.NET8中gRPC的使用

在现代分布式系统中，服务之间的通信是一个非常重要的环节。随着微服务架构的流行，服务之间的通信方式也在不断演进。gRPC作为一种高性能、跨语言的RPC框架，逐渐成为了我们的首选。

一、简介

gRPC 是一种高性能、开源的远程过程调用（RPC）框架，基于 HTTP/2 协议，支持双向流、头部压缩等特性。它默认使用 Protocol Buffers（Protobuf）作为接口定义语言（IDL）和数据序列化格式，适用于微服务、实时通信等场景。

在 .NET Core（.NET 8）中，gRPC 提供了原生的支持，我们可以轻松创建 gRPC 服务端和客户端，并将其集成到 Web API 或其他应用中。

本文将围绕以下几个方面介绍如何在 .NET Core (.NET 8) 中使用 gRPC：

1. 创建 gRPC 服务端
2. 创建 gRPC 客户端
3. 在 Web API 中集成 gRPC

二、创建 gRPC 服务端

1. 创建 gRPC 项目

首先，使用 .NET CLI 创建一个 gRPC 服务端项目。也可以通过VS2022直接进行创建。

dotnet new grpc -o GrpcDemo.Service
cd GrpcDemo.Service

这将创建一个包含 gRPC 模板的项目，其中包含一个示例的 gRPC 服务。

2. 编写自己的服务

在 Protos 文件夹中，默认会生成一个 greet.proto 文件。我们可以修改或创建新的 .proto 文件来定义自己的服务。

例如，创建一个 order.proto 文件：

syntax = "proto3";

option csharp_namespace = "GrpcDemo.Service";

package order;

// 订单服务定义
service Order {
  // 创建订单
rpc CreateOrder (CreateRequest) returns (CreateResult);
  //查询订单
rpc QueryOrder (QueryRequest) returns (QueryResult);
}

//创建订单请求参数
message CreateRequest {
  string OrderNo = 1;
  string OrderName=2;
  double Price=3;
}

//创建订单返回结果
message CreateResult {
  bool IsSuccess = 1; // 是否成功
  string Message = 2; // 错误信息
}

//查询订单请求参数
message QueryRequest{
  int32 Id=1;
}
//查询订单返回结果
message QueryResult{
  int32 Id=1;
  string OrderNo=2;
  string OrderName=3;
  double Price=4;
}

接下来，在 Services 文件夹中实现服务逻辑。创建一个 OrderService.cs 文件：

using Grpc.Core;

namespace GrpcDemo.Service.Services
{
    public class OrderService : Order.OrderBase
    {
        private readonly ILogger<OrderService> _logger;
        public OrderService(ILogger<OrderService> logger)
        {
            _logger = logger;
        }
        /// <summary>
        /// 创建订单
        /// </summary>
        /// <param name="request"></param>
        /// <param name="context"></param>
        /// <returns></returns>
        public override Task<CreateResult> CreateOrder(CreateRequest request, ServerCallContext context)
        {
            //报存数据库 todo

            return Task.FromResult(new CreateResult
            {
                IsSuccess = true,
                Message = "订单创建成功"
            });
        }
        /// <summary>
        /// 查询订单
        /// </summary>
        /// <param name="request"></param>
        /// <param name="context"></param>
        /// <returns></returns>
        public override Task<QueryResult> QueryOrder(QueryRequest request, ServerCallContext context)
        {
            //查询数据库 //todo

            return Task.FromResult(new QueryResult
            {
                    Id = request.Id,
                    OrderNo = DateTime.Now.ToString("yyyyMMddHHmmss"),
                    OrderName = "年货大礼包",
                    Price = 699
            });
        }
    }
}

在 Program.cs 中注册服务：

using GrpcDemo.Service.Services;

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

// 添加 gRPC 服务
builder.Services.AddGrpc();

var app = builder.Build();

// 映射 gRPC 服务
app.MapGrpcService<OrderService>();

app.Run();

