Mikel
来源： ASP.NET Core 3.0 使用gRPC – 晓晨Master – 博客园
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一.简介
gRPC 是一个由Google开源的，跨语言的，高性能的远程过程调用（RPC）框架。 gRPC使客户端和服务端应用程序可以透明地进行通信，并简化了连接系统的构建。它使用HTTP/2作为通信协议，使用 Protocol Buffers 作为序列化协议。
它的主要优点：
- 现代高性能轻量级 RPC 框架。
- 约定优先的 API 开发，默认使用 Protocol Buffers 作为描述语言，允许与语言无关的实现。
- 可用于多种语言的工具，以生成强类型的服务器和客户端。
- 支持客户端，服务器双向流调用。
- 通过Protocol Buffers二进制序列化减少网络使用。
- 使用 HTTP/2 进行传输
这些优点使gRPC非常适合：
- 高性能轻量级微服务 – gRPC设计为低延迟和高吞吐量通信，非常适合需要高性能的轻量级微服务。
- 多语言混合开发 – gRPC工具支持所有流行的开发语言，使gRPC成为多语言开发环境的理想选择。
- 点对点实时通信 – gRPC对双向流调用提供出色的支持。gRPC服务可以实时推送消息而无需轮询。
- 网络受限环境 – 使用 Protocol Buffers二进制序列化消息，该序列化始终小于等效的JSON消息，对网络带宽需求比JSON小。
不建议使用gRPC的场景：
- 浏览器可访问的API – 浏览器不完全支持gRPC。虽然gRPC-Web可以提供浏览器支持，但是它有局限性，引入了服务器代理
- 广播实时通信 – gRPC支持通过流进行实时通信，但不存在向已注册连接广播消息的概念
- 进程间通信 – 进程必须承载HTTP/2才能接受传入的gRPC调用，对于Windows，进程间通信管道是一种更快速的方法。
摘自微软官方文档
支持的语言如下：
二.gRPC on .NET Core
gRPC 现在可以非常简单的在 .NET Core 和 ASP.NET Core 中使用，在 .NET Core 上的实现的开源地址：https://github.com/grpc/grpc-dotnet ，它目前由微软官方 ASP.NET 项目的人员进行维护，良好的接入 .NET Core 生态。
.NET Core 的 gRPC 功能如下：
- Grpc.AspNetCore 一个用于在ASP.NET Core承载gRPC服务的框架，将 gRPC和ASP.NET Core 功能集成在一起，如：日志、依赖注入、身份认证和授权。
- Grpc.Net.Client 基于HttpClient （HttpClient现已支持HTTP/2）的 gRPC客户端
- Grpc.Net.ClientFactory 与gRPC客户端集成的
HttpClientFactory，允许对gRPC客户端进行集中配置，并使用DI注入到应用程序中
三.使用 ASP.NET Core 创建 gRPC 服务
- 通过 Visual Studio 2019 （16.3.0）提供的模板，可以快速创建 gRPC 服务。
来扒拉一下默认源码包含了什么东东。
① 配置文件 appsettings.json ，多了Kestrel 启用 HTTP/2 的配置，因为 gRPC 是基于 HTTP/2 来通信的
② PB协议文件 greet.proto 用于自动生成服务、客户端和消息（表示传递的数据）的C# Class
③ 服务类 GreeterService ，服务类集成的 Greeter.GreeterBase 来自于根据proto文件自动生成的，生成的类在 obj\Debug\netcoreapp3.0目录下
自动生成的类：
④ Startup.cs类，将 gRPC服务添加到了终结点路由中
⑤ csproj 项目文件，包含了 proto 文件引用
2.运行
第一次运行会提示是否信任证书，点击“是”
这是因为HTTP/2需要HTTPS，尽管HTTP/2协议没有明确规定需要HTTPS，但是为了安全在浏览器实现上都要求了HTTPS，所以现在的HTTP/2和HTTPS基本都是一对。
四. 创建 gRPC 客户端
1.添加一个.NET Core 控制台应用程序
2.通过nuget添加包：Grpc.Net.Client、Google.Protobuf、Grpc.Tools
3.将服务的 proto 文件复制到客户端
4.编辑客户端项目文件，添加关于proto文件的描述
<ItemGroup>
<Protobuf Include="Protos\greet.proto" GrpcServices="Client" />
</ItemGroup>
注意 GrpcServices="Client" 这里是Client和服务是不一样的
5.生成客户端项目可以通过proto文件生成类
6.添加客户端调用代码
static async Task Main(string[] args)
{
var channel = GrpcChannel.ForAddress("https://localhost:5001");
var client = new Greeter.GreeterClient(channel);
var reply = await client.SayHelloAsync(
