grpc简介及python grpc

傷城~ 2021-10-20 00:16 606阅读 0赞

#### grpc ####

gRPC 一开始由 google 开发，开源的远程过程调用(RPC)系统

grpc 支持同步和异步调用  
简单模式下， 调用函数就像本地调用一样， 直接传输数据  
流式调用将信息以数据量的方式，发送或者接受，

gRPC 客户端调用成功的判断是独立的本地的， 因此可能存在客户端与服务端判断不一致的情况  
例如，您可以在服务器端成功完成RPC，但在客户端失败。在客户端发送所有请求之前，服务器也可以决定完成

grpc是基于HTTP2协议的封装  
gRPC 请求和应答消息流中一般的消息顺序：

请求 → 请求报头 *有定界符的消息 EOS
    应答 → 应答报头 *有定界符的消息 EOS
    应答 → (应答报头 *有定界符的消息 跟踪信息) / 仅仅跟踪时

--------------------

#### proto文件 ####

第一步是定义要在proto文件中序列化的数据的结构：这是一个带.proto扩展名的普通文本文件。协议缓冲区数据被构造为 消息，其中每个消息是包含一系列称为字段的名称 - 值对的信息的逻辑记录

message Person {
      string name = 1;
      int32 id = 2;
      bool has_ponycopter = 3;
    }

二.定义一个服务， 指定其可以被远程调用的方法及其参数和返回类型

相当于定义一个接口类型的服务

gRPC 默认使用 protocol buffers 作为接口定义语言，来描述服务接口和有效载荷消息结构

定义：

service HelloService {
      rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloResponse);
    }
    
    message HelloRequest {
      required string greeting = 1;
    }
    
    message HelloResponse {
      required string reply = 1;
    }

--------------------

#### 两种类型调用 ####

1.  简单模式：

rpc SayHello(HelloRequest) returns (HelloResponse){
    }

1.  流式调用
2.  服务端支持流式

rpc LotsOfReplies(HelloRequest) returns (stream HelloResponse){
    }

1.  客户端支持流式：

rpc LotsOfGreetings(stream HelloRequest) returns (HelloResponse) {
    }

1.  双向流式：双方使用读写流发送一系列消息。这两个流独立运行，因此客户端和服务器可以按照自己喜欢的顺序进行读写：例如，服务器可以在写入响应之前等待接收所有客户端消息，或者它可以交替地读取消息然后写入消息，或者其他一些读写组合

rpc BidiHello(stream HelloRequest) returns (stream HelloResponse){
    }

超时:

grpc允许设置请求响应超时时间：  
参数为： DEADLINE\_EXCEEDED

安全认证：  
grpc支持 SSL/TLS  
支持OAuth 2.0

--------------------

#### python: ####

备注： 示例可以参考 `https://github.com/grpc/grpc/tree/master/examples/python`

##### 安装： #####

pip install grpcio
    
    pip install grpcio-tools   # 安装grpc工具
    
    pip install grpcio-reflection  #grpc-cli 调试工具

##### 定义proto： #####

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) {}
      
      rpc Square(Number) returns (Number) {}
    }
    
    // The request message containing the user's name.
    message HelloRequest {
      string name = 1;
    }
    
    // The response message containing the greetings
    message HelloReply {
      string message = 1;
    }
    
    message Number {
        float value = 1;
    }

service 定义服务， 实现接口功能定义  
rpc xxx 为具体接口方法

##### 编译 #####

定义完成后， 编译转换为python代码：

python -m grpc_tools.protoc -I. --python_out=. --grpc_python_out=. ./rpc.proto

python\_out和grpc\_python\_out 指定转换服务端与客户端的输出文件

rpc.proto 指定proto文件

命令生成了两个文件rpc\_pb2.py 和rpc\_pb2\_grpc.py

##### 实现server端： #####

from concurrent import futures
    import logging
    import math
    import grpc
    import time
    import new_pb2
    import new_pb2_grpc
    
    
    def square(x):
      return math.sqrt(x)
    
    
    class Greeter(new_pb2_grpc.GreeterServicer):
      def SayHello(self, request, context):
        return new_pb2.HelloReply(message='Hello, %s!' % request.name)
    
      def Square(self, request, context):
        x = square(request.value)
        return new_pb2.Number(value=x)
    
    
    def serve():
      server = grpc.server(futures.ThreadPoolExecutor(max_workers=10))
      new_pb2_grpc.add_GreeterServicer_to_server(Greeter(), server)
      server.add_insecure_port('[::]:50051')
      server.start()
      try:
        while True:
          time.sleep(1)
      except:
        print "exit"
        # server.wait_for_termination()
    
    
    if __name__ == '__main__':
      logging.basicConfig()
      serve()