运行项目后，gRPC 服务端将启动并监听指定的端口。

三、创建 gRPC 客户端

1. 创建客户端项目

使用 .NET CLI 创建一个控制台项目作为 gRPC 客户端：

dotnet new console -o GrpcDemo.Client
cd GrpcDemo.Client

2. 添加 gRPC 客户端依赖

在客户端项目中，添加 Grpc.Net.Client 和 Google.Protobuf 包：

dotnet add package Grpc.Net.Client
dotnet add package Google.Protobuf
dotnet add package Grpc.Tools

将服务端的 order.proto 文件复制到客户端项目的 Protos 文件夹中，并在 .csproj 文件中添加以下内容以生成 C# 代码：

3. 编写客户端代码

在 Program.cs 中编写 gRPC服务HTTPS调用的代码：

static void Main(string[] args)
{
    Console.WriteLine("Hello, World!");
    //常规使用，https
    string url = "https://localhost:7231";
    using (var channel = GrpcChannel.ForAddress(url))
    {
        var client = new Order.OrderClient(channel);
        var reply = client.CreateOrder(new CreateRequest()
        {
            OrderNo = DateTime.Now.ToString("yyyyMMddHHmmssfff"),
            OrderName = "年货大礼包",
            Price = 699
        });

        Console.WriteLine($"Grpc服务https的调用结果:{reply.IsSuccess},message:{reply.Message}");
    }
    Console.ReadKey();

}

结果：

如果 gRPC 服务端使用 HTTP（非 HTTPS），可以在客户端中直接使用 HTTP 地址：

 //使用http
 AppContext.SetSwitch("System.Net.Http.SocketsHttpHandler.Http2UnencryptedSupport", true);
 string url = "http://localhost:5147";

 using (var channel = GrpcChannel.ForAddress(url))
 {
     var client = new Order.OrderClient(channel);
     var reply = client.CreateOrder(new CreateRequest()
     {
         OrderNo = DateTime.Now.ToString("yyyyMMddHHmmssfff"),
         OrderName = "年货大礼包",
         Price = 699
     });

     Console.WriteLine($"gGrpc内网http调用结果:{reply.IsSuccess},message:{reply.Message}");
 }
 Console.ReadKey();

结果：

四、Web API 中加入 gRPC

在 Web API 项目中，可以同时提供 RESTful API 和 gRPC 服务。以下是如何在 Web API 中集成 gRPC 的步骤：

1. 添加 gRPC 服务

在 Program.cs 中注册 gRPC 服务：

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

// 添加 gRPC 服务
builder.Services.AddGrpc();

var app = builder.Build();

// 映射 gRPC 服务
app.MapGrpcService<OrderService>();

app.Run();

2. 提供 RESTful API

在 Web API 中，可以通过控制器提供 RESTful API，并在内部调用 gRPC 服务：

using Microsoft.AspNetCore.Mvc;

namespace GrpcDemo.API.Controllers
{
    [ApiController]
    [Route("api/[controller]")]
    public class OrderController : ControllerBase
    {
        private readonly Order.OrderClient _client;

        public OrderController(Order.OrderClient client)
        {
            _client = client;
        }

        [HttpGet("create")]
        public async Task<IActionResult> CreateOrder()
        {
            var response = await _client.CreateOrderAsync(
                new CreateRequest {
                    OrderNo = DateTime.Now.ToString("yyyyMMddHHmmssfff"),
                    OrderName = "年货大礼包",
                    Price = 699
                });
            return Ok(response);
        }

    }
}

3. 配置 gRPC 客户端

在 Program.cs 中注册 gRPC 客户端：

 builder.Services.AddGrpcClient<Order.OrderClient>(options =>
 {
     options.Address = new Uri("http://localhost:5147");
 });

结果：

总结

在 .NET Core 中，gRPC 提供了高性能的通信方式，适用于微服务、实时通信等场景。我们可以轻松创建 gRPC 服务端和客户端，并将其集成到 Web API 中。

关键点：

1. 使用 .proto 文件定义服务接口。
2. 实现 gRPC 服务端逻辑。
3. 在客户端中调用 gRPC 服务。
4. 在 Web API 中集成 gRPC，提供 RESTful API 和 gRPC 服务。

通过以上步骤，我们就可以在 .NET Core 项目中充分利用 gRPC 的优势，构建高效的分布式系统。

源码地址：https://github.com/liyongqiang-cc/GrpcDemo