這篇文章主要講解了“怎么使用Dubbo開發(fā)gRPC服務(wù)”，文中的講解內(nèi)容簡(jiǎn)單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請(qǐng)大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學(xué)習(xí)“怎么使用Dubbo開發(fā)gRPC服務(wù)”吧！
創(chuàng)新互聯(lián)是一家專業(yè)提供臨潁企業(yè)網(wǎng)站建設(shè),專注與成都網(wǎng)站建設(shè)、網(wǎng)站建設(shè)、成都h5網(wǎng)站建設(shè)、小程序制作等業(yè)務(wù)。10年已為臨潁眾多企業(yè)、政府機(jī)構(gòu)等服務(wù)。創(chuàng)新互聯(lián)專業(yè)網(wǎng)站建設(shè)公司優(yōu)惠進(jìn)行中。
基本介紹
Dubbo 協(xié)議
從協(xié)議層面展開，以下是當(dāng)前 2.7 版本支持的 Dubbo 協(xié)議
眾所周知，Dubbo 協(xié)議是直接定義在 TCP 傳輸層協(xié)議之上，由于 TCP 高可靠全雙工的特點(diǎn)，為 Dubbo 協(xié)議的定義提供了最大的靈活性，但同時(shí)也正是因?yàn)檫@樣的靈活性，RPC 協(xié)議普遍都是定制化的私有協(xié)議，Dubbo 同樣也面臨這個(gè)問題。在這里我們著重講一下 Dubbo 在協(xié)議通用性方面值得改進(jìn)的地方，關(guān)于協(xié)議詳細(xì)解析請(qǐng)參見官網(wǎng)博客
Dubbo 協(xié)議體 Body 中有一個(gè)可擴(kuò)展的 attachments 部分，這給 RPC 方法之外額外傳遞附加屬性提供了可能，是一個(gè)很好的設(shè)計(jì)。但是類似的 Header 部分，卻缺少類似的可擴(kuò)展 attachments，這點(diǎn)可參考 HTTP 定義的 Ascii Header 設(shè)計(jì)，將 Body Attachments 和 Header Attachments 做職責(zé)劃分。
Body 協(xié)議體中的一些 RPC 請(qǐng)求定位符如 Service Name、Method Name、Version 等，可以提到 Header 中，和具體的序列化協(xié)議解耦，以更好的被網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施識(shí)別或用于流量管控。
擴(kuò)展性不夠好，欠缺協(xié)議升級(jí)方面的設(shè)計(jì)，如 Header 頭中沒有預(yù)留的狀態(tài)標(biāo)識(shí)位，或者像 HTTP 有專為協(xié)議升級(jí)或協(xié)商設(shè)計(jì)的特殊 packet。
在 Java 版本的代碼實(shí)現(xiàn)上，不夠精簡(jiǎn)和通用。如在鏈路傳輸中，存在一些語言綁定的內(nèi)容；消息體中存在冗余內(nèi)容，如 Service Name 在 Body 和 Attachments 中都存在。
HTTP/1
相比于直接構(gòu)建與 TPC 傳輸層的私有 RPC 協(xié)議，構(gòu)建于 HTTP 之上的遠(yuǎn)程調(diào)用解決方案會(huì)有更好的通用性，如WebServices 或 REST 架構(gòu)，使用 HTTP + JSON 可以說是一個(gè)事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的解決方案。
之所有選擇構(gòu)建在 HTTP 之上，我認(rèn)為有兩個(gè)最大的優(yōu)勢(shì)：
HTTP 的語義和可擴(kuò)展性能很好的滿足 RPC 調(diào)用需求。
通用性，HTTP 協(xié)議幾乎被網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備所支持，具有很好的協(xié)議穿透性。
具體來說，HTTP/1 的優(yōu)勢(shì)和限制是：
典型的 Request – Response 模型，一個(gè)鏈路上一次只能有一個(gè)等待的 Request 請(qǐng)求
HTTP/1 支持 Keep-Alive 鏈接，避免了鏈接重復(fù)創(chuàng)建開銷
Human Readable Headers，使用更通用、更易于人類閱讀的頭部傳輸格式
無直接 Server Push 支持，需要使用 Polling Long-Polling 等變通模式
