ScalaPB(2): 在scala中用gRPC实现微服务
gRPC是google开源提供的一个RPC软件框架,它的特点是极大简化了传统RPC的开发流程和代码量,使用户可以免除许多陷阱并聚焦于实际应用逻辑中。作为一种google的最新RPC解决方案,gRPC具备了以下这些强项:
1、gRPC在HTTP/2协议上用protobuf取代了json实现了最佳效率
2、用IDL(Interface Definition Language),一种简单的描述语言来自动产生RPC的api源代码
3、支持blocking/non-blocking双向数据流交互,适合程序的流程控制
gRPC的使用非常简单,具体流程如下:
1、在一个.proto字符类文件中用IDL来描述用户自定义的数据类型和服务
2、用protoc编译器编译文件并产生自定义数据类型和服务的api源代码
3、在server端实现.proto中定义的服务函数
4、在client端通过自动产生的stub来调用服务
下面我们就来示范gRPC的编程流程。gRPC支持下面这几种服务类型:
1、Unary:独立的一对client-request/server-response,是我们常用的http交互模式
2、Server-Streaming:client发出一个request后从server端接收一串多个response
3、Client-Streaming:client向server发送一串多个request后从server接收一个response
4、Bidirectional-Streaming:由client首先发送request启动连接,然后在这个连接上两端可以不断交互信息。
在本篇讨论中我们先示范Unary-service的编程流程,下面是.proto文件内容:
syntax = "proto3"; import "google/protobuf/wrappers.proto";
import "scalapb/scalapb.proto"; package learn.grpc.services; /*
* Returns a greeting for the given person optionally including a custom message.
*/
service HelloWorld {
rpc SayHello(ToBeGreeted) returns (Greeting) {}
} message Person {
string name = ;
} message ToBeGreeted {
Person person = ;
google.protobuf.StringValue msg = ;
} message Greeting {
string message = ;
}
这段IDL描述了一个HelloWorld服务,包括了一个服务函数SayHello。三种数据类型:Person,ToBeGreeted,Greeting。通过对.proto文件进行编译后产生文件中包括一个HelloWorldGrpc.scala文件,里面提供了一些重要的api:
trait HelloWorld -> 用于实现HelloWorld服务的trait
trait HelloWorldBlockingClient -> 用于实现客户端stub
class HelloWorldBlockingStub -> blocking客户端stub
class HelloWorldStub -> non-blocking客户端stub
def bindService -> 服务类型绑带方法
我们先实现HelloWorld服务:
class HelloService extends HelloWorldGrpc.HelloWorld {
override def sayHello(request: ToBeGreeted): Future[Greeting] = {
val greeter = request.person match {
case Some(p) => p.name
case None => "friendo"
}
Future.successful(Greeting(message = s"Hello $greeter, ${request.msg}"))
}
}
可以看到我们直接使用了IDL描述的自定义数据类型如:ToBeGreeted,Greeting。在客户端调用服务并输出返回结果response:
//build connection channel
val channel = io.grpc.ManagedChannelBuilder
.forAddress("LocalHost",)
.usePlaintext(true)
.build() //construct requestHelloService
val greeter = ToBeGreeted()
.withMsg("remote greetings!")
.withPerson(ToBeGreeted.Person("mickey")) //async call
val asyncStub: HelloWorldGrpc.HelloWorldStub = HelloWorldGrpc.stub(channel)
val futResponse: Future[Greeting] = asyncStub.sayHello(greeter) import scala.concurrent.ExecutionContext.Implicits.global
futResponse.foreach(greeting => println(greeting.message)) val greeter2 = ToBeGreeted(person = Some(Person("jacky")),msg = Some("how are you?"))
