grpc的python使用

RPC

什么是 RPC ？

RPC（Remote Procedure Call）远程过程调用，是一种计算机通信协议，允许一个程序（客户端）通过网络向另一个程序（服务器）请求服务，而无需了解底层网络技术的细节。RPC协议抽象了网络通信的复杂性，使得开发者可以像调用本地函数一样调用远程服务器上的函数。

RPC 框架负责屏蔽底层的传输方式（TCP 或者 UDP）、序列化方式（XML/Json/ 二进制）和通信细节，服务调用者可以像调用本地接口一样调用远程的服务提供者，而不需要关心底层通信细节和调用过程。

为什么要用 RPC ？

随着计算机技术的快速发展，单台机器运行服务的方案已经不足以支撑越来越多的网络请求负载，分布式方案开始兴起，一个业务场景可以被拆分在多个机器上运行，每个机器分别只完成一个或几个的业务模块。为了能让其他机器使用某台机器中的业务模块方法，就有了RPC服务，它是基于一种专门实现远程方法调用的协议上完成的服务。

grpc

gRPC是谷歌开发并开源的一款实现RPC服务的高性能框架，它是基于http2.0协议的，支持多门语言。

要将方法调用以及调用参数，响应参数等在两个服务器之间进行传输，就需要将这些参数序列化，gRPC采用的是Protocol Buffers（protobuf）作为接口定义语言（IDL），用于定义服务接口和消息类型。通过proto语法可以定义好要调用的方法、和参数以及响应格式，可以很方便地完成远程方法调用，而且非常利于扩展和更新参数。

grpc的调用流程

1. 服务消费方（client）调用以本地调用方式调用服务；
2. client stub接收到调用后负责将方法、参数等组装成能够进行网络传输的消息体；
3. client stub找到服务地址，并将消息发送到服务端；
4. server stub收到消息后进行解码；
5. server stub根据解码结果调用本地的服务；
6. 本地服务执行并将结果返回给 server stub；
7. server stub将返回结果打包成消息并发送至消费方；
8. client stub接收到消息，并进行解码；
9. 服务消费方得到最终结果

Protobuf

Protobuf(Google Protocol Buffers)是google开发的一套用于数据存储，网络通信时用于协议编解码的工具库.它和XML和Json数据差不多,把数据以某种形式保存起来。Protobuf相对与XML和Json的不同之处，它是一种二进制的数据格式，具有更高的传输，打包和解包效率。Protobuf 提供了C++、java、python、nodejs、php、go语言的支持，提供了windows(proto.exe)和linux平台动态编译生成proto文件对应的源文件。proto文件定义了协议数据中的实体结构(message ,field)。因为有google背书，所以在各个语言中被迅速普及，常见的应用场景就是微服务架构和DDD架构！！！

示例（python）

pip install grpcio=3.19.6 
pip install grpcio-tools=1.48.2

helloworld.proto

syntax = "proto3";

service Greeter {
    rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply) {}
}

message HelloRequest {
    string name = 1;
}

message HelloReply {
    string message = 1;
}

 python -m grpc_tools.protoc -I. --python_out=. --grpc_python_out=. helloworld.proto

greet_server.py

from concurrent import futures
import grpc
import helloworld_pb2
import helloworld_pb2_grpc


class Greeter(helloworld_pb2_grpc.GreeterServicer):
    def SayHello(self, request, context):
        return helloworld_pb2.HelloReply(message=f"Hello, {request.name}!")


def serve():
    server = grpc.server(futures.ThreadPoolExecutor(max_workers=10))
    helloworld_pb2_grpc.add_GreeterServicer_to_server(Greeter(), server)
    server.add_insecure_port('[::]:50051')
    server.start()
    server.wait_for_termination()


if __name__ == '__main__':
    serve()

greeter_client.py

import grpc
import helloworld_pb2
import helloworld_pb2_grpc


def run():
    with grpc.insecure_channel('localhost:50051') as channel:
        stub = helloworld_pb2_grpc.GreeterStub(channel)
        response = stub.SayHello(helloworld_pb2.HelloRequest(name='you'))
        print("Greeter client received: " + response.message)


if __name__ == '__main__':
    run()

python greeter_server.py

python greeter_client.py

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