gRPC - 双向 RPC
现在让我们看看使用 gRPC 通信时客户端-服务器流是如何工作的。在这种情况下，客户端将搜索书籍并将其添加到购物车。每次添加书籍时，服务器都会以实时购物车值进行响应。
.proto 文件
首先让我们在 common_proto_files 中定义 bookstore.proto 文件 −
syntax = "proto3";
option java_package = "com.tp.bookstore";
service BookStore {
rpc liveCartValue (stream Book) returns (stream Cart) {}
}
message Book {
string name = 1;
string author = 2;
int32 price = 3;
}
message Cart {
int32 books = 1;
int32 price = 2;
}
以下块表示服务的名称"BookStore"和可以调用的函数名称"liveCartValue"。"liveCartValue"函数接受类型为"Book"的输入，该输入是流。并且该函数返回类型为"Cart"的对象流。因此，实际上，我们让客户端以流式方式添加书籍，并且每当添加新书时，服务器都会向客户端响应当前购物车值。
service BookStore {
rpc liveCartValue (stream Book) returns (stream Cart) {}
}
Now let us look at these types.
message Book {
string name = 1;
string author = 2;
int32 price = 3;
}
客户将发送其想要购买的"Book"。它不必是完整的书籍信息；它可以只是书名。
message Cart {
int32 books = 1;
int32 price = 2;
}
服务器在获取图书列表后，将返回 "Cart" 对象，该对象只是客户端购买的图书总数和总价。
请注意，我们已经完成了 Maven 设置，可以自动生成我们的类文件以及我们的 RPC 代码。所以，现在我们可以简单地编译我们的项目：
mvn clean install
这应该会自动生成我们使用 gRPC 所需的源代码。源代码将放在
Protobuf 类代码：target/generatedsources/protobuf/java/com.tp.bookstore Protobuf gRPC 代码：target/generated-sources/protobuf/grpcjava/com.tp.bookstore
设置 gRPC 服务器
现在我们已经定义了包含函数定义的 proto 文件，让我们设置一个可以调用这些函数的服务器。
让我们编写服务器代码来提供上述功能并将其保存在 com.tp.bookstore.BookeStoreServerBothStreaming.java −
示例
package com.tp.bookstore;
import io.grpc.Server;
import io.grpc.ServerBuilder;
import io.grpc.stub.StreamObserver;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Map.Entry;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.logging.Logger;
import java.util.stream.Collectors;
import com.tp.bookstore.BookStoreOuterClass.Book;
import com.tp.bookstore.BookStoreOuterClass.BookSearch;
import com.tp.bookstore.BookStoreOuterClass.Cart;
public class BookeStoreServerBothStreaming {
private static final Logger logger =Logger.getLogger(BookeStoreServerBothStreaming.class.getName());
static Map<String, Book> bookMap = new HashMap<>();
static {
bookMap.put("Great Gatsby", Book.newBuilder().setName("Great Gatsby")
.setAuthor("Scott Fitzgerald")
.setPrice(300).build());
bookMap.put("To Kill MockingBird", Book.newBuilder().setName("To Kill MockingBird")
.setAuthor("Harper Lee")
.setPrice(400).build());
bookMap.put("Passage to India", Book.newBuilder().setName("Passage to India")
.setAuthor("E.M.Forster")
.setPrice(500).build());
bookMap.put("The Side of Paradise", Book.newBuilder().setName("The Side of Paradise")
.setAuthor("Scott Fitzgerald")
.setPrice(600).build());
bookMap.put("Go Set a Watchman",Book.newBuilder().setName("Go Set a Watchman")
.setAuthor("Harper Lee")
.setPrice(700).build());
}
private Server server;
private void start() throws IOException {
int port = 50051;
server = ServerBuilder.forPort(port)
.addService(new BookStoreImpl()).build().start();
logger.info("Server started, listening on " + port);
Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread() {
@Override
public void run() {
System.err.println("Shutting down gRPC server");
try {
server.shutdown().awaitTermination(30, TimeUnit.SECONDS);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace(System.err);
}
}
});
}
public static void main(String[] args) throws IOException,InterruptedException {
final BookeStoreServerBothStreaming greetServer = newBookeStoreServerBothStreaming();
greetServer.start();
greetServer.server.awaitTermination();
}
static class BookStoreImpl extendsBookStoreGrpc.BookStoreImplBase {
