引言

最近翻看最新3.0 eShopOncontainers源码,发现其在架构选型中补充了 gRPC 进行服务间通信。那就索性也写一篇,作为系列的补充。

gRPC

老规矩,先来理一下gRPC的基本概念。gRPC是Google开源的RPC框架,比肩dubbo、thrift、brpc。其优势在于:

1. 基于proto buffer:二进制协议,具有高性能的序列化机制。相较于JSON(文本协议)而言,首先从数据包上就有60%-80%的减小,其次其解包速度仅需要简单的数学运算完成,无需复杂的词法语法分析,具有8倍以上的性能提升。

2. 支持数据流。

3. 基于proto 文件:可以更方便的在客户端和服务端之间进行交互。

4. gRPC语言无关性: 所有服务都是使用原型文件定义的。这些文件基于protobuffer语言,并定义服务的接口。基于原型文件,可以为每种语言生成用于创建服务端和客户端的代码。其中protoc编译工具就支持将其生成C #代码。从.NET Core 3 中,gRPC在工具和框架中深度集成,开发者会有更好的开发体验。

gRPC 在 eShopOncontainers 的应用

首先来理一下eShopOncontainers 中服务间同步通信的技术选型,主要还是是基于HTTP/REST,gRPC作为补充。

在eShopOncontainers中Ordering API、Catalog API、Basket API微服务通过gRPC端点暴露服务。其中Mobile Shopping、Web Shopping BFFs使用gRPC客户端访问服务。以下以Ordering API gRPC 服务举例说明。

订单微服务中定义了一个gRPC服务,用于从购物车创建订单。

服务端实现

proto文件定义如下:

syntax = "proto3";
option csharp_namespace = "GrpcOrdering";
package OrderingApi;
service OrderingGrpc {
rpc CreateOrderDraftFromBasketData(CreateOrderDraftCommand) returns (OrderDraftDTO) {}
}
message CreateOrderDraftCommand {
string buyerId = 1;
repeated BasketItem items = 2;
}
message BasketItem {
string id = 1;
int32 productId = 2;
string productName = 3;
double unitPrice = 4;
double oldUnitPrice = 5;
int32 quantity = 6;
string pictureUrl = 7;
}
message OrderDraftDTO {
double total = 1;
repeated OrderItemDTO orderItems = 2;
}
message OrderItemDTO {
int32 productId = 1;
string productName = 2;
double unitPrice = 3;
double discount = 4;
int32 units = 5;
string pictureUrl = 6;
}

服务实现,主要是借助Mediator充当CommandBus进行命令分发,具体实现如下:

namespace GrpcOrdering
{
public class OrderingService : OrderingGrpc.OrderingGrpcBase
{
private readonly IMediator _mediator;
private readonly ILogger<OrderingService> _logger; public OrderingService(IMediator mediator, ILogger<OrderingService> logger)
{
_mediator = mediator;
_logger = logger;
} public override async Task<OrderDraftDTO> CreateOrderDraftFromBasketData(CreateOrderDraftCommand createOrderDraftCommand, ServerCallContext context)
{
_logger.LogInformation("Begin gRPC call from method {Method} for ordering get order draft {CreateOrderDraftCommand}", context.Method, createOrderDraftCommand);
_logger.LogTrace(
"----- Sending command: {CommandName} - {IdProperty}: {CommandId} ({@Command})",
createOrderDraftCommand.GetGenericTypeName(),
nameof(createOrderDraftCommand.BuyerId),
createOrderDraftCommand.BuyerId,
createOrderDraftCommand); var command = new AppCommand.CreateOrderDraftCommand(
createOrderDraftCommand.BuyerId,
this.MapBasketItems(createOrderDraftCommand.Items));
var data = await _mediator.Send(command); if (data != null)
{
context.Status = new Status(StatusCode.OK, $" ordering get order draft {createOrderDraftCommand} do exist"); return this.MapResponse(data);
}
else
{
context.Status = new Status(StatusCode.NotFound, $" ordering get order draft {createOrderDraftCommand} do not exist");
} return new OrderDraftDTO();
} public OrderDraftDTO MapResponse(AppCommand.OrderDraftDTO order)
{
var result = new OrderDraftDTO()
{
Total = (double)order.Total,
}; order.OrderItems.ToList().ForEach(i => result.OrderItems.Add(new OrderItemDTO()
{
Discount = (double)i.Discount,
PictureUrl = i.PictureUrl,
ProductId = i.ProductId,
ProductName = i.ProductName,
UnitPrice = (double)i.UnitPrice,
Units = i.Units,
})); return result;
} public IEnumerable<ApiModels.BasketItem> MapBasketItems(RepeatedField<BasketItem> items)
{
return items.Select(x => new ApiModels.BasketItem()
{
Id = x.Id,
ProductId = x.ProductId,
ProductName = x.ProductName,
UnitPrice = (decimal)x.UnitPrice,
OldUnitPrice = (decimal)x.OldUnitPrice,
Quantity = x.Quantity,
PictureUrl = x.PictureUrl,
});
}
}
}

