、序列化方式（XML/Json）和通信细节。服务调用者可以像调用本地接口一样调用远程的服务提供者，而不需要关心底层通信细节和调用过程。 常见 gRPC 的应用场景，主要侧重于后端服务之间进行调用，当然也可以使用于移动端。 gRPC 的功能优点： gRPC 的组成部分： - 使用 http2 作为网络传输层
- 使用 protobuf 这个高性能的数据包序列化协议
- 通过 protoc gprc 插件生成易用的 SDK
gRPC 的通信方式： - 客服端一次请求，服务器一次应答
- 客服端一次请求，服务器多次应答（流式）
- 客服端多次请求（流式），服务器一次应答
- 客服端多次请求（流式），服务器多次应答（流式）
使用 http2 协议 为什么会选用 http2 作为 gRPC 的传输协议？ 除了速度之外，最大的原因就是最大程度的服务兼容性。因为 gRPC 基于 http2 协议，加之市面上主流的代理工具也都支持 http2 协议，所以自然就支持 gRPC 了。 我们都知道 http 协议的几个重要版本，随着不断更新迭代而来，也解决了不同的问题。比如，在 http1.0 中最大的槽点就是短连接，随着 http1.1 的出世解决了该性能问题，并且增加了丰富的 header 语义。 在前几年，网站基本都是使用的 http1.1 协议。但是，该协议也是存在着很多问题，比如队头阻塞，即一个连接只能跑一个请求，在这个请求没返回数据之前，其他请求就不能占用该连接。通常来说，我们使用的 chrome 浏览器默认会并发发起六个连接，如果请求太多的话，就需要等待了。虽然 http1.1 支持 pipeline，同时也有一些解决方案，但是还是不够优秀，所以就有了 http2 协议。 http2 协议最大的优点在于多路复用，这里的多路复用不是指传统类似 epoll 对 tcp 连接的复用，而是协议层的多路复用，把一个个的请求封装成 stream 流，这些流是可以并发交错请求，没有 http1.1 那种队头阻塞问题。 当然，未来还会有更好的，http3 协议。 gRPC 的核心概念 An introduction to gRPC and protocol buffers.
ProtoBuf buffer 是一种数据表达方式，以 .proto 结尾的数据文件，我们可以将其类比为 json、xml 等文件。针对 ProtoBuf buffer 数据源，可以利用 protoc 工具来生成各种语言的访问类。其优点在于，编解码速度更快且传输的数据更小。 编写 proto 文件 编写 helloworld.proto 文件： // 指定使用协议语法
syntax = "proto3";
// 定义一个包
package greeterpb;
// 关键字 server 来定一个服务
// gRPC 的服务是通过参数和返回类型来指定可以远程调用的方法
service Greeter {
rpc SayHello(HelloRequest) returns (HelloReply) {}
rpc SayHelloAgain(HelloRequest) returns (HelloReply) {}
}
// 定义消息请求
// 关键字 message 来定义请求或相应需要使用的消息格式
message HelloRequest {
string name = 1;
}
// 定义消息响应
// 关键字 message 来定义请求或相应需要使用的消息格式
message HelloReply {
string message = 1;
}
使用 protoc 编译 - --python_out：编译生成处理 protobuf 相关的代码的路径
- --grpc_python_out：编译生成处理 gRPC 相关的代码的路径
- -I：指定 proto 的文件路径
# 编译 proto 文件
$ python -m grpc_tools.protoc
--python_out=. --grpc_python_out=. -I.
