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java版gRPC实战之一：用proto生成代码

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https://github.com/zq2599/blog_demos

内容：所有原创文章分类汇总及配套源码，涉及Java、Docker、Kubernetes、DevOPS等；

关于《java版gRPC实战》系列

  • 《java版gRPC实战》是欣宸原创的面向java程序员的gRPC开发笔记，与读者们一起通过实战来学习掌握gRPC的各个知识点；

《java版gRPC实战》全系列链接

  1. 用proto生成代码
  2. 服务发布和调用
  3. 服务端流
  4. 客户端流
  5. 双向流
  6. 客户端动态获取服务端地址
  7. 基于eureka的注册发现

关于gRPC

  1. gRPC 是一个高性能、开源和通用的 RPC 框架，面向移动和 HTTP/2 设计。目前提供 C、Java 和 Go 语言版本，分别是：grpc, grpc-java, grpc-go. 其中 C 版本支持 C, C++, Node.js, Python, Ruby, Objective-C, PHP 和 C# 支持.
  2. gRPC 基于 HTTP/2 标准设计，带来诸如双向流、流控、头部压缩、单 TCP 连接上的多复用请求等特。这些特性使得其在移动设备上表现更好，更省电和节省空间占用。
  3. 各个进程之间可以通过gRPC相互调用，如下图：

核心技术

  • 为了用java发布gRPC服务，我使用的是开源库net.devh:grpc-server-spring-boot-starter
  • 在调用其他gRPC服务时用的是net.devh:grpc-client-spring-boot-starter
  • 感谢该开源库的作者Michael大神，您的智慧的简化了java程序员的gRPC开发工作，项目地址：https://github.com/yidongnan/grpc-spring-boot-starter

本篇概览

作为系列文章的开篇，本篇要做的事情如下：

  1. 明确依赖库和开发环境
  2. 新建父工程grpc-tutorials，今后《java版gRPC实战》系列的所有源码都在这个工程中
  3. 实战用proto文件自动生成java代码

明确依赖库和开发环境

整个系列文章涉及的依赖库和开发环境的情况如下：

  1. JDK：1.8.0_281
  2. gradle：6.7.1
  3. springboot：2.3.8.RELEASE
  4. grpc：1.35.0
  5. protobuf：3.14.0
  6. grpc-server-spring-boot-starter：2.11.0.RELEASE
  7. grpc-client-spring-boot-starter：2.11.0.RELEASE
  8. 操作系统：win10专业版
  9. IDEA：2021.1 (Ultimate Edition)

源码下载

  • 本篇实战中的完整源码可在GitHub下载到，地址和链接信息如下表所示(https://github.com/zq2599/blog_demos)：
名称链接备注
项目主页https://github.com/zq2599/blog_demos该项目在GitHub上的主页
git仓库地址(https)https://github.com/zq2599/blog_demos.git该项目源码的仓库地址，https协议
git仓库地址(ssh)git@github.com:zq2599/blog_demos.git该项目源码的仓库地址，ssh协议
  • 这个git项目中有多个文件夹，《java版gRPC实战》系列的源码在grpc-tutorials文件夹下，如下图红框所示：