同时,服务端还要注册gRPC的请求处理管道:

app.UseEndpoints(endpoints =>
{
endpoints.MapDefaultControllerRoute();
endpoints.MapControllers();
endpoints.MapGrpcService<OrderingService>();
});

客户端调用

接下来看下客户端[web.bff.shopping]怎么消费的:

public class OrderingService : IOrderingService
{
private readonly UrlsConfig _urls;
private readonly ILogger<OrderingService> _logger;
public readonly HttpClient _httpClient; public OrderingService(HttpClient httpClient, IOptions<UrlsConfig> config, ILogger<OrderingService> logger)
{
_urls = config.Value;
_httpClient = httpClient;
_logger = logger;
}
public async Task<OrderData> GetOrderDraftAsync(BasketData basketData)
{
return await GrpcCallerService.CallService(_urls.GrpcOrdering, async channel =>
{
var client = new OrderingGrpc.OrderingGrpcClient(channel);
_logger.LogDebug(" gRPC client created, basketData={@basketData}", basketData);
var command = MapToOrderDraftCommand(basketData);
var response = await client.CreateOrderDraftFromBasketDataAsync(command);
_logger.LogDebug(" gRPC response: {@response}", response); return MapToResponse(response, basketData);
});
}
private OrderData MapToResponse(GrpcOrdering.OrderDraftDTO orderDraft, BasketData basketData)
{
if (orderDraft == null)
{
return null;
}
var data = new OrderData
{
Buyer = basketData.BuyerId,
Total = (decimal)orderDraft.Total,
}; orderDraft.OrderItems.ToList().ForEach(o => data.OrderItems.Add(new OrderItemData
{
Discount = (decimal)o.Discount,
PictureUrl = o.PictureUrl,
ProductId = o.ProductId,
ProductName = o.ProductName,
UnitPrice = (decimal)o.UnitPrice,
Units = o.Units,
}));
return data;
} private CreateOrderDraftCommand MapToOrderDraftCommand(BasketData basketData)
{
var command = new CreateOrderDraftCommand
{
BuyerId = basketData.BuyerId,
}; basketData.Items.ForEach(i => command.Items.Add(new BasketItem
{
Id = i.Id,
OldUnitPrice = (double)i.OldUnitPrice,
PictureUrl = i.PictureUrl,
ProductId = i.ProductId,
ProductName = i.ProductName,
Quantity = i.Quantity,
UnitPrice = (double)i.UnitPrice,
})); return command;
}
}

其中,GrpcCallerService是对gRPC Client的一层封装,主要是为了解决未启用TLS无法使用gRPC的问题。

不启用TLS使用gRPC

我们已经知道gRpc 是基于HTTP2.0 协议。然而,连接的建立,默认并不是一步到位直接基于HTTP2.0建立连接的。客户端是先基于HTTP1.1进行协议协商,协商成功后,确认服务端支持HTTP2.0后,才会建立HTT2.0连接,协议协商需要TLS的ALPN协议来实现。流程如下:

这意味着,默认情况下,您需要启用TLS协议才能完成HTTP2.0协议协商,进而才能使用gRPC。

然而,在微服务架构中,并不是所有服务都需要启用安全传输层协议,尤其是微服务间的内部调用。那么在微服务内部如何使用gRPC进行通信呢?

