nodejs微服务:RPC与GRPC框架

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了nodejs微服务:RPC与GRPC框架。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

RPC

  • RPC(Remote Procedure Call Protocol),是远程过程调用的缩写
  • 通俗的说就是调用远处的一个函数,与之相对应的是本地函数调用
    • 本地函数调用:参数,返回值,代码段都在本地的一个进程空间内
    • 远程函数调用:远程,即跨进程,这个进程部署在另一台服务器上,也就是调用另一台服务器上的函数
    • 远程函数调用是rpc主要实现的功能,也是微服务的的主要功能
  • 所谓微服务的实现,通俗而言,就是让我们可以像调用本地函数一样调用远程函数
  • 注意
    • RPC并不是一种具体的技术框架,而是一种技术思想
    • 广义上讲,任何通过网络,远程调用另一个进程中的方法的技术,都可以称为RPC
    • 随着时代的发展,越来越多优秀的RPC微服务框架进入我们的视野
    • 比如谷歌的GRPC框架、阿里的dubbo框架、Facebook的Thrift、腾讯的Tars等
    • 我们主要关注GRPC框架实现nodejs微服务

GRPC

nodejs微服务:RPC与GRPC框架
  • gRPC 官方文档中文版:http://doc.oschina.net/grpc
  • gRPC官网:https://grpc.io/
  • gRPC 是一个高性能、开源和通用的 RPC 框架,面向移动端和 HTTP/2 设计
  • 目前提供 C、Java 和 Go语言版本,分别是:grpc, grpc-java, grpc-go
  • 其中 C版本支持 C, C++, Node.js, Python, Ruby, Objective-C, PHP和C#
  • 特点
    • 1、提供几乎所有主流语言的实现,打破语言隔阂
    • 2、基于 HTTP/2 标准设计,带来诸如双向流、流控、头部压缩、单 TCP 连接上的多复用请求等待
    • 3、默认使用Protocol Buffers序列化,性能相较于RESTful Json好很多
    • 4、工具链成熟,代码生成便捷,开箱即用
    • 5、支持双向流式的请求和响应,对批量处理、低延时场景友好
  • 总结
    • 这些特性使得其在移动设备上表现更好,更省电和节省空间占用
    • 有了GRPC,我们可以一次性的在一个.proto文件中定义服务
    • 并使用任何支持它的语言去实现客户端和服务端
    • GRPC默认使用protocol buffers
    • 它是google开源的一套成熟的结构数据序列化机制(当然也可以使用其他数据格式如JSON)
    • 可以用proto files创建gRPC服务
    • 用protocol buffers消息类型来定义方法参数和返回类型
    • 在GRPC客户端可以直接调用不同服务器上的远程程序,就像调用本地程序一样, 很容易构建分布式应用和服务
    • 和很多RPC系统一样,服务负责实现定义好的接口并处理客户端请求
    • 客户端根据接口描述直接调用需要的服务, 客户端和服务器可以分别使用gRPC支持的不同语言实现

官方example解析

  • 文档:https://grpc.io/docs/languages/node/quickstart/

1 )下载示例体验

# Clone the repository to get the example code
$ git clone -b v1.53.0 --depth 1 --shallow-submodules https://github.com/grpc/grpc
# Navigate to the node example
$ cd grpc/examples/node
# Install the example's dependencies
$ npm install
# Navigate to the dynamic codegen "hello, world" Node example:
$ cd dynamic_codegen

2 )运行示例程序

2.1 先启动服务端

$ node greeter_server.js

2.2 后启动客户端

$ node greeter_client.js
  • 会直接返回 Hello world

3 ) gRPC代码解析

  • 在上述 dynamic_codegen 目录中的代码就是微服务的代码

  • 3.1 greeter_server.js

    /*
    *
    * Copyright 2015 gRPC authors.
    *
    * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
    * you may not use this file except in compliance with the License.
    * You may obtain a copy of the License at
    *
    *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
    *
    * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
    * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
    * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
    * See the License for the specific language governing permissions and
    * limitations under the License.
    *
    */
    
    var PROTO_PATH = __dirname + '/../../protos/helloworld.proto';
    
    // 1. 引入工具文件
    var grpc = require('@grpc/grpc-js');
    var protoLoader = require('@grpc/proto-loader');
    // 2. 加载proto文件
    var packageDefinition = protoLoader.loadSync(
        PROTO_PATH,
        {keepCase: true,
        longs: String,
        enums: String,
        defaults: true,
        oneofs: true
        });
    // 固定写法
    var hello_proto = grpc.loadPackageDefinition(packageDefinition).helloworld; // 注意这里的 helloworld 是包名
    
    // 3. 定义远程调用方法: 名称,入参,返参,需要按照proto的约束来
    /**
     * Implements the SayHello RPC method.
     */
    function sayHello(call, callback) {
      callback(null, {message: 'Hello ' + call.request.name});
    }
    
