java版gRPC實戰之一：用proto生成代碼-有解無憂

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內容：所有原創文章分類匯總及配套原始碼，涉及Java、Docker、Kubernetes、DevOPS等；

關于《java版gRPC實戰》系列

《java版gRPC實戰》是欣宸原創的面向java程式員的gRPC開發筆記，與讀者們一起通過實戰來學習掌握gRPC的各個知識點；

《java版gRPC實戰》全系列鏈接

用proto生成代碼
服務發布和呼叫
服務端流
客戶端流
雙向流
客戶端動態獲取服務端地址
基于eureka的注冊發現

關于gRPC

gRPC 是一個高性能、開源和通用的 RPC 框架，面向移動和 HTTP/2 設計，目前提供 C、Java 和 Go 語言版本，分別是：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.
gRPC 基于 HTTP/2 標準設計，帶來諸如雙向流、流控、頭部壓縮、單 TCP 連接上的多復用請求等特，這些特性使得其在移動設備上表現更好，更省電和節省空間占用，
各個行程之間可以通過gRPC相互呼叫，如下圖：

在這里插入圖片描述

核心技術

為了用java發布gRPC服務，我使用的是開源庫net.devh:grpc-server-spring-boot-starter
在呼叫其他gRPC服務時用的是net.devh:grpc-client-spring-boot-starter
感謝該開源庫的作者Michael大神，您的智慧的簡化了java程式員的gRPC開發作業，專案地址：https://github.com/yidongnan/grpc-spring-boot-starter

本篇概覽

作為系列文章的開篇，本篇要做的事情如下：

明確依賴庫和開發環境
新建父工程grpc-tutorials，今后《java版gRPC實戰》系列的所有原始碼都在這個工程中
實戰用proto檔案自動生成java代碼

明確依賴庫和開發環境

整個系列文章涉及的依賴庫和開發環境的情況如下：

JDK：1.8.0_281
gradle：6.7.1
springboot：2.3.8.RELEASE
grpc：1.35.0
protobuf：3.14.0
grpc-server-spring-boot-starter：2.11.0.RELEASE
grpc-client-spring-boot-starter：2.11.0.RELEASE
作業系統：win10專業版
IDEA：2021.1 (Ultimate Edition)

原始碼下載

本篇實戰中的完整原始碼可在GitHub下載到，地址和鏈接資訊如下表所示(https://github.com/zq2599/blog_demos)：

名稱	鏈接	備注
專案主頁	https://github.com/zq2599/blog_demos	該專案在GitHub上的主頁
git倉庫地址(https)	https://github.com/zq2599/blog_demos.git	該專案原始碼的倉庫地址，https協議
git倉庫地址(ssh)	[email protected]:zq2599/blog_demos.git	該專案原始碼的倉庫地址，ssh協議

這個git專案中有多個檔案夾，《java版gRPC實戰》系列的原始碼在grpc-tutorials檔案夾下，如下圖紅框所示：

在這里插入圖片描述

創建《java版gRPC實戰》系列的父工程

新建名為grpc-tutorials的gradle工程，前面提到的庫及其版本都在此工程中處理好，build.gradle內容如下：

import java.time.OffsetDateTime
import java.time.format.DateTimeFormatter

buildscript {
    repositories {
        maven {
            url 'https://plugins.gradle.org/m2/'
        }
        // 如果有私服就在此配置，如果沒有請注釋掉
        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 {
        // 專案版本
        projectVersion = '1.0-SNAPSHOT'

        // 依賴庫的版本
        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 {
    // 構建時取得當前日期和時間
    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'
        }
    }

    // 寫入到MANIFEST.MF中的內容
    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，如果沒有請注釋掉
        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

整個系列用到的父工程已經完成，接下來可以開始編碼了；

實戰用proto檔案自動生成java代碼

gRPC服務能夠用不同的語言撰寫，其中的關鍵是定義服務的proto檔案可以被生成各種語言的代碼，java也不例外，接下來一起體驗；
在父工程grpc-tutorials下新建模塊，名為grpc-lib，其build.gradle內容如下，可見主要是配置了protobuf插件，以及生成的java代碼如何才能被IDE工具加入到source path中：

// 根據proto生成java代碼的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:${protobufVersion}"
    }
    // 自動生成的代碼放在這里
    generatedFilesBaseDir = "$projectDir/src/generated"
    clean {
        delete generatedFilesBaseDir
    }
    // 生成java代碼的插件
    plugins {
        grpc {
            artifact = 'io.grpc:protoc-gen-grpc-java'
        }
    }
    generateProtoTasks {
        all()*.plugins {
            grpc {}
        }
    }
}

// 對于eclipse，通過以下腳本可以將生成的代碼加入source路徑中，編譯時會被用到
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 );
        }
    }
}

// 對于idea，通過以下腳本可以將生成的代碼加入source路徑中，編譯時會被用到
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模塊的src/main/proto目錄下新增名為helloworld.proto的檔案，這里面定義了一個gRPC服務，里面含有一個介面，并且還有這個介面的入參和回傳結果的定義：

syntax = "proto3";

option java_multiple_files = true;
// 生成java代碼的package
option java_package = "com.bolingcavalry.grpctutorials.lib";
option java_outer_classname = "HelloWorldProto";

// gRPC服務
service Simple {
    // 介面定義
    rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply) {
    }
}

// 入參的資料結構
message HelloRequest {
    string name = 1;
}

// 回傳結果的資料結構
message HelloReply {
    string message = 1;
}

proto檔案已經做好，接下來要根據這個檔案來生成java代碼，在grpc-tutorials目錄下執行命令gradle grpc-lib:generateProto，即可根據helloworld.proto檔案生成java代碼，執行成功后會生出下圖紅框中的內容，這些就是java代碼：

在這里插入圖片描述

本篇只聊如何生成上述代碼，至于這些代碼的用途就留到下一篇再說吧，這里只簡單提一下，SimpleGrpc里面有抽象類SimpleImplBase，制作gRPC服務的時候需要繼承該類，另外，如果您要遠程呼叫gRPC的sayHello介面，就會用到SimpleGrpc類中的SimpleStub類，其余的HelloReply、HelloRequest這些則是入參和回傳的資料結構定義；
至此，java版gRPC實戰的準備作業就完成了，根據proto檔案生成java代碼的方法也掌握了，接下來的章節咱們一起嘗試服務的發布和呼叫；

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標籤：Java

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