HTTP/2
HTTP/2 保留了 HTTP/1 的所有語義，在保持兼容的同時(shí)，在通信模型和傳輸效率上做了很大的改進(jìn)。
支持單條鏈路上的 Multiplexing，相比于 Request - Response 獨(dú)占鏈路，基于 Frame 實(shí)現(xiàn)更高效利用鏈路
Request - Stream 語義，原生支持 Server Push 和 Stream 數(shù)據(jù)傳輸
Flow Control，單條 Stream 粒度的和整個(gè)鏈路粒度的流量控制
頭部壓縮 HPACK
Binary Frame
原生 TLS 支持
gRPC
上面提到了在 HTTP 及 TCP 協(xié)議之上構(gòu)建 RPC 協(xié)議各自的優(yōu)缺點(diǎn)，相比于 Dubbo 構(gòu)建于 TPC 傳輸層之上，Google 選擇將 gRPC 直接定義在 HTTP/2 協(xié)議之上，關(guān)于 gRPC 的 基本介紹和 設(shè)計(jì)愿景請(qǐng)參考以上兩篇文章，我這里僅摘取 設(shè)計(jì)愿景 中幾個(gè)能反映 gRPC 設(shè)計(jì)目的特性來做簡(jiǎn)單說明。
Coverage & Simplicity，協(xié)議設(shè)計(jì)和框架實(shí)現(xiàn)要足夠通用和簡(jiǎn)單，能運(yùn)行在任何設(shè)備之上，甚至一些資源首先的如 IoT、Mobile 等設(shè)備。
Interoperability & Reach，要構(gòu)建在更通用的協(xié)議之上，協(xié)議本身要能被網(wǎng)絡(luò)上幾乎所有的基礎(chǔ)設(shè)施所支持。
General Purpose & Performant，要在場(chǎng)景和性能間做好平衡，首先協(xié)議本身要是適用于各種場(chǎng)景的，同時(shí)也要盡量有高的性能。
Payload Agnostic，協(xié)議上傳輸?shù)呢?fù)載要保持語言和平臺(tái)中立。
Streaming，要支持 Request - Response、Request - Stream、Bi-Steam 等通信模型。
Flow Control，協(xié)議自身具備流量感知和限制的能力。
Metadata Exchange，在 RPC 服務(wù)定義之外，提供額外附加數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰Α?/p>
總的來說，在這樣的設(shè)計(jì)理念指導(dǎo)下，gRPC 最終被設(shè)計(jì)為一個(gè)跨語言、跨平臺(tái)的、通用的、高性能的、基于 HTTP/2 的 RPC 協(xié)議和框架。
Protobuf
Protocol buffers (Protobuf) 是 Google 推出的一個(gè)跨平臺(tái)、語言中立的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)描述和序列化的產(chǎn)品，它定義了一套結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)定義的協(xié)議，同時(shí)也提供了相應(yīng)的 Compiler 工具，用來將語言中立的描述轉(zhuǎn)化為相應(yīng)語言的具體描述。
它的一些特性包括：
跨語言 跨平臺(tái)，語言中立的數(shù)據(jù)描述格式，默認(rèn)提供了生成多種語言的 Compiler 工具。
安全性，由于反序列化的范圍和輸出內(nèi)容格式都是 Compiler 在編譯時(shí)預(yù)生成的，因此繞過了類似 Java Deserialization Vulnarability 的問題。
二進(jìn)制 高性能
強(qiáng)類型
字段變更向后兼容
重慶分公司
重慶分公司
message Person {
required string name = 1;
required int32 id = 2;
optional string email = 3;
enum PhoneType {
MOBILE = 0;
HOME = 1;
WORK = 2;
}
message PhoneNumber {
required string number = 1;
optional PhoneType type = 2 [default = HOME];
}
repeated PhoneNumber phone = 4;
