gRPC 微服务之 .Net Core 2.2 如何实现

gRPC 微服务在Go语言社区，可谓是应用非常广泛，它同时也支持其他市面上几乎所有的流行语言，比如Java，PHP，NodeJS，C#，Ruby，Python，c/c++等等。微软的Visual Studio 2019将提供项目模版直接支持gRPC，用户可以直接创建gRPC项目。但是我还是更加中意原滋原味的使用C#语言来创建gRPC微服务，今天我就基于.Net Core 2.2来开发一个功能比较齐全的gRPC微服务，基本可以满足小规模的企业用户使用（没有包含服务注册发现，这个将在以后架构的文章中介绍）。下面的源码都放在Github上，见文章最下方的地址。

1. 创建项目

项目	说明
IService	业务层接口，微服务将调用这些接口，而不直接调用业务实现
Service	业务实现，实现了全部的业务接口
IRepository	数据接口，业务实现调用这个接口
Repository	数据实现，实现了全部的数据接口
Implement	gRPC服务的实现全部在这个项目
Interface	gRPC的定义，包括消息的定义，方法的定义等等
Models	实体对象，我们的业务不会直接使用gRPC消息，而是使用转换后的实体对象
MicroClient	客户端调用
MicroServer	服务端实现

2. 安装gRPC核心包

Google.Protobuf

Grpc

还有工具包，它不会直接在项目中使用，但是它提供了protoc.exe与grpc_csharp_plugin.exe执行文件，在生成c#类时要用到

Grpc.Tools

将这两个包安装到gRPC/Interface项目，其他地方都是间接引用

3. 服务定义

syntax = "proto3";
option csharp_namespace = "ASY.Hrefs.gRPC.Interface";

package hello;

service HelloSrv {
  // 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;
}

默认gRPC使用protocol buffers作为接口定义语言，它定义了所有的承载信息，还有服务方法。message定义的是消息或者叫做实体，rpc定义了方法，service定义了服务。

4. 生成c#类

setlocal

@rem enter this directory
cd /d %~dp0

set TOOLS_PATH=C:\Users\hemin\.nuget\packages\grpc.tools\1.21.0\tools\windows_x64

%TOOLS_PATH%\protoc.exe -I gRPC/Interface --csharp_out gRPC/Interface gRPC/Interface/hello.proto --grpc_out gRPC/Interface --plugin=protoc-gen-grpc=%TOOLS_PATH%\grpc_csharp_plugin.exe

endlocal

我在解决方案目录定义了一个generate_protos.bat文件，内容如上面的，你只需要执行这个bat文件即可，它的作用就是通过hello.proto定义文件生成两个C#文件，Hello.cs和HelloGrpc.cs，不管是服务实现，还是客户端调用，都会用到它们。

5. 服务实现

namespace ASY.Hrefs.gRPC.Implement
{
    public class HelloServiceImpl : HelloSrv.HelloSrvBase
    {
        IHelloService HelloService;
        public HelloServiceImpl(IHelloService helloService)
        {
            this.HelloService = helloService;
        }

        public override Task<HelloReply> SayHello(HelloRequest request, ServerCallContext context)
        {
            HelloReply response = new HelloReply();

            response.Message = this.HelloService.SayHello(request.Name);
            return Task.FromResult(response);
        }
    }
}

实现类实现自HelloGrpc.cs生成的抽象基类，我们可以看见，它实现了一个方法SayHello，对应我们在hello.proto里面定义的方法。IHelloService是业务接口，通过依赖注入方式注入，这里使用了.Net Core自带的功能。

6. 服务宿主

namespace ASY.Hrefs.MicroServer
{
    public class HostServer : IHostedService
    {
        private readonly ILogger logger;
        private readonly HelloSrv.HelloSrvBase server;
        Server gRPC = null;

        public HostServer(ILogger<HostServer> logger, HelloSrv.HelloSrvBase server)
        {
            this.logger = logger;
            this.server = server;
        }

        public async Task StartAsync(CancellationToken cancellationToken)
        {
            logger.LogInformation("服务启动...");
            gRPC = new Server
            {
                Services = { HelloSrv.BindService(server) },
                Ports = { new ServerPort("0.0.0.0", 50088, ServerCredentials.Insecure) }
            };
            gRPC.Start();

            Console.WriteLine("Greeter server listening on port " + 50088);
            Console.WriteLine("Press any key to stop the server...");
            await Task.CompletedTask;
        }

        public async Task StopAsync(CancellationToken cancellationToken)
        {
            logger.LogInformation("服务停止...");
            await gRPC.ShutdownAsync();
        }
    }
}

宿主是使用了微软的扩张组建Microsoft.Extensions.Hosting.IHostedService，它提供了启动以及停止的方法，方便我们启动停止gRPC服务，对部署特别友好。

7. 客服端调用

namespace ASY.Hrefs.MicroClient
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Stopwatch watch = new Stopwatch();
            watch.Start();
            Parallel.For(1, 2000, Run);
            watch.Stop();
            long ms = watch.ElapsedMilliseconds;
            Console.WriteLine($"用时 {ms}ms");
            Console.Read();
        }

        static void Run(int i)
        {
            HelloRequest request = new HelloRequest();
            request.Name = "Jimmy, " + i.ToString();
            HelloReply reply = new HelloReply();
            reply = GrpcClient.SayHello(request);
            Console.WriteLine(reply.Message);
        }

        private static Lazy<HelloSrv.HelloSrvClient> Connection = new Lazy<HelloSrv.HelloSrvClient>(() =>
        {
            var channel = new Channel(string.Format("{0}:{1}", "127.0.0.1", 50088), ChannelCredentials.Insecure);
            HelloSrv.HelloSrvClient client = new HelloSrv.HelloSrvClient(channel);
            return client;
        });

        private static HelloSrv.HelloSrvClient GrpcClient
        {
            get
            {
                return Connection.Value;
            }
        }
    }
}

这个调用有点复杂，我使用延迟类实现了一个gRPC客户端的单例，这样不用每次创建通道，可以提高每次访问的速度，在生产环境中，你也需要这么做，不然会在高并发情况下出问题。我这里是为测试2000个并行时的速度，在单例与非单例的性能差别，你也可稍微改下代码测试下，当然你也可以只关注核心的调用代码即可。

Github源码：https://github.com/iissy/gRPCNetCore

Posted by 何敏
on 2019/06/15 16:40:29