客户端绕过协议协商,直连HTTP2.0(前提是:服务端必须支持HTTP2.0)

服务端配置如下:

WebHost.CreateDefaultBuilder(args)
    .ConfigureKestrel(options =>
    {
        options.Listen(IPAddress.Any, ports.httpPort, listenOptions =>
        {
            listenOptions.Protocols = HttpProtocols.Http1AndHttp2; //同时监听协议HTTP1,HTTP2
        });
        options.Listen(IPAddress.Any, ports.gRPCPort, listenOptions =>
        {
            listenOptions.Protocols = HttpProtocols.Http2; // gRPC端口仅监听HTTP2.0
        });     })

客户端需要添加以下设置,这些设置只能在客户端开始时设置一次:

AppContext.SetSwitch("System.Net.Http.SocketsHttpHandler.Http2UnencryptedSupport", true);
AppContext.SetSwitch("System.Net.Http.SocketsHttpHandler.Http2Support", true);

知道了这些,再回过来看GrpcCallerService的实现,就一目了然了。

public static class GrpcCallerService
{
public static async Task<TResponse> CallService<TResponse>(string urlGrpc, Func<GrpcChannel, Task<TResponse>> func)
{
AppContext.SetSwitch("System.Net.Http.SocketsHttpHandler.Http2UnencryptedSupport", true);
AppContext.SetSwitch("System.Net.Http.SocketsHttpHandler.Http2Support", true); var channel = GrpcChannel.ForAddress(urlGrpc); /*
using var httpClientHandler = new HttpClientHandler
{
ServerCertificateCustomValidationCallback = (message, cert, chain, errors) => { return true; }
};
*/ Log.Information(@"Creating gRPC client base address urlGrpc ={@urlGrpc},
BaseAddress={@BaseAddress} ", urlGrpc, channel.Target); try
{
return await func(channel);
}
catch (RpcException e)
{
Log.Error("Error calling via gRPC: {Status} - {Message}", e.Status, e.Message);
return default;
}
finally
{
AppContext.SetSwitch("System.Net.Http.SocketsHttpHandler.Http2UnencryptedSupport", false);
AppContext.SetSwitch("System.Net.Http.SocketsHttpHandler.Http2Support", false);
}
} public static async Task CallService(string urlGrpc, Func<GrpcChannel, Task> func)
{
AppContext.SetSwitch("System.Net.Http.SocketsHttpHandler.Http2UnencryptedSupport", true);
AppContext.SetSwitch("System.Net.Http.SocketsHttpHandler.Http2Support", true); /*
using var httpClientHandler = new HttpClientHandler
{
ServerCertificateCustomValidationCallback = (message, cert, chain, errors) => { return true; }
};
*/ var channel = GrpcChannel.ForAddress(urlGrpc); Log.Debug("Creating gRPC client base address {@httpClient.BaseAddress} ", channel.Target); try
{
await func(channel);
}
catch (RpcException e)
{
Log.Error("Error calling via gRPC: {Status} - {Message}", e.Status, e.Message);
}
finally
{
AppContext.SetSwitch("System.Net.Http.SocketsHttpHandler.Http2UnencryptedSupport", false);
AppContext.SetSwitch("System.Net.Http.SocketsHttpHandler.Http2Support", false);
}
}
}

最后

本文简要介绍了 eShopOnContainers 如何通过集成 gRPC 来完善服务间同步通信机制,希望对你在对微服务进行RPC相关技术选型时有一定的启示和帮助。

参考资料:

  1. HTTP2.0笔记之连接建立
  2. eShopOnContainers/wiki/gRPC
  3. Google Protocol Buffer 的使用和原理

eShopOnContainers 知多少[11]:服务间通信之gRPC的更多相关文章

  1. 浅谈服务间通信【MQ在分布式系统中的使用场景】

    解决的问题 一项技术的产生必然是为了解决问题而生,了解了一项技术解决的问题,就能够很轻松的理解这项技术的设计根本,从而更好地理解与使用这项技术. 消息中间件和RPC从根本上来说都是为了解决分布式系统的 ...

  2. 007. 服务间通信 RPC & REST over HTTP(s) & 消息队列

    服务间通信 服务间通信的几种方式: RPC.REST over HTTP(s).消息队列.  https://www.jianshu.com/p/2a01d4383d0b RPC https://bl ...

  3. SpringCloud使用Feign实现服务间通信

    SpringCloud的服务间通信主要有两种办法,一种是使用Spring自带的RestTemplate,另一种是使用Feign,这里主要介绍后者的通信方式. 整个实例一共用到了四个项目,一个Eurek ...

  4. Spring Cloud netflix feign【服务间通信】

    一.简介 1,进程间通讯的本质是交换消息 2,服务间通信的两种方式 (1)RESTFul风格 (2)RPC风格 (3)两种风格的比较 3.基于RESTFul风格服务调用模型 4.基于Spring Cl ...