创建《java版gRPC实战》系列的父工程

  • 新建名为grpc-tutorials的gradle工程，前面提到的库及其版本都在此工程中处理好，build.gradle内容如下：

import java.time.OffsetDateTime
import java.time.format.DateTimeFormatterbuildscript {
repositories {
maven {
url 'https://plugins.gradle.org/m2/'
}
// 如果有私服就在此配置，如果没有请注释掉
maven {
url 'http://192.168.50.43:8081/repository/aliyun-proxy/'
}
// 阿里云
maven {
url 'http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public/'
} mavenCentral()
}
ext {
// 项目版本
projectVersion = '1.0-SNAPSHOT' // 依赖库的版本
grpcSpringBootStarterVersion = '2.11.0.RELEASE' // grpc版本 https://github.com/grpc/grpc-java/releases
grpcVersion = '1.35.0'
// protobuf版本 https://github.com/protocolbuffers/protobuf/releases
protobufVersion = '3.14.0'
// protobuf的gradle插件版本
protobufGradlePluginVersion = '0.8.12' // sprignboot版本 https://github.com/spring-projects/spring-boot/releases
springBootVersion = '2.3.8.RELEASE'
// springcloud版本 https://github.com/spring-cloud/spring-cloud-release/releases
springCloudVersion = 'Hoxton.SR9'
// nacos版本 https://github.com/alibaba/spring-cloud-alibaba/releases
springCloudAlibabaNacosVersion = '2.2.3.RELEASE'
// security版本 https://github.com/spring-projects/spring-security-oauth/releases
springSecurityOAuthVersion = '2.5.0.RELEASE'
}
}plugins {
id 'java'
id 'java-library'
id 'org.springframework.boot' version "${springBootVersion}" apply false
id 'io.spring.dependency-management' version '1.0.11.RELEASE'
id 'net.nemerosa.versioning' version '2.14.0'
id 'com.google.protobuf' version '0.8.14'
id 'io.franzbecker.gradle-lombok' version '4.0.0' apply false
id 'com.github.ben-manes.versions' version '0.36.0' // gradle dependencyUpdates
}// If you attempt to build without the `--scan` parameter in `gradle 6.0+` it will cause a build error that it can't find
// a buildScan property to change. This avoids that problem.
if (hasProperty('buildScan')) {
buildScan {
termsOfServiceUrl = 'https://gradle.com/terms-of-service'
termsOfServiceAgree = 'yes'
}
}wrapper {
gradleVersion = '6.7.1'
}def buildTimeAndDate = OffsetDateTime.now()ext {
// 构建时取得当前日期和时间
buildDate = DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE.format(buildTimeAndDate)
buildTime = DateTimeFormatter.ofPattern('HH:mm:ss.SSSZ').format(buildTimeAndDate)
buildRevision = versioning.info.commit
}allprojects {
apply plugin: 'java'
apply plugin: 'idea'
apply plugin: 'eclipse'
apply plugin: 'io.spring.dependency-management'
apply plugin: 'io.franzbecker.gradle-lombok' compileJava {
sourceCompatibility = JavaVersion.VERSION_1_8
targetCompatibility = JavaVersion.VERSION_1_8
options.encoding = 'UTF-8'
} compileJava.options*.compilerArgs = [
'-Xlint:all', '-Xlint:-processing'
] // Copy LICENSE
tasks.withType(Jar) {
from(project.rootDir) {
include 'LICENSE'
into 'META-INF'
}
} // 写入到MANIFEST.MF中的内容
jar {
manifest {
attributes(
'Created-By': "${System.properties['java.version']} (${System.properties['java.vendor']} ${System.properties['java.vm.version']})".toString(),
'Built-By': 'travis',
'Build-Date': buildDate,
'Build-Time': buildTime,
'Built-OS': "${System.properties['os.name']}",
'Build-Revision': buildRevision,
'Specification-Title': project.name,
'Specification-Version': projectVersion,
'Specification-Vendor': 'Will Zhao',
'Implementation-Title': project.name,
'Implementation-Version': projectVersion,
'Implementation-Vendor': 'Will Zhao'
)
}
} repositories {
mavenCentral() // 如果有私服就在此配置，如果没有请注释掉
maven {
url 'http://192.168.50.43:8081/repository/aliyun-proxy/'
} // 阿里云
maven {
url 'http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public/'
} jcenter()
} buildscript {
repositories {
maven { url 'https://plugins.gradle.org/m2/' }
}
}
}allprojects { project ->
buildscript {
dependencyManagement {
imports {
mavenBom "org.springframework.boot:spring-boot-starter-parent:${springBootVersion}"
mavenBom "org.springframework.cloud:spring-cloud-dependencies:${springCloudVersion}"
mavenBom "com.google.protobuf:protobuf-bom:${protobufVersion}"
mavenBom "io.grpc:grpc-bom:${grpcVersion}"
mavenBom "org.junit:junit-bom:5.7.0"
} dependencies {
dependency 'org.projectlombok:lombok:1.16.16'
dependency 'org.apache.commons:commons-lang3:3.11'
dependency 'commons-collections:commons-collections:3.2.2'
dependency "net.devh:grpc-server-spring-boot-starter:${grpcSpringBootStarterVersion}"
dependency "net.devh:grpc-client-spring-boot-starter:${grpcSpringBootStarterVersion}"
}
} ext {
micrometerVersion = dependencyManagement.importedProperties['micrometer.version']
springFrameworkVersion = dependencyManagement.importedProperties['spring-framework.version']
springSecurityVersion = dependencyManagement.importedProperties['spring-security.version']
springCloudCommonsVersion = dependencyManagement.importedProperties['spring-cloud-commons.version']
}
}
}group = 'com.bolingcavalry'
version = projectVersion