}除了結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)描述之外，Protobuf 還支持定義 RPC 服務(wù)，它允許我們定義一個(gè) .proto 的服務(wù)描述文件，進(jìn)而利用 Protobuf Compiler 工具生成特定語言和 RPC 框架的接口和 stub。后續(xù)將要具體講到的 gRPC + Protobuf、Dubbo-gRPC + Protobuf 以及 Dubbo + Protobuf 都是通過定制 Compiler 類實(shí)現(xiàn)的。
service SearchService {
rpc Search (SearchRequest) returns (SearchResponse);
}Dubbo 所做的支持
跨語言的服務(wù)開發(fā)涉及到多個(gè)方面，從服務(wù)定義、RPC 協(xié)議到序列化協(xié)議都要做到語言中立，同時(shí)還針對(duì)每種語言有對(duì)應(yīng)的 SDK 實(shí)現(xiàn)。雖然得益于社區(qū)的貢獻(xiàn)，現(xiàn)在 Dubbo 在多語言 SDK 實(shí)現(xiàn)上逐步有了起色，已經(jīng)提供了包括 Java, Go, PHP, C#, Python, NodeJs, C 等版本的客戶端或全量實(shí)現(xiàn)版本，但在以上提到的跨語言友好型方面，以上三點(diǎn)還是有很多可改進(jìn)之處。
協(xié)議，上面我們已經(jīng)分析過 Dubbo 協(xié)議既有的缺點(diǎn)，如果能在 HTTP/2 之上構(gòu)建應(yīng)用層協(xié)議，則無疑能避免這些弊端，同時(shí)最大可能的提高協(xié)議的穿透性，避免網(wǎng)關(guān)等協(xié)議轉(zhuǎn)換組件的存在，更有利于鏈路上的流量管控?？紤]到 gRPC 是構(gòu)建在 HTTP/2 之上，并且已經(jīng)是云原生領(lǐng)域推薦的通信協(xié)議，Dubbo 在第一階段選擇了直接支持 gRPC 協(xié)議作為當(dāng)前的 HTTP/2 解決方案。我們也知道 gRPC 框架自身的弊端在于易用性不足以及服務(wù)治理能力欠缺（這也是目前絕大多數(shù)廠商不會(huì)直接裸用 gRPC 框架的原因），通過將其集成進(jìn) Dubbo 框架，用戶可以方便的使用 Dubbo 編程模型 + Dubbo 服務(wù)治理 + gRPC 協(xié)議通信的組合。
服務(wù)定義，當(dāng)前 Dubbo 的服務(wù)定義和具體的編程語言綁定，沒有提供一種語言中立的服務(wù)描述格式，比如 Java 就是定義 Interface 接口，到了其他語言又得重新以另外的格式定義一遍。因此 Dubbo 通過支持 Protobuf 實(shí)現(xiàn)了語言中立的服務(wù)定義。
序列化，Dubbo 當(dāng)前支持的序列化包括 Json、Hessian2、Kryo、FST、Java 等，而這其中支持跨語言的只有 Json、Hessian2，通用的 Json 有固有的性能問題，而 Hessian2 無論在效率還是多語言 SDK 方面都有所欠缺。為此，Dubbo 通過支持 Protobuf 序列化來提供更高效、易用的跨語言序列化方案。
示例
示例 1，使用 Dubbo 開發(fā) gRPC 服務(wù)
gRPC 是 Google 開源的構(gòu)建在 HTTP/2 之上的一個(gè) PRC 通信協(xié)議。Dubbo 依賴其靈活的協(xié)議擴(kuò)展機(jī)制，增加了對(duì) gRPC (HTTP/2) 協(xié)議的支持。
目前的支持限定在 Dubbo Java 語言版本，后續(xù) Go 語言或其他語言版本將會(huì)以類似方式提供支持。下面，通過一個(gè)簡(jiǎn)單的 示例來演示如何在 Dubbo 中使用 gRPC 協(xié)議通信。
1. 定義服務(wù) IDL
首先，通過標(biāo)準(zhǔn)的 Protobuf 協(xié)議定義服務(wù)如下：
syntax = "proto3";
option java_multiple_files = true;
option java_package = "io.grpc.examples.helloworld";
option java_outer_classname = "HelloWorldProto";
option objc_class_prefix = "HLW";
package helloworld;
// The greeting service definition.
