gRPC的发布订阅模式及REST接口和超时控制

2022-06-15 19:01:51

前言

上篇文章 gRPC,爆赞 直接爆了,内容主要包括:简单的>

在多个平台的阅读量都创了新高,在 oschina 更是获得了首页推荐,阅读量到了 1w+,这已经是我单篇阅读的高峰了。

看来只要用心写还是有收获的。

这篇咱们还是从实战出发,主要介绍 gRPC 的发布订阅模式,REST 接口和超时控制。

相关代码我会都上传到 GitHub,感兴趣的小伙伴可以去查看或下载。

发布和订阅模式

发布订阅是一个常见的设计模式,开源社区中已经存在很多该模式的实现。其中>

package main
import (
    "fmt"
    "strings"
    "time"
    "github.com/moby/moby/pkg/pubsub"
)
func main() {
    p := pubsub.NewPublisher(100*time.Millisecond, 10)
    golang := p.SubscribeTopic(func(v interface{}) bool {
        if key, ok := v.(string); ok {
            if strings.HasPrefix(key, "golang:") {
                return true
            }
        }
        return false
    })
    docker := p.SubscribeTopic(func(v interface{}) bool {
        if key, ok := v.(string); ok {
            if strings.HasPrefix(key, "docker:") {
                return true
            }
        }
        return false
    })
    go p.Publish("hi")
    go p.Publish("golang: https://golang.org")
    go p.Publish("docker: https://www.docker.com/")
    time.Sleep(1)
    go func() {
        fmt.Println("golang topic:", <-golang)
    }()
    go func() {
        fmt.Println("docker topic:", <-docker)
    }()
    <-make(chan bool)
}

这段代码首先通过 pubsub.NewPublisher 创建了一个对象,然后通过 p.SubscribeTopic 实现订阅,p.Publish 来发布消息。

执行效果如下:

docker topic: docker: https://www.docker.com/
golang topic: golang: https://golang.org
fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
goroutine 1 [chan receive]:
main.main()
    /Users/zhangyongxin/src/go-example/grpc-example/pubsub/server/pubsub.go:43 +0x1e7
exit status 2

订阅消息可以正常打印。

但有一个死锁报错,是因为这条语句 <-make(chan bool) 引起的。但是如果没有这条语句就不能正常打印订阅消息。

这里就不是很懂了,有没有大佬知道,欢迎留言,求指导。

接下来就用 gRPC 和 pubsub 包实现发布订阅模式。

需要实现四个部分:

    proto 文件;服务端: 用于接收订阅请求,同时也接收发布请求,并将发布请求转发给订阅者;订阅客户端: 用于从服务端订阅消息,处理消息;发布客户端: 用于向服务端发送消息。

    proto>

    首先定义 proto 文件:

    syntax = "proto3";
    package proto;
    message String {
        string value = 1;
    }
    service PubsubService {
        rpc Publish (String) returns (String);
        rpc SubscribeTopic (String) returns (stream String);
        rpc Subscribe (String) returns (stream String);
    }
    

    定义三个方法,分别是一个发布 Publish 和两个订阅 Subscribe 和 SubscribeTopic。

    Subscribe 方法接收全部消息,而 SubscribeTopic 根据特定的 Topic 接收消息。

    服务端

    package main
    import (
        "context"
        "fmt"
        "log"
        "net"
        "server/proto"
        "strings"
        "time"
        "github.com/moby/moby/pkg/pubsub"
        "google.golang.org/grpc"
        "google.golang.org/grpc/reflection"
    )
    type PubsubService struct {
        pub *pubsub.Publisher
    }
    func (p *PubsubService) Publish(ctx context.Context, arg *proto.String) (*proto.String, error) {
        p.pub.Publish(arg.GetValue())
        return &amp;proto.String{}, nil
    }
    func (p *PubsubService) SubscribeTopic(arg *proto.String, stream proto.PubsubService_SubscribeTopicServer) error {
        ch := p.pub.SubscribeTopic(func(v interface{}) bool {
            if key, ok := v.(string); ok {
                if strings.HasPrefix(key, arg.GetValue()) {
                    return true
                }
            }
            return false
        })
        for v := range ch {
            if err := stream.Send(&amp;proto.String{Value: v.(string)}); nil != err {
                return err
            }
        }
        return nil
    }
    func (p *PubsubService) Subscribe(arg *proto.String, stream proto.PubsubService_SubscribeServer) error {
        ch := p.pub.Subscribe()
        for v := range ch {
            if err := stream.Send(&amp;proto.String{Value: v.(string)}); nil != err {
                return err
            }
        }
        return nil
    }
    func NewPubsubService() *PubsubService {
        return &amp;PubsubService{pub: pubsub.NewPublisher(100*time.Millisecond, 10)}
    }
    func main() {
        lis, err := net.Listen("tcp", ":50051")
        if err != nil {
            log.Fatalf("failed to listen: %v", err)
        }
        // 简单调用
        server := grpc.NewServer()
        // 注册 grpcurl 所需的 reflection 服务
        reflection.Register(server)
        // 注册业务服务
        proto.RegisterPubsubServiceServer(server, NewPubsubService())
        fmt.Println("grpc server start ...")
        if err := server.Serve(lis); err != nil {
            log.Fatalf("failed to serve: %v", err)
        }
    }
    

