Spring Boot Starter GRPC - 实现原理

RPC 流程

  • 1、服务调用方(Client)将远程方法的信息(如类名、方法方法名、方法传入的参数)封装为统一的请求体;
  • 2、序列化请求对象,转化为二进制串,方便传输;
  • 3、通过 Client Stub 发送消息到指定的服务提供方;
  • 4、Server Stub 接收来自 Client 的消息;
  • 5、反序列化二进制串,转化为对象,方便使用;
  • 6、根据请求体,执行本地方法;
  • 7、封装方法执行结果为统一的响应体;
  • 8、序列化响应体对象,转化为二进制串;
  • 9、通过 Server Stub 将消息发送给对应的 Client;
  • 10、Client Stub 接受消息;
  • 11、反序列化二进制串,转化为对象;
  • 12、得到方法执行的结果。

spring-boot-starter-grpc 技术实现

gRPC 远程调用

gRPC 提供了 proto3 代码直接生成 Java 代码的 Maven 插件,在 proto 文件定义的请求体、响应体、服务、服务方法等信息,会生成对应的 Java 类。

示例:service.proto

// 语法类型
syntax = "proto3";

// 指定包名
option java_package = "com.anoyi.rpc";
// 指定类名
option java_outer_classname = "GrpcService";
option java_multiple_files = false;

// 定义通用的 Grpc 服务
service CommonService {
    // 处理请求
    rpc handle ( Request ) returns ( Response ) {}
}

// 定义通用的 Grpc 请求体
message Request {
    bytes request = 1;
}

// 定义通用的 Grpc 响应体
message Response {
    bytes reponse = 1;
}

会生成如下 Java 类:(只列出常用重要的)

  • [父类] GrpcService
    • [子类] Request :统一请求体
    • [子类] Response :统一响应体
  • [父类] CommonServiceGrpc
    • [子类] CommonServiceImplBase :抽象类,远程方法调用的具体实现继承此类,实现 handle() 方法
    • [子类] CommonServiceBlockingStub :阻塞方式
    • [子类] CommonServiceFutureStub :异步方式

根据生成的代码,实现 CommonServiceImplBase 抽象类,通过请求体提供的 ServiceName,从 Spring 容器中获取 ServiceBean,然后使用 Java 反射调用 Service Method。

序列化与反序列化

选用 protostuff 作为序列化与反序列化工具,因为它是目前同类开源的工具中性能最好的。相关数据 https://github.com/eishay/jvm-serializers/wiki

相关代码 ProtobufUtils

@GrpcServeice 注解的 Bean 的注入

  • 1、Spring Boot 启动时,扫描指定(或默认)的包,获取 @GrpcServeice 注解的接口;
  • 2、使用动态代理(cglib),代理 @GrpcServeice 注解的接口,并将代理类注册到 Spring 容器中;

相关代码 ClassPathGrpcServiceScanner / GrpcAutoConfiguration / GrpcServiceProxy

服务发现

spring-boot-starter-grpc 为容器化而生,不内嵌服务注册与发现功能,服务发现通过容器化的平台的服务发现机制(一般为 DNS 、iptables、 IPVS 等技术)来获取远程服务的地址。

异常处理

目前的做法是捕获所有类型的异常,封装到统一的响应体,后期可能会用更优雅的方式来处理异常。

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