service Greeter {
// Sends a greeting
rpc SayHello (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;
}在此，我們定義了一個(gè)只有一個(gè)方法 sayHello 的 Greeter 服務(wù)，同時(shí)定義了方法的入?yún)⒑统鰠ⅲ?/p>
2. Protobuf Compiler 生成 Stub
定義 Maven Protobuf Compiler 插件工具。這里我們擴(kuò)展了 Protobuf 的 Compiler 工具，以用來生成 Dubbo 特有的 RPC stub，此當(dāng)前以 Maven 插件的形式發(fā)布。
org.xolstice.maven.plugins protobuf-maven-plugin 0.5.1 com.google.protobuf:protoc:3.7.1:exe:${os.detected.classifier} dubbo-grpc-java org.apache.dubbo:protoc-gen-dubbo-java:1.19.0-SNAPSHOT:exe:${os.detected.classifier} build/generated/source/proto/main/java false grpc compile compile-custom
其中，
pluginArtifact 指定了 Dubbo 定制版本的 Java Protobuf Compiler 插件，通過這個(gè)插件來在編譯過程中生成 Dubbo 定制版本的 gRPC stub。
org.apache.dubbo:protoc-gen-dubbo-java:1.19.0-SNAPSHOT:exe:${os.detected.classifier}
由于 protoc-gen-dubbo-java 支持 gRPC 和 Dubbo 兩種協(xié)議，可生成的 stub 類型，默認(rèn)值是 gRPC，關(guān)于 dubbo 協(xié)議的使用可參見 使用 Protobuf 開發(fā) Dubbo 服務(wù)。
grpc
2. 生成 Java Bean 和 Dubbo-gRPC stub
# 運(yùn)行以下 maven 命令 $ mvn clean compile
生成的 Stub 和消息類 如下：
重點(diǎn)關(guān)注 GreeterGrpc ，包含了所有 gRPC 標(biāo)準(zhǔn)的 stub 類/方法，同時(shí)增加了 Dubbo 特定的接口，之后 Provider 端的服務(wù)暴露和 Consumer 端的服務(wù)調(diào)用都將依賴這個(gè)接口。
/**
* Code generated for Dubbo
*/
public interface IGreeter {
default public io.grpc.examples.helloworld.HelloReply sayHello(io.grpc.examples.helloworld.HelloRequest request) {
throw new UnsupportedOperationException("No need to override this method, extend XxxImplBase and override all methods it allows.");
}
default public com.google.common.util.concurrent.ListenableFuture sayHelloAsync(
io.grpc.examples.helloworld.HelloRequest request) {
throw new UnsupportedOperationException("No need to override this method, extend XxxImplBase and override all methods it allows.");
}
public void sayHello(io.grpc.examples.helloworld.HelloRequest request,
io.grpc.stub.StreamObserver responseObserver);
} 3. 業(yè)務(wù)邏輯開發(fā)
繼承 GreeterGrpc.GreeterImplBase （來自第 2 步），編寫業(yè)務(wù)邏輯，這點(diǎn)和原生 gRPC 是一致的。
package org.apache.dubbo.samples.basic.impl;
import io.grpc.examples.helloworld.GreeterGrpc;
import io.grpc.examples.helloworld.HelloReply;
import io.grpc.examples.helloworld.HelloRequest;
import io.grpc.stub.StreamObserver;
public class GrpcGreeterImpl extends GreeterGrpc.GreeterImplBase {
@Override
public void sayHello(HelloRequest request, StreamObserver responseObserver) {
System.out.println("Received request from client.");
System.out.println("Executing thread is " + Thread.currentThread().getName());
HelloReply reply = HelloReply.newBuilder()
.setMessage("Hello " + request.getName()).build();
responseObserver.onNext(reply);
responseObserver.onCompleted();
}
} Provider 端暴露 Dubbo 服務(wù)
以 Spring XML 為例
