深入了解Go gRPC

Go gRPC 是使用 Go 语言RPC 框架 grpc 的一个实现。gRPC 具有高效、快速、可扩展和基于标准的设计，使得它成为首选的微服务通信机制。在本文中，我们将深入探讨 Go gRPC 的各个方面，包括其基本概念、gRPC 核心原理、gRPC 使用案例等等。

一、Go gRPC 简介

Go gRPC 是Google开源的一个高性能、标准化的RPC框架。使用协议缓冲区（protobufs）作为默认的序列化方法，旨在使客户端和服务器之间的数据通讯更为高效和快速。

Go gRPC 与REST API 相比具有更高的效率和性能。服务定义原型，API的定义和数据类型都通过.proto文件定义，这使得服务约定能够面向多种语言。gRPC 基于 HTTP/2 传输协议，可以在客户端和服务器之间开启长连接和流。

二、Go gRPC 的核心原理

1. 服务定义

Go gRPC 的服务定义基于 Protocol Buffers，用于序列化结构化数据，并将其作为一个接口定义语言(IDL)。gRPC API 的定义被定义为 .proto 文件。


syntax = "proto3";

package user;

message UserRequest {
  string id = 1;}
message UserResponse {
  string name = 1;
  string email = 2;
}

service UserService {
  rpc GetUser(UserRequest) returns (UserResponse) {}
}

在上面的例子中，我们定义了 UserService 接口，它有唯一的 GetUser 方法。该方法以 UserRequest 作为参数，并返回 UserResponse 对象。

2. 客户端和服务端存根

在 gRPC 中，服务器提供服务，客户端从服务器请求服务。客户端使用存根调用服务器端提供的方法，并将请求与响应交换。gRPC 使用 Protocol Buffers 为数据序列化，因此客户端和服务器必须使用相同的 .proto 文件定义。

3. 传输协议

gRPC 使用 HTTP/2 作为默认的传输协议，HTTP/2 支持多路复用，因此可以使用单个连接并行处理多个请求。gRPC 还使用 TLS 加密通信，确保通讯过程的安全性。

4. 负载均衡

gRPC 支持各种负载均衡算法，如轮询、最少活跃连接数、哈希等等。因此，为了处理高请求时的负载问题，它可以将负载均衡器配置为使用不同的算法。

三、Go gRPC 实战

1. 编写客户端

可以使用 Go 简单地构建一个 gRPC 客户端，如下所示：


package main

import (
  "context"
  "fmt"
  "log"

  pb "github.com/user/proto"
  "google.golang.org/grpc"
)

func main() {
  conn, err := grpc.Dial(":7070", grpc.WithInsecure())
  if err != nil {
      log.Fatalf("unable to connect: %s", err)
  }
  defer conn.Close()

  c := pb.NewUserServiceClient(conn)

  response, err := c.GetUser(context.Background(), &pb.UserRequest{Id: "123"})
  if err != nil {
      log.Fatalf("unable to get user: %s", err)
  }

  fmt.Printf("Got user: %s [%s]\n", response.Name, response.Email)
}

2. 编写服务器端

创建 Go 编写的 gRPC 服务器示例程序：


package main

import (
  "context"
  "log"
  "net"

  pb "github.com/user/proto"
  "google.golang.org/grpc"
)

type UserService struct{}

func (s *UserService) GetUser(ctx context.Context, request *pb.UserRequest) (*pb.UserResponse, error) {
  return &pb.UserResponse{
      Name:  "some name",
      Email: "some email",
  }, nil
}

func main() {
  listen, err := net.Listen("tcp", ":7070")
  if err != nil {
      log.Fatalf("could not listen: %s", err)
  }

  s := grpc.NewServer()
  pb.RegisterUserServiceServer(s, &UserService{})

  err = s.Serve(listen)
  if err != nil {
      log.Fatalf("failed to serve: %v", err)
  }
}

四、Go gRPC 面试题

1. 如何使用 TLS 安全地通信？

gRPC 可以使用 TLS 安全地通信，TLS 用于加密客户端和服务器之间的通信。默认情况下，使用的是自签名证书，但不建议使用自签名证书，并建议使用 CA 证书。gRPC 允许使用公网上在线签名机构（例如 Let’s Encrypt）颁发的证书，以证明您的服务器的身份。

2. gRPC 如何提供负载均衡？

gRPC 基于 DNS 和权重的负载均衡可以通过设置 HTTP/2 头部数据来使负载均衡工作，因此客户端会收到路由解析。gRPC还支持以下4个负载均衡模式：轮询、哈希、最少后端连接和加权随机。

3. 使用 Go gRPC 时需要知道哪些最佳实践？

以下是 gRPC 使用时需要知道的最佳实践：

（1）定义良好的 API

（2）日志记录 API

（3）使用 TLS 实现安全通讯

（4）确保相互操作性

（5）优化性能来确保在大量处理时能够缩短时间

（6）使用熔断器以防止系统过载

敬请期待下一次的 gRPC 详解。

原创文章，作者：小蓝，如若转载，请注明出处：https://www.506064.com/n/270083.html