protobuf简介

Protocol Buffers(protobuf):与编程语言无关,与程序运行平台无关的数据序列化协定以及接口定义语言(IDL: interface definition language)。

要应用protobuf须要先了解几个概念:

  • protobuf编译器protoc,用于编译.proto文件

    • 开源地址:https://github.com/protocolbu...
  • 编程语言的protobuf插件,搭配protoc编译器,依据.proto文件生成对应编程语言的代码。
  • protobuf runtime library:每个编程语言有各自的protobuf runtime,用于实现各自语言的protobuf协定。
  • Go语言的protobuf插件和runtime library有过2个版本:

    • 第1个版本开源地址:https://github.com/golang/protobuf,蕴含有插件proto-gen-go,能够生成xx.pb.goxx_grpc.pb.go。Go工程里导入该版本的protobuf runtime的形式如下:

      import "github.com/golang/protobuf"
    • 第2个版本开源地址:https://github.com/protocolbuffers/protobuf-go,同样蕴含有插件proto-gen-go。不过该项目标proto-gen-gov1.20版本开始,不再反对生成gRPC服务定义,也就是xx_grpc.pb.go文件。要生成gRPC服务定义须要应用grpc-go里的progo-gen-go-grpc插件。Go工程里导入该版本的protobuf runtime的形式如下:

      import "google.golang.org/protobuf"

    举荐应用第2个版本,对protobuf的API做了优化和精简,并且把工程界线分分明了:

    • 第一,把protobuf的Go实现都放在protobuf的我的项目里,而不是放在golang语言我的项目上面。
    • 第二,把gRPC的生成,放在grpc-go我的项目里,而不是和protobuf runtime混在一起。

    有的老我的项目可能应用了第1个版本的protobuf runtime,在老我的项目里开发新性能的时候也能够应用第2个版本protobuf runtime,反对2个版本在一个Go我的项目里共存。然而要留神:一个我的项目里同时应用2个版本必须保障第一个版本的版本号不低于v1.4

gRPC-Go简介

gRPC-Go: gRPC的Go语言实现,基于HTTP/2的RPC框架。

开源地址:https://github.com/grpc/grpc-go

Go我的项目里导入该模块的形式如下:

import "google.golang.org/grpc"

grpc-go我的项目里还蕴含有protoc-gen-go-grpc插件,用于依据.proto文件生成xx_grpc.pb.go文件。

环境装置

分为3步:

  • 装置Go

    • 步骤参考:https://go.dev/doc/install
  • 装置Protobuf编译器protoc: 用于编译.proto 文件

    • 步骤参考:https://grpc.io/docs/protoc-i...
    • 执行如下命令查看protoc的版本号,确认版本号是3+,用于反对protoc3

      protoc --version
  • 装置protoc编译器的Go语言插件

    • protoc-gen-go插件:用于生成xx.pb.go文件

      go install google.golang.org/protobuf/cmd/protoc-gen-go@latest
    • protoc-gen-go-grpc插件:用于生成xx_grpc.pb.go文件

      go install google.golang.org/grpc/cmd/protoc-gen-go-grpc@latest

留神:有的教程可能只让你装置protoc-gen-go,没有装置protoc-gen-go-grpc,那有2种状况:

  • 应用的是第1个版本github.com/golang/protobufprotoc-gen-go插件。
  • 应用的是第2个版本google.golang.org/protobufprotoc-gen-go插件并且protoc-gen-go版本号低于v1.20。从v1.20开始,第2个版本的protoc-gen-go插件不再反对生成gRPC服务定义。上面是官网阐明:

The v1.20 protoc-gen-go does not support generating gRPC service definitions. In the future, gRPC service generation will be supported by a new protoc-gen-go-grpc plugin provided by the Go gRPC project.

The github.com/golang/protobuf version of protoc-gen-go continues to support gRPC and will continue to do so for the foreseeable future.

官网示例

下载代码

grpc-go的v1.41.0版本为例,下载代码并进入到grpc-go/examples/helloworld目录:

git clone -b v1.41.0 https://github.com/grpc/grpc-gocd grpc-go/examples/helloworld

运行代码

  • 启动服务端

    go run greeter_server/main.go

    终端会打印如下内容,示意服务端曾经启动并且在监听50051端口

    2022/01/02 13:01:08 server listening at [::]:50051
  • 启动客户端。客户端会发送SayHello申请给服务端

    go run greeter_client/main.go

    终端会打印如下内容,示意收到了服务端的响应。

    2022/01/02 13:01:25 Greeting: Hello world

工程开发

本人在应用protobufgrpc-go开发的时候,依照如下步骤来操作:

  • 定义.proto文件,包含音讯体和rpc服务接口定义
  • 应用protoc命令来编译.proto文件,用于生成xx.pb.goxx_grpc.pb.go文件
  • 在服务端实现rpc里定义的办法
  • 客户端调用rpc办法,获取响应后果

咱们通过对下面的grpc-go/examples/helloworld做批改,来阐明上述步骤。

  • 第一步,在helloworld.proto里减少一个rpc办法SayHelloAgain,参数和返回值和SayHello放弃一样。

    // The greeting service definition.service Greeter {  // Sends a greeting  rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply) {}  // send another greeting  rpc SayHelloAgain (HelloRequest) returns (HelloReply) {}}
  • 第二步,在grpc-go/examples/helloworld目录应用protoc命令编译.proto文件,生成新的helloworld.pb.gohelloword_grpc.pb.go文件。命令如下:

    protoc --go_out=. --go_opt=paths=source_relative \    --go-grpc_out=. --go-grpc_opt=paths=source_relative \    helloworld/helloworld.proto
  • 第三步,在服务端实现rpc里新定义的办法SayHelloAgain。在greeter_server/main.go增加如下代码:

    func (s *server) SayHelloAgain(ctx context.Context, in *pb.HelloRequest) (*pb.HelloReply, error) {    log.Printf("Received: %v", in.GetName())    return &pb.HelloReply{Message: "Hello again " + in.GetName()}, nil}
  • 第四步,在客户端调用新定义的rpc办法,获取响应后果。在greeter_client/main.go增加如下代码:

    r2, err2 := c.SayHelloAgain(ctx, &pb.HelloRequest{Name: name})if err2 != nil {    log.Fatalf("could not greet: %v", err2)}log.Printf("Greeting: %s", r2.GetMessage())
  • 第五步,运行程序

    • 先启动服务端

      go run greeter_server/main.go
    • 再启动客户端

      go run greeter_client/main.go Alice

客户端会打印如下内容:

2022/01/02 13:37:58 Greeting: Hello alice2022/01/02 13:37:58 Greeting: Hello again alice

至此,咱们就对如何在Go工程里应用protobufgRPC有了一个初步的理解和入门。

进阶学习

想要进一步学习,次要是深刻理解protobufgRPC在Go语言里的应用技巧和原理

  • protobuf官网学习地址:

    • https://developers.google.com...
    • https://developers.google.com...
    • https://developers.google.com...
    • https://developers.google.com...
  • gRPC官网学习地址:

    • https://grpc.io/docs/language...

开源地址

文章和示例代码开源地址在GitHub: https://github.com/jincheng9/go-tutorial

公众号:coding进阶

集体网站:https://jincheng9.github.io/

知乎:https://www.zhihu.com/people/thucuhkwuji

References

  • https://grpc.io/docs/language...
  • https://github.com/protocolbu...
  • https://stackoverflow.com/que...
  • https://github.com/golang/pro...
  • https://github.com/protocolbu...