    // 4. 启动微服务
    /**
     * Starts an RPC server that receives requests for the Greeter service at the
     * sample server port
     */
    function main() {
      var server = new grpc.Server(); // 4.1 创建 server 实例
      server.addService(hello_proto.Greeter.service, {sayHello: sayHello}); // 4.2 增加 服务, 第二个参数是绑定远程调用方法
      // 4.3 绑定端口 createInsecure 可以理解为通信的协议凭证
      server.bindAsync('0.0.0.0:50051', grpc.ServerCredentials.createInsecure(), () => {
        server.start();
      });
    }
    
    main();
    
  • 3.2 greeter_client.js

    	/*
    	 *
    	 * Copyright 2015 gRPC authors.
    	 *
    	 * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
    	 * you may not use this file except in compliance with the License.
    	 * You may obtain a copy of the License at
    	 *
    	 *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
    	 *
    	 * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
    	 * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
    	 * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
    	 * See the License for the specific language governing permissions and
    	 * limitations under the License.
    	 *
    	 */
    	
    	var PROTO_PATH = __dirname + '/../../protos/helloworld.proto';
    	
    	// 1. 引入工具文件
    	var parseArgs = require('minimist');
    	var grpc = require('@grpc/grpc-js');
    	var protoLoader = require('@grpc/proto-loader');
    	// 2. 加载proto文件
    	var packageDefinition = protoLoader.loadSync(
    	    PROTO_PATH,
    	    {keepCase: true,
    	     longs: String,
    	     enums: String,
    	     defaults: true,
    	     oneofs: true
    	    });
    	// 固定写法
    	var hello_proto = grpc.loadPackageDefinition(packageDefinition).helloworld; // 注意这里的 helloworld 是包名
    	
    	function main() {
    	  // 获取客户端传入参数
    	  var argv = parseArgs(process.argv.slice(2), {
    	    string: 'target'
    	  });
    	  // 处理 target参数
    	  var target;
    	  if (argv.target) {
    	    target = argv.target;
    	  } else {
    	    target = 'localhost:50051';
    	  }
    	  // 这里创建 Greeter 服务实例, 这里target是远程服务
    	  var client = new hello_proto.Greeter(target, grpc.credentials.createInsecure());
    	  // 这里是返回的名称处理
    	  var user;
    	  if (argv._.length > 0) {
    	    user = argv._[0]; 
    	  } else {
    	    user = 'world';
    	  }
    	  // 客户端调用远程sayHello,传入name参数,并在回调中拿到服务端返回数据
    	  client.sayHello({name: user}, function(err, response) {
    	    console.log('Greeting:', response.message);
    	  });
    	}
    	
    	main();
    
  • 上述服务端和客户端中均引入了 helloworld.proto 这个文件有特定的书写语法

    // 这里是定义版本
    syntax = "proto3";
    
    // 以下java相关配置可以删除
    option java_multiple_files = true;
    option java_package = "io.grpc.examples.helloworld";
    option java_outer_classname = "HelloWorldProto";
    option objc_class_prefix = "HLW";
    
    // 这里是定义包名
    package helloworld;
    
    // 这里是定义服务 对应生成接口
    service Greeter {
      // Sends a greeting
      // 这里要求微服务中必须实现 SayHello 方法,在此方法中接收一个参数叫 HelloRequest,返回是 HelloReply
      // 可见对方法名,接收和返回都进行了约束
      rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply) {}
    
      rpc SayHelloStreamReply (HelloRequest) returns (stream HelloReply) {}
    }
    
    // The request message containing the user's name.
    // HelloRequest 是一个 message 对应js中的一个对象
    message HelloRequest {
      string name = 1;
    }
    
    // The response message containing the greetings
    message HelloReply {
      string message = 1;
    }
    
  • 还有两个工具: grpc、protoLoader

    var grpc = require('@grpc/grpc-js'); // 这里提供 grpc 服务
    var protoLoader = require('@grpc/proto-loader'); // 这里是 proto文件 加载器
    
  • 有上述服务端代码中,我们看到有几个必要的步骤

    • 1 ) 引入工具
    • 2 ) 加载proto文件 (服务端和客户端对应的都是一个proto文件,需要注意的是,实际上client和server可能在不同服务器上)
    • 3 ) 定义远程调用方法
      • 注意:外部proto文件中是 SayHello, 定义远程调用方法时写的是 sayHello
      • 是因为protoLoader.loadSync 方法中的配置 keepCase
      • 还是统一起来比较好
    • 4 ) 启动微服务
      • 创建 server 实例
      • 增加 服务, 第二个参数是绑定远程调用方法
      • 绑定端口 createInsecure 可以理解为通信的协议凭证
  • 客户端代码中,注意事项同上并参考注释

  • 后面自己要写的时候,可以将上述客户端和服务端,以及proto文件拷贝出去,写自己的业务需求文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-419331.html

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