  • 整个系列用到的父工程已经完成，接下来可以开始编码了；

实战用proto文件自动生成java代码

  • gRPC服务能够用不同的语言编写，其中的关键是定义服务的proto文件可以被生成各种语言的代码，java也不例外，接下来一起体验；
  • 在父工程grpc-tutorials下新建模块，名为grpc-lib，其build.gradle内容如下，可见主要是配置了protobuf插件，以及生成的java代码如何才能被IDE工具加入到source path中：

// 根据proto生成java代码的gradle插件
plugins {
id 'com.google.protobuf'
}dependencies {
implementation 'io.grpc:grpc-netty-shaded'
implementation 'io.grpc:grpc-protobuf'
implementation 'io.grpc:grpc-stub'
if (JavaVersion.current().isJava9Compatible()) {
// Workaround for @javax.annotation.Generated
// see: https://github.com/grpc/grpc-java/issues/3633
implementation 'jakarta.annotation:jakarta.annotation-api'
}
}protobuf {
protoc {
artifact = "com.google.protobuf:protoc:${protobufVersion}"
}
// 自动生成的代码放在这里
generatedFilesBaseDir = "$projectDir/src/generated"
clean {
delete generatedFilesBaseDir
}
// 生成java代码的插件
plugins {
grpc {
artifact = 'io.grpc:protoc-gen-grpc-java'
}
}
generateProtoTasks {
all()*.plugins {
grpc {}
}
}
}// 对于eclipse，通过以下脚本可以将生成的代码加入source路径中，编译时会被用到
eclipse {
classpath {
file.beforeMerged { cp ->
def generatedGrpcFolder = new org.gradle.plugins.ide.eclipse.model.SourceFolder('src/generated/main/grpc', null);
generatedGrpcFolder.entryAttributes['ignore_optional_problems'] = 'true';
cp.entries.add( generatedGrpcFolder );
def generatedJavaFolder = new org.gradle.plugins.ide.eclipse.model.SourceFolder('src/generated/main/java', null);
generatedJavaFolder.entryAttributes['ignore_optional_problems'] = 'true';
cp.entries.add( generatedJavaFolder );
}
}
}// 对于idea，通过以下脚本可以将生成的代码加入source路径中，编译时会被用到
idea {
module {
sourceDirs += file('src/generated/main/java')
sourceDirs += file('src/generated/main/grpc')
generatedSourceDirs += file('src/generated/main/java')
generatedSourceDirs += file('src/generated/main/grpc')
}
}

  • 在grpc-lib模块的src/main/proto目录下新增名为helloworld.proto的文件，这里面定义了一个gRPC服务，里面含有一个接口，并且还有这个接口的入参和返回结果的定义：

syntax = "proto3";option java_multiple_files = true;
// 生成java代码的package
option java_package = "com.bolingcavalry.grpctutorials.lib";
option java_outer_classname = "HelloWorldProto";// gRPC服务
service Simple {
// 接口定义
rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply) {
}
}// 入参的数据结构
message HelloRequest {
string name = 1;
}// 返回结果的数据结构
message HelloReply {
string message = 1;
}

  • proto文件已经做好，接下来要根据这个文件来生成java代码，在grpc-tutorials目录下执行命令gradle grpc-lib:generateProto，即可根据helloworld.proto文件生成java代码，执行成功后会生出下图红框中的内容，这些就是java代码：

  • 本篇只聊如何生成上述代码，至于这些代码的用途就留到下一篇再说吧，这里只简单提一下，SimpleGrpc里面有抽象类SimpleImplBase，制作gRPC服务的时候需要继承该类，另外，如果您要远程调用gRPC的sayHello接口，就会用到SimpleGrpc类中的SimpleStub类，其余的HelloReply、HelloRequest这些则是入参和返回的数据结构定义；

  • 至此，java版gRPC实战的准备工作就完成了，根据proto文件生成java代码的方法也掌握了，接下来的章节咱们一起尝试服务的发布和调用；

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