##### 实现client端： #####

from __future__ import print_function
    import logging
    
    import grpc
    
    import new_pb2
    import new_pb2_grpc
    
    
    def run():
      # NOTE(gRPC Python Team): .close() is possible on a channel and should be
      # used in circumstances in which the with statement does not fit the needs
      # of the code.
      with grpc.insecure_channel('localhost:50051') as channel:
        stub = new_pb2_grpc.GreeterStub(channel)
        response = stub.SayHello(new_pb2.HelloRequest(name='you'))
        print("Greeter client received: " + response.message)
    
        res = stub.Square(new_pb2.Number(value=231))
        print("client Square 231 get :" + str(res.value))
    
    
    if __name__ == '__main__':
      logging.basicConfig()
      run()

输出：

Greeter client received: Hello, you!
    client Square 231 get :15.1986837387

##### 文件操作 #####

文件操作， 适用于小文件读写：

syntax = "proto3";
    
    option java_multiple_files = true;
    option java_package = "io.grpc.examples.mux";
    option java_outer_classname = "muxsProto";
    option objc_class_prefix = "HLW";
    
    package muxs;
    
    service FileController {
      rpc Read (Files) returns (Content) {}
      
      rpc Write(Files) returns (Status) {}
    }
    
    message  Content {
      string  text = 1;
    }
    
    message Files {
        string filename = 1;
    	string text = 2;
    }
    
    message Status {
        int64 code = 1;
    }

在server端实现：

class FileController(mux_pb2_grpc.FileControllerServicer):
      def Read(self, request, context):
        result = ""
        filename = request.filename
        try:
          with open(filename) as fd:
            for line in fd.readlines():
              result += line
          return mux_pb2.Content(text=result)
        except:
          return mux_pb2.Content(text="Error: read failed")
    
      def Write(self, request, context):
        filename = request.filename
        file_contxt = request.text
        try:
          with open(filename, "wb") as fd:
            fd.write(file_contxt)
            fd.flush()
          return mux_pb2.Status(code=0)
        except:
          return mux_pb2.Status(code=1)

serve

def serve():
      server = grpc.server(futures.ThreadPoolExecutor(max_workers=10))
      mux_pb2_grpc.add_FileControllerServicer_to_server(FileController(), server)
      server.add_insecure_port('[::]:50051')
      server.start()
      try:
        while True:
          time.sleep(1)
      except:
        print "exit"

client 客户端实现调用：

def run():
    
      channel = grpc.insecure_channel('localhost:50051')
      stub = mux_pb2_grpc.GreeterStub(channel)
    
      stub2 = mux_pb2_grpc.FileControllerStub(channel)
      res2 = stub2.Read(mux_pb2.Files(filename="aaaa.txt", text=""))
      print("File Read: " + res2.text)
    
      res3 = stub2.Write(mux_pb2.Files(filename="aaaa2.txt", text="37183714ghgjh243"))
      print("File Write: " + str(res3.code))
    
      res2 = stub2.Read(mux_pb2.Files(filename="aaaa2.txt", text=""))
      print("File Read: " + res2.text)

结果：

File Read: Error: read failed
    File Write: 0
    File Read: 37183714ghgjh243

可以将两个服务合并， 一起定义在proto文件中：

syntax = "proto3";
    
    option java_multiple_files = true;
    option java_package = "io.grpc.examples.mux";
    option java_outer_classname = "muxsProto";
    option objc_class_prefix = "HLW";
    
    package muxs;
    
    
    service Greeter {
      rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply) {}
      
      rpc Square(Number) returns (Number) {}
    }
    
    
    service FileController {
      rpc Read (Files) returns (Content) {}
      
      rpc Write(Files) returns (Status) {}
    }
    
    
    message HelloRequest {
      string name = 1;
    }
    
    
    message HelloReply {
      string message = 1;
    }
    
    message Number {
        float value = 1;
    }
    
    message  Content {
      string  text = 1;
    }
    
    message Files {
        string filename = 1;
    	string text = 2;
    }
    
    message Status {
        int64 code = 1;
    }