//sync call
val syncStub: HelloWorldGrpc.HelloWorldBlockingClient = HelloWorldGrpc.blockingStub(channel)
val response: Greeting = syncStub.sayHello(greeter2) println(s"${response.message}")
下面是bindService方法的使用示范:
def main(args: Array[String]): Unit = {
val service = HelloWorldGrpc.bindService(new HelloService,ExecutionContext.global)
runServer(service)
}
runServer函数定义如下:
package learn.grpc.server
import io.grpc.{ServerBuilder,ServerServiceDefinition} trait gRPCServer {
def runServer(service: ServerServiceDefinition): Unit = {
val server = ServerBuilder
.forPort()
.addService(service)
.build
.start // make sure our server is stopped when jvm is shut down
Runtime.getRuntime.addShutdownHook(new Thread() {
override def run(): Unit = server.shutdown()
}) server.awaitTermination()
} }
注意我们还使用了io.grpc库里的类型和方法,这是protobuf项目提供的一个标准库。在客户端也需要使用它来构建通道:
//build connection channel
val channel = io.grpc.ManagedChannelBuilder
.forAddress("LocalHost",)
.usePlaintext(true)
.build()
我们将在后面的讨论里介绍gRPC的streaming编程方法。下面是本次示范的源代码:
project/scalapb.sbt
addSbtPlugin("com.thesamet" % "sbt-protoc" % "0.99.18")
libraryDependencies += "com.thesamet.scalapb" %% "compilerplugin" % "0.7.1"
build.sbt
import scalapb.compiler.Version.scalapbVersion
import scalapb.compiler.Version.grpcJavaVersion
name := "learn-gRPC"
version := "0.1"
scalaVersion := "2.12.6"
libraryDependencies ++= Seq(
"com.thesamet.scalapb" %% "scalapb-runtime" % scalapbVersion % "protobuf",
"io.grpc" % "grpc-netty" % grpcJavaVersion,
"com.thesamet.scalapb" %% "scalapb-runtime-grpc" % scalapbVersion
)
PB.targets in Compile := Seq(
scalapb.gen() -> (sourceManaged in Compile).value
)
src/main/protobuf/hello.proto
syntax = "proto3"; import "google/protobuf/wrappers.proto";
import "scalapb/scalapb.proto"; package learn.grpc.services; /*
* Returns a greeting for the given person optionally including a custom message.
*/
service HelloWorld {
rpc SayHello(ToBeGreeted) returns (Greeting) {}
} message Person {
string name = ;
} message ToBeGreeted {
Person person = ;
google.protobuf.StringValue msg = ;
} message Greeting {
string message = ;
}
src/main/scala/gRPCServer.scala
package learn.grpc.server
import io.grpc.{ServerBuilder,ServerServiceDefinition} trait gRPCServer {
def runServer(service: ServerServiceDefinition): Unit = {
val server = ServerBuilder
.forPort()
.addService(service)
.build
.start // make sure our server is stopped when jvm is shut down
Runtime.getRuntime.addShutdownHook(new Thread() {
override def run(): Unit = server.shutdown()
}) server.awaitTermination()
} }
src/main/scala/HelloServer.scala
package learn.grpc.hello.server
import learn.grpc.services.hello._
import learn.grpc.server.gRPCServer
import scala.concurrent._ object HelloServer extends gRPCServer { class HelloService extends HelloWorldGrpc.HelloWorld {
override def sayHello(request: ToBeGreeted): Future[Greeting] = {
val greeter = request.person match {
case Some(p) => p.name
case None => "friendo"
}
Future.successful(Greeting(message = s"Hello $greeter, ${request.msg}"))
}
} def main(args: Array[String]): Unit = {
val service = HelloWorldGrpc.bindService(new HelloService,ExecutionContext.global)
runServer(service)
}
}
src/main/scala/HelloClient.scala
package learn.grpc.hello.client
import learn.grpc.services.hello.ToBeGreeted.Person
import learn.grpc.services.hello._ import scala.concurrent.Future
object HelloClient {
def main(args: Array[String]): Unit = { //build connection channel
val channel = io.grpc.ManagedChannelBuilder
.forAddress("LocalHost",)
.usePlaintext(true)
.build() //construct requestHelloService
val greeter = ToBeGreeted()
.withMsg("remote greetings!")
.withPerson(ToBeGreeted.Person("mickey")) //async call
val asyncStub: HelloWorldGrpc.HelloWorldStub = HelloWorldGrpc.stub(channel)
val futResponse: Future[Greeting] = asyncStub.sayHello(greeter) import scala.concurrent.ExecutionContext.Implicits.global
futResponse.foreach(greeting => println(greeting.message)) val greeter2 = ToBeGreeted(person = Some(Person("jacky")),msg = Some("how are you?"))
//sync call
val syncStub: HelloWorldGrpc.HelloWorldBlockingClient = HelloWorldGrpc.blockingStub(channel)
val response: Greeting = syncStub.sayHello(greeter2) println(s"${response.message}") } }
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