@Override
public StreamObserver<Book>liveCartValue(StreamObserver<Cart> responseObserver) {
return new StreamObserver<Book>() {
ArrayList<Book> bookCart = new ArrayList<Book>();
int cartValue = 0;
@Override
public void onNext(Book book) {
logger.info("Searching for book with titlestarting with: " + book.getName());
for (Entry<String, Book> bookEntry :bookMap.entrySet()) {
if(bookEntry.getValue().getName().startsWith(book.getName())){
logger.info("Found book, adding tocart:....");
bookCart.add(bookEntry.getValue());
cartValue +=bookEntry.getValue().getPrice();
}
}
logger.info("Updating cart value...");
responseObserver.onNext(Cart.newBuilder()
.setPrice(cartValue)
.setBooks(bookCart.size()).build());
}
@Override
public void onError(Throwable t) {
logger.info("Error while reading book stream: " + t);
}
@Override
public void onCompleted() {
logger.info("Order completed");
responseObserver.onCompleted();
}
};
}
}
}
上述代码在指定端口启动一个 gRPC 服务器，并提供我们在 proto 文件中编写的功能和服务。让我们看一下上面的代码 −
从 main 方法开始，我们在指定端口创建一个 gRPC 服务器。
但在启动服务器之前，我们为服务器分配了我们想要运行的服务，即在我们的例子中为 BookStore 服务。
为此，我们需要将服务实例传递给服务器，因此我们继续创建服务实例，即在我们的例子中为 BookStoreImpl
服务实例需要提供 proto 文件中存在的方法/函数的实现，即在我们的例子中为 totalCartValue 方法。
现在，鉴于这是服务器和客户端流式传输的情况，服务器将获得Books（在 proto 文件中定义）在客户端添加它们时返回。因此，服务器返回自定义流观察器。此流观察器实现发现新书时发生的情况以及关闭流时发生的情况。
当客户端添加书籍时，gRPC 框架将调用 onNext() 方法。此时，服务器将其添加到购物车并使用响应观察器返回购物车值。在流式传输的情况下，服务器不会等待所有有效书籍都可用。
当客户端完成添加书籍时，将调用流观察器的 onCompleted() 方法。此方法实现了当客户端添加完 Books 后服务器想要执行的操作，即声明已完成接受客户端订单。
最后，我们还有一个关闭钩子，以确保在执行完代码后干净地关闭服务器。
设置 gRPC 客户端
现在我们已经编写了服务器代码，让我们设置一个可以调用这些函数的客户端。
让我们编写客户端代码来调用上述函数并将其保存在 com.tp.bookstore.BookStoreClientBothStreaming.java −
示例
package com.tp.bookstore;
import io.grpc.Channel;
import io.grpc.ManagedChannel;
import io.grpc.ManagedChannelBuilder;
import io.grpc.StatusRuntimeException;
import io.grpc.stub.StreamObserver;
import java.util.Iterator;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.logging.Level;
import java.util.logging.Logger;
import com.tp.bookstore.BookStoreGrpc.BookStoreFutureStub;
import com.tp.bookstore.BookStoreGrpc.BookStoreStub;
import com.tp.bookstore.BookStoreOuterClass.Book;
import com.tp.bookstore.BookStoreOuterClass.BookSearch;
import com.tp.bookstore.BookStoreOuterClass.Cart;
import com.tp.greeting.GreeterGrpc;
import com.tp.greeting.Greeting.ServerOutput;
import com.tp.greeting.Greeting.ClientInput;
public class BookStoreClientBothStreaming {
private static final Logger logger = Logger.getLogger(BookStoreClientBothStreaming.class.getName());
private final BookStoreStub stub;
private boolean serverIntermediateResponseCompleted = true;
private boolean serverResponseCompleted = false;
StreamObserver<Book> streamClientSender;
public BookStoreClientBothStreaming(Channel channel) {
stub = BookStoreGrpc.newStub(channel);
}
public StreamObserver>Cart< getServerResponseObserver(){
StreamObserver>Cart< observer = new StreamObserver<Cart>(){
@Override
public void onNext(Cart cart) {
logger.info("Order summary:" +
"
Total number of Books:" + cart.getBooks()+
"
Total Order Value:" cart.getPrice());
serverIntermediateResponseCompleted = true;
}
@Override
public void onError(Throwable t) {
logger.info("Error while reading response fromServer: " + t);
}
@Override
public void onCompleted() {
//logger.info("Server: Done reading orderreading cart");
serverResponseCompleted = true;
}
};
return observer;
}
public void addBook(String book) {