    对比之前的发布订阅程序,其实这里是将 *pubsub.Publisher 作为了 gRPC 的结构体 PubsubService 的一个成员。

    然后还是按照 gRPC 的开发流程,实现结构体对应的三个方法。

    最后,在注册服务时,将 NewPubsubService() 服务注入,实现本地发布订阅功能。

    订阅客户端

    package main
    import (
        "client/proto"
        "context"
        "fmt"
        "io"
        "log"
        "google.golang.org/grpc"
    )
    func main() {
        conn, err := grpc.Dial("localhost:50051", grpc.WithInsecure())
        if err != nil {
            log.Fatal(err)
        }
        defer conn.Close()
        client := proto.NewPubsubServiceClient(conn)
        stream, err := client.Subscribe(
            context.Background(), &amp;proto.String{Value: "golang:"},
        )
        if nil != err {
            log.Fatal(err)
        }
        go func() {
            for {
                reply, err := stream.Recv()
                if nil != err {
                    if io.EOF == err {
                        break
                    }
                    log.Fatal(err)
                }
                fmt.Println("sub1: ", reply.GetValue())
            }
        }()
        streamTopic, err := client.SubscribeTopic(
            context.Background(), &amp;proto.String{Value: "golang:"},
        )
        if nil != err {
            log.Fatal(err)
        }
        go func() {
            for {
                reply, err := streamTopic.Recv()
                if nil != err {
                    if io.EOF == err {
                        break
                    }
                    log.Fatal(err)
                }
                fmt.Println("subTopic: ", reply.GetValue())
            }
        }()
        &lt;-make(chan bool)
    }
    

    新建一个 NewPubsubServiceClient 对象,然后分别实现 client.Subscribe 和 client.SubscribeTopic 方法,再通过 goroutine 不停接收消息。

    发布客户端

    package main
    import (
        "client/proto"
        "context"
        "log"
        "google.golang.org/grpc"
    )
    func main() {
        conn, err := grpc.Dial("localhost:50051", grpc.WithInsecure())
        if err != nil {
            log.Fatal(err)
        }
        defer conn.Close()
        client := proto.NewPubsubServiceClient(conn)
        _, err = client.Publish(
            context.Background(), &amp;proto.String{Value: "golang: hello Go"},
        )
        if err != nil {
            log.Fatal(err)
        }
        _, err = client.Publish(
            context.Background(), &amp;proto.String{Value: "docker: hello Docker"},
        )
        if nil != err {
            log.Fatal(err)
        }
    }
    

    新建一个 NewPubsubServiceClient 对象,然后通过 client.Publish 方法发布消息。

    当代码全部写好之后,我们开三个终端来测试一下:

    终端1 上启动服务端:

    go run main.go
    

    终端2 上启动订阅客户端:

    go run sub_client.go
    

    终端3 上执行发布客户端:

    go run pub_client.go
    

    这样,在 终端2 上就有对应的输出了:

    subTopic:  golang: hello Go
    sub1:  golang: hello Go
    sub1:  docker: hello Docker

    也可以再多开几个订阅终端,那么每一个订阅终端上都会有相同的内容输出。

    源码地址:

    https://github.com/yongxinz/go-example/tree/main/grpc-example/pubsub

    REST>

    gRPC 一般用于集群内部通信,如果需要对外提供服务,大部分都是通过 REST 接口的方式。开源项目 grpc-gateway 提供了将 gRPC 服务转换成 REST 服务的能力,通过这种方式,就可以直接访问 gRPC API 了。

    但我觉得,实际上这么用的应该还是比较少的。如果提供 REST 接口的话,直接写一个 HTTP 服务会方便很多。

    proto>

    第一步还是创建一个 proto 文件:

    syntax = "proto3";
    package proto;
    import "google/api/annotations.proto";
    message StringMessage {
      string value = 1;
    }
    service RestService {
        rpc Get(StringMessage) returns (StringMessage) {
            option (google.api.http) = {
                get: "/get/{value}"
            };
        }
        rpc Post(StringMessage) returns (StringMessage) {
            option (google.api.http) = {
                post: "/post"
                body: "*"
            };
        }
    }
    

    定义一个 REST 服务 RestService,分别实现 GET 和 POST 方法。

    安装插件:

    go get -u github.com/grpc-ecosystem/grpc-gateway/protoc-gen-grpc-gateway
    

    生成对应代码:

    protoc -I/usr/local/include -I. 
        -I$GOPATH/pkg/mod 
        -I$GOPATH/pkg/mod/github.com/grpc-ecosystem/grpc-gateway@v1.16.0/third_party/googleapis 
        --grpc-gateway_out=. --go_out=plugins=grpc:.
        --swagger_out=. 
        helloworld.proto
    

    --grpc-gateway_out 参数可生成对应的 gw 文件,--swagger_out 参数可生成对应的 API 文档。

    在我这里生成的两个文件如下:

    helloworld.pb.gw.go
    helloworld.swagger.json
    

    REST>
    package main
    import (
        "context"
        "log"
        "net/http"
        "rest/proto"
        "github.com/grpc-ecosystem/grpc-gateway/runtime"
        "google.golang.org/grpc"
    )
    func main() {
        ctx := context.Background()
        ctx, cancel := context.WithCancel(ctx)
        defer cancel()
        mux := runtime.NewServeMux()
        err := proto.RegisterRestServiceHandlerFromEndpoint(
            ctx, mux, "localhost:50051",
            []grpc.DialOption{grpc.WithInsecure()},
        )
        if