new HelloRequest { Name = "晓晨" });
Console.WriteLine("Greeter 服务返回数据: " + reply.Message);
Console.ReadKey();
}
7.先启动服务，然后运行客户端
这里可以看到，客户端成功调用了服务，收到了返回的消息。
五.自己动手写一个服务
前面我们使用的 Greeter 服务是由模板自动给我们创建的，现在我们来自己动手写一个服务。
编写一个“撸猫服务”
1.定义 proto 文件 LuCat.proto，并在csproj项目文件中添加描述
syntax = "proto3";
option csharp_namespace = "AspNetCoregRpcService";
import "google/protobuf/empty.proto";
package LuCat; //定义包名
//定义服务
service LuCat{
//定义吸猫方法
rpc SuckingCat(google.protobuf.Empty) returns(SuckingCatResult);
}
message SuckingCatResult{
string message=1;
}
2.实现服务 LuCatService.cs
public class LuCatService:LuCat.LuCatBase
{
private static readonly List<string> Cats=new List<string>(){"英短银渐层","英短金渐层","美短","蓝猫","狸花猫","橘猫"};
private static readonly Random Rand=new Random(DateTime.Now.Millisecond);
public override Task<SuckingCatResult> SuckingCat(Empty request, ServerCallContext context)
{
return Task.FromResult(new SuckingCatResult()
{
Message = $"您吸了一只{Cats[Rand.Next(0, Cats.Count)]}"
});
}
}
3.在 Startup终结点路由中注册
endpoints.MapGrpcService<LuCatService>();
4.添加客户端调用
var catClient = new LuCat.LuCatClient(channel);
var catReply = await catClient.SuckingCatAsync(new Empty());
Console.WriteLine("调用撸猫服务："+ catReply.Message);
5.运行测试
六.实际使用中的技巧
技巧1
上面章节的操作步骤中，我们需要在服务和客户端之间复制proto，这是一个可以省略掉的步骤。
1.复制 Protos 文件夹到解决方案根目录（sln文件所在目录）
2.删除客户端和服务项目中的 Protos 文件夹
3.在客户端项目文件csproj中添加关于proto文件的描述
<ItemGroup>
<Protobuf Include="..\..\Protos\greet.proto" GrpcServices="Client" Link="Protos\greet.proto" />
</ItemGroup>
4.在服务项目文件csproj中添加关于proto文件的描述
<ItemGroup>
<Protobuf Include="..\..\Protos\greet.proto" GrpcServices="Server" Link="Protos\greet.proto" />
</ItemGroup>
在实际项目中，请自己计算相对路径
5.这样两个项目都是使用的一个proto文件，只用维护这一个文件即可
技巧2
我们在实际项目中使用，肯定有多个 proto 文件，难道我们每添加一个 proto 文件都要去更新 csproj文件？
我们可以使用MSBuild变量来帮我们完成，我们将 csproj 项目文件中引入proto文件信息进行修改。
服务端：
<ItemGroup>
<Protobuf Include="..\..\Protos\*.proto" GrpcServices="Server" Link="Protos\%(RecursiveDir)%(Filename)%(Extension)" />
</ItemGroup>
客户端：
<ItemGroup>
<Protobuf Include="..\..\Protos\*.proto" GrpcServices="Client" Link="Protos\%(RecursiveDir)%(Filename)%(Extension)" />
</ItemGroup>
示例：
七.总结
gRPC 现目前是一款非常成熟的高性能RPC框架，当前的生态是非常好的，很多公司的产品或者开源项目都有在使用gRPC，有了它，相信可以让我们更容易的构建.NET Core 微服务，可以让 .NET Core 更好的接入 gRPC 生态。不得不说这是 .NET Core 3.0 带来的最令人振奋的特性之一。
参考资料：
如果大家无法访问proto3说明文档，这里提供一个离线网页版（请另存为下载后用Chrome打开）