logger.info("Adding book with title starting with: " + book);
Book request = Book.newBuilder().setName(book).build();
if(streamClientSender == null) {
streamClientSender =stub.liveCartValue(getServerResponseObserver());
}
try {
streamClientSender.onNext(request);
}
catch (StatusRuntimeException e) {
logger.log(Level.WARNING, "RPC failed: {0}", e.getStatus());
}
}
public void completeOrder() {
logger.info("Done, waiting for server to create ordersummary...");
if(streamClientSender != null); {
streamClientSender.onCompleted();
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
String serverAddress = "localhost:50051";
ManagedChannel channel = ManagedChannelBuilder.forTarget(serverAddress)
.usePlaintext()
.build();
try {
BookStoreClientBothStreaming client = new
BookStoreClientBothStreaming(channel);
String bookName = "";
while(true) {
if(client.serverIntermediateResponseCompleted ==true) {
System.out.println("Type book name to beadded to the cart....");
bookName = System.console().readLine();
if(bookName.equals("EXIT")) {
client.completeOrder();
break;
}
client.serverIntermediateResponseCompleted = false;
client.addBook(bookName);
Thread.sleep(500);
}
}
while(client.serverResponseCompleted == false) {
Thread.sleep(2000);
}
} finally {
channel.shutdownNow().awaitTermination(5, TimeUnit.SECONDS);
}
}
}
上述代码启动 gRPC 客户端并连接到指定端口的服务器，然后调用我们在 proto 文件中编写的函数和服务。让我们来看看上面的代码 −
从 main 方法开始，我们接受要添加到购物车的书籍名称。添加完所有书籍后，用户需要打印"EXIT"。
我们设置了一个通道，用于与服务器进行 gRPC 通信。
接下来，我们使用该通道创建一个非阻塞存根。这是我们选择服务 "BookStore" 的地方，我们计划调用其功能。
然后，我们只需创建 proto 文件中定义的预期输入，即我们的例子中的 Book，并添加我们希望服务器添加的标题。
但考虑到这是服务器和客户端流式传输的情况，我们首先为服务器创建一个 流观察器。此服务器流观察器列出了服务器响应时需要执行的行为，即 onNext() 和 onCompleted()。
使用存根，我们还获得了客户端流观察器。我们使用该流观察器发送数据，即要添加到购物车的Book。
一旦我们的订单完成，我们确保客户端流观察器已关闭。这会告诉服务器关闭流并执行清理。
最后，我们关闭通道以避免任何资源泄漏。
所以，这就是我们的客户端代码。
客户端服务器调用
总而言之，我们想要做的是以下 −
启动 gRPC 服务器。
客户端通过通知服务器来添加书籍流。
服务器在其商店中搜索书籍并将其添加到购物车中。
每添加一本书，服务器都会告诉客户端购物车的价值。
当客户端完成订购时，服务器和客户端都会关闭流。
现在我们已经定义了我们的proto 文件，编写了我们的服务器和客户端代码，现在让我们执行此代码并查看实际操作。
要运行代码，请启动两个 shell。通过执行以下命令在第一个 shell 上启动服务器 −
java -cp . arget\grpc-point-1.0.jar com.tp.bookstore.BookeStoreServerClientStreaming
我们将看到以下输出 −
输出
Jul 03, 2021 10:37:21 PM com.tp.bookstore.BookeStoreServerStreaming start INFO: Server started, listening on 50051
此输出表明服务器已启动。
现在，让我们启动客户端。
java -cp . arget\grpc-point-1.0.jar com.tp.bookstore.BookStoreClientBothStreaming
让我们向客户端添加一本书。
Jul 24, 2021 7:21:45 PM com.tp.bookstore.BookStoreClientBothStreaming main Type book name to be added to the cart.... Great Jul 24, 2021 7:21:48 PM com.tp.bookstore.BookStoreClientBothStreaming addBook INFO: Adding book with title starting with: Gr Jul 24, 2021 7:21:48 PM com.tp.bookstore.BookStoreClientBothStreaming$1 onNext INFO: Order summary: Total number of Books: 1 Total Order Value: 300
因此，如我们所见，我们获得了订单的当前购物车价值。现在让我们再向客户端添加一本书。
Type book name to be added to the cart.... Passage Jul 24, 2021 7:21:51 PM com.tp.bookstore.BookStoreClientBothStreaming addBook INFO: Adding book with title starting with: Pa Jul 24, 2021 7:21:51 PM com.tp.bookstore.BookStoreClientBothStreaming$1 onNext INFO: Order summary: Total number of Books: 2 Total Order Value: 800
一旦我们添加了书籍并输入"EXIT"，客户端就会关闭。
Type book name to be added to the cart.... EXIT Jul 24, 2021 7:21:59 PM com.tp.bookstore.BookStoreClientBothStreaming completeOrder INFO: Done, waiting for server to create order summary...
因此，我们可以看到客户端能够添加书籍。在添加书籍时，服务器会响应当前购物车价值。