  5. gRPC-微服务间通信实践

    微服务间通信常见的两种方式 由于微服务架构慢慢被更多人使用后,迎面而来的问题是如何做好微服务间通信的方案.我们先分析下目前最常用的两种服务间通信方案. gRPC(rpc远程调用) 场景:A服务主动发起 ...

  6. CAP-微服务间通信实践

    微服务间通信常见的两种方式 由于微服务架构慢慢被更多人使用后,迎面而来的问题是如何做好微服务间通信的方案.我们先分析下目前最常用的两种服务间通信方案. gRPC(rpc远程调用) gRPC-微服务间通 ...

  7. .NET Core使用gRPC打造服务间通信基础设施

    一.什么是RPC rpc(远程过程调用)是一个古老而新颖的名词,他几乎与http协议同时或更早诞生,也是互联网数据传输过程中非常重要的传输机制. 利用这种传输机制,不同进程(或服务)间像调用本地进程中 ...

  8. 使用gRPC打造服务间通信基础设施

    一.什么是RPC rpc(远程过程调用)是一个古老而新颖的名词,他几乎与http协议同时或更早诞生,也是互联网数据传输过程中非常重要的传输机制. 利用这种传输机制,不同进程(或服务)间像调用本地进程中 ...

  9. .NET Core微服务开发服务间调用篇-GRPC

    在单体应用中,相互调用都是在一个进程内部调用,也就是说调用发生在本机内部,因此也被叫做本地方法调用:在微服务中,服务之间调用就变得比较复杂,需要跨网络调用,他们之间的调用相对于与本地方法调用,可称为远 ...

随机推荐

  1. rgb格式颜色与#000000格式颜色的转换

    首先,#000000格式的颜色被成为十六进制颜色码: 6位数分为三组,每两位数一组,依次是红.黄.蓝颜色的强度: 而与此对应的,rgb(39,137,202)依次是十进制的红黄蓝颜色: 因此将rgb格 ...

  2. 09.Django-信号

    目录 Django中的信号及其用法 Django中内置的signal 内置信号的使用 自定义信号 Django中的信号及其用法 Django中提供了"信号调度",用于在框架执行操作 ...

  3. throws,throw,try,catch,finally 分别代表什么 意义?

    Java通过面向对象的方法进行异常处理,把各种不同的异常进行分类,并提供了良好的接口. 在Java中,每个异常都是一个对象,它是Throwable类或其它子类的实例.当一个方法出现异常后便 抛出一个异 ...

  4. 小师妹学JavaIO之:NIO中那些奇怪的Buffer

    目录 简介 Buffer的分类 Big Endian 和 Little Endian aligned内存对齐 总结 简介 妖魔鬼怪快快显形,今天F师兄帮助小师妹来斩妖除魔啦,什么BufferB,Buf ...

  5. (八)利用 Profile 构建不同环境的部署包

    接上回继续,项目开发好以后,通常要在多个环境部署,象我们公司多达5种环境:本机环境(local).(开发小组内自测的)开发环境(dev).(提供给测试团队的)测试环境(test).预发布环境(pre) ...

  6. Java 中的线程 thread

    一.问:线程有哪些状态? new, runnable, running, waiting, dead 线程状态间的流转 二.问:线程实现方式? 实现 Runnable 接口,然后new Thread, ...

  7. 最通俗易懂的RSA加密解密指导

    前言 RSA加密算法是一种非对称加密算法,简单来说,就是加密时使用一个钥匙,解密时使用另一个钥匙. 因为加密的钥匙是公开的,所又称公钥,解密的钥匙是不公开的,所以称为私钥. 密钥 关于RSA加密有很多 ...

  8. mysql 出现You can't specify target table for update in FROM clause错误的解决方法

    mysql出现You can’t specify target table for update in FROM clause 这个错误的意思是不能在同一个sql语句中,先select同一个表的某些值 ...

  9. 重学 Java 设计模式:实战迭代器模式「模拟公司组织架构树结构关系,深度迭代遍历人员信息输出场景」

    作者:小傅哥 博客:https://bugstack.cn - 原创系列专题文章 沉淀.分享.成长,让自己和他人都能有所收获! 一.前言 相信相信的力量! 从懵懂的少年,到拿起键盘,可以写一个Hell ...

  10. Code Walkthroughs DataStream API

    上级:https://www.cnblogs.com/hackerxiaoyon/p/12747387.html DataStream API DataStreamApi 提供了健壮,有状态的流应用, ...