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gRPC - 一元 gRPC

现在我们将了解 gRPC 框架支持的各种类型的通信。我们将使用 Bookstore 的示例，客户端可以在其中搜索并下订单以进行图书配送。

让我们看看 一元 gRPC 通信，我们让客户端搜索书名并随机返回一本与查询的书名匹配的书。

.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 first (BookSearch) returns (Book) {}
}
message BookSearch {
   string name = 1;
   string author = 2;
   string genre = 3;
}
message Book {
   string name = 1;
   string author = 2;
   int32 price = 3;
}

现在让我们仔细看看上面代码块中的每一行。

syntax = "proto3";

语法

这里的"语法"代表我们使用的 Protobuf 版本。我们使用的是最新版本 3，因此模式可以使用对版本 3 有效的所有语法。

package tutorial;

这里的 package 用于解决冲突，例如，我们有多个同名的类/成员。

option java_package = "com.tp.bookstore";

此参数特定于 Java，即从 .proto 文件自动生成代码的包。

service BookStore {
   rpc first (BookSearch) returns (Book) {}
}

这表示服务的名称"BookStore"和可以调用的函数名称"first"。"first"函数接受"BookSearch"类型的输入并返回"Book"类型的输出。因此，实际上，我们让客户端搜索标题并返回与查询的标题匹配的一本书。

现在让我们看看这些类型。

message BookSearch {
   string name = 1;
   string author = 2;
   string genre = 3;
}

在上述代码块中，我们定义了 BookSearch，它包含 name、author 和 genre 等属性。客户端应该将"BookSearch"类型的对象发送到服务器。

message Book {
   string name = 1;
   string author = 2;
   int32 price = 3;
}

这里，我们还定义了，给定一个"BookSearch"，服务器将返回"Book"，其中包含book 属性以及书籍的价格。服务器应该将"Book"类型的对象发送给客户端。

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/generated-sources/protobuf/java/com.tp.bookstore
Protobuf gRPC 代码：target/generated-sources/protobuf/grpc-java/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函数并将其保存在 com.tp.bookstore.BookeStoreServerUnary.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.HashMap;
import java.util.Map;
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;
public class BookeStoreServerUnary {
   private static final Logger logger = Logger.getLogger(BookeStoreServerUnary.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 BookeStoreServerUnary greetServer = new BookeStoreServerUnary();
      greetServer.start();
      greetServer.server.awaitTermination();
   }
   static class BookStoreImpl extends BookStoreGrpc.BookStoreImplBase {
      @Override
      public void first(BookSearch searchQuery, StreamObserver<Book> responseObserver) {
         logger.info("Searching for book with title: " + searchQuery.getName());
         List<String> matchingBookTitles = bookMap.keySet().stream().filter(title ->
            title.startsWith(searchQuery.getName().trim())).collect(Collectors.toList());

         Book foundBook = null;
         if(matchingBookTitles.size() > 0) {
            foundBook = bookMap.get(matchingBookTitles.get(0));
         }
         responseObserver.onNext(foundBook);
         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，因此我们继续创建一个服务实例，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 first 方法。

  • 该方法需要一个在 .proto 文件中定义的类型的对象，即，对于我们来说，BookSearch

  • 该方法在可用的 bookMap 中搜索书籍，然后通过调用 onNext() 方法返回 Book。完成后，服务器通过调用 onCompleted()

    • 宣布输出已完成

  • 最后，我们还有一个关闭挂钩，以确保在执行完代码后干净地关闭服务器。

设置 gRPC 客户端

现在我们已经为服务器编写了代码，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.BookStoreClientUnaryBlocking.java −

示例

package com.tp.bookstore;

import io.grpc.Channel;
import io.grpc.ManagedChannel;
import io.grpc.ManagedChannelBuilder;
import io.grpc.StatusRuntimeException;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.logging.Level;
import java.util.logging.Logger;

import com.tp.bookstore.BookStoreOuterClass.Book;
import com.tp.bookstore.BookStoreOuterClass.BookSearch;
import com.tp.greeting.GreeterGrpc;
import com.tp.greeting.Greeting.ServerOutput;
import com.tp.greeting.Greeting.ClientInput;

public class BookStoreClientUnaryBlocking {
   private static final Logger logger = Logger.getLogger(BookStoreClientUnaryBlocking.class.getName());
   private final BookStoreGrpc.BookStoreBlockingStub blockingStub;
	
   public BookStoreClientUnaryBlocking(Channel channel) {
      blockingStub = BookStoreGrpc.newBlockingStub(channel);
   }
   public void getBook(String bookName) {
      logger.info("Querying for book with title: " + bookName);
      BookSearch request = BookSearch.newBuilder().setName(bookName).build();
 
   Book response; 
   try {
      response = blockingStub.first(request);
      } catch (StatusRuntimeException e) {
         logger.log(Level.WARNING, "RPC failed: {0}", e.getStatus());
         return;
      }
      logger.info("Got following book from server: " + response);
   }
   public static void main(String[] args) throws Exception {
      String bookName = args[0];
      String serverAddress = "localhost:50051";
	  
      ManagedChannel channel = ManagedChannelBuilder.forTarget(serverAddress)
         .usePlaintext()
         .build();
 
      try {
         BookStoreClientUnaryBlocking client = new 
         BookStoreClientUnaryBlocking(channel);
         client.getBook(bookName);
      } finally {
         channel.shutdownNow().awaitTermination(5, 
         TimeUnit.SECONDS);
      }
   }
}

上述代码在指定端口启动 gRPC 服务器，并提供我们在 proto 文件中编写的功能和服务。让我们来看看上面的代码 −

  • 从 main 方法开始，我们接受一个参数，即我们要搜索的书的标题。

  • 我们设置了一个用于与服务器进行 gRPC 通信的通道。

  • 然后，我们使用该通道创建一个阻塞存根。在这里，我们选择我们计划调用其功能的服务"BookStore"。 "存根"只不过是一个包装器，它向调用者隐藏了远程调用的复杂性。

  • 然后，我们只需创建 .proto 文件中定义的预期输入，即在我们的例子中为 BookSearch，并添加我们希望服务器搜索的标题名称。

  • 我们最终进行调用并等待服务器的结果。

  • 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。

  • 客户端向服务器查询具有给定名称/标题的书籍。

  • 服务器在商店中搜索该书。

  • 然后服务器响应该书及其其他属性。

现在，我们已经定义了 proto 文件，编写了服务器和客户端代码，让我们继续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.BookeStoreServerUnary

我们将看到以下输出 −

输出

Jul 03, 2021 7:21:58 PM 
com.tp.bookstore.BookeStoreServerUnary start
INFO: 服务器已启动，正在监听 50051

以上输出表示服务器已启动。

现在，让我们启动客户端。

java -cp . arget\grpc-point-1.0.jar
com.tp.bookstore.BookStoreClientUnaryBlocking "To Kill"

我们将看到以下输出 −

输出

Jul 03, 2021 7:22:03 PM 
com.tp.bookstore.BookStoreClientUnaryBlocking getBook
INFO: Querying for book with title: To Kill

Jul 03, 2021 7:22:04 PM 
com.tp.bookstore.BookStoreClientUnaryBlocking getBook
INFO: Got following book from server: name: "To Kill 

MockingBird"
author: "Harper Lee"
price: 400

因此，正如我们所见，客户端能够通过向服务器查询书名来获取书籍详细信息。

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