helloworld.proto
# 编译后生成的代码
helloworld_pb2.py
helloworld_pb2_grpc.py
添加 protobuf 运行时 编写 helloworld 的 gRPC 实现： # 服务器端
# helloworld_grpc_server.py
from concurrent import futures
import time
import grpc
import helloworld_pb2
import helloworld_pb2_grpc
# 实现 proto 文件中定义的 GreeterServicer
class Greeter(helloworld_pb2_grpc.GreeterServicer):
# 实现 proto 文件中定义的 RPC 调用
def SayHello(self, request, context):
return helloworld_pb2.HelloReply(message = 'hello {msg}'.format(msg = request.name))
def SayHelloAgain(self, request, context):
return helloworld_pb2.HelloReply(message='hello {msg}'.format(msg = request.name))
def serve():
# 启动 RPC 服务
server = grpc.server(futures.ThreadPoolExecutor(max_workers=10))
helloworld_pb2_grpc.add_GreeterServicer_to_server(Greeter(), server)
server.add_insecure_port('[::]:50051')
server.start()
try:
while True:
time.sleep(60*60*24)
except KeyboardInterrupt:
server.stop(0)
if __name__ == '__main__':
serve()
# 客户端
# helloworld_grpc_client.py
import grpc
import helloworld_pb2
import helloworld_pb2_grpc
def run():
# 连接 RPC 服务器
channel = grpc.insecure_channel('localhost:50051')
# 调用 RPC 服务
stub = helloworld_pb2_grpc.GreeterStub(channel)
response = stub.SayHello(helloworld_pb2.HelloRequest(name='czl'))
print("Greeter client received: " + response.message)
response = stub.SayHelloAgain(helloworld_pb2.HelloRequest(name='daydaygo'))
print("Greeter client received: " + response.message)
if __name__ == '__main__':
run()
项目中集成 # 运行启动服务端
$ python3 helloworld_grpc_server.py
# 运行启动客户端
$ python3 helloworld_grpc_client.py
快速使用 gRPC 框架 This guide gets you started with gRPC in Python with a simple working example.
构建基础环境 创建虚拟环境： # need python3.5+
$ python -m pip install virtualenv
$ virtualenv venv
$ source venv/bin/activate
$ python -m pip install --upgrade pip
安装 gRPC 包 grpcio-tools 包含了生成对应的程序代码。
# install gRPC
$ python -m pip install grpcio
$ python -m pip install grpcio-tools
# install it system wide
$ sudo python -m pip install grpcio
下载示例程序 仓库非常大，不太好下载，需要梯子强壮。 # clone the repository
$ git clone -b v1.37.1 https://github.com/grpc/grpc
# say "hello, world"
$ cd grpc/examples/python/helloworld
运行示例程序 运行了一个客户机-服务器应用程序。 # run the server
$ python greeter_server.py
# run the client
$ python greeter_client.py
更新 gRPC 服务 即对现有的服务进行更新，来提供不一样的特性。 # examples/protos/helloworld.proto
// The greeting service definition.
service Greeter {
// Sends a greeting
rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply) {}
// Sends another greeting
rpc SayHelloAgain (HelloRequest) returns (HelloReply) {}
}
// The request message containing the user's name.
message HelloRequest {
string name = 1;
}
// The response message containing the greetings
message HelloReply {
string message = 1;
}
# 进入对应目录
cd examples/python/helloworld
# 重新生成代码
$ python -m grpc_tools.protoc -I../../protos
--python_out=. --grpc_python_out=.
../../protos/helloworld.proto
# 生成文件 - 用来和 protobuf 进行数据交互
helloworld_pb2.py
# 生成文件 - 用来和 gRPC 进行数据交互
helloworld_pb2_grpc.py
# 调整客户端代码 - greeter_client.py
def run():
channel = grpc.insecure_channel('localhost:50051')
stub = helloworld_pb2_grpc.GreeterStub(channel)
response = stub.SayHello(helloworld_pb2.HelloRequest(name='you'))
print("Greeter client received: " + response.message)
response = stub.SayHelloAgain(helloworld_pb2.HelloRequest(name='you'))
print("Greeter client received: " + response.message)
# 调整服务端代码 - greeter_server.py
class Greeter(helloworld_pb2_grpc.GreeterServicer):
def SayHello(self, request, context):
return helloworld_pb2.HelloReply(message='Hello, %s!' % request.name)
def SayHelloAgain(self, request, context):
return helloworld_pb2.HelloReply(message='Hello again, %s!' % request.name)
...
# run the server
$ python greeter_server.py
# run the client
$ python greeter_client.py
gRPC 的应用场景 RPC 的使用场景：分布式系统 随着微服务的不断发展，基于语言中立性的原则构建微服务，逐渐成为一种主流设计模式。例如对于后端并发处理要求高的微服务，比较适合采用 Go 语言构建，而对于前端的 Web 界面，则更适合 JavaScript。因此，基于多语言的 gRPC 框架来构建微服务，是一种比较好的技术选择。 gRPC Microservice gRPC Kubernetes 作者：Escape链接：
https://www./posts/395e12c9.html#lg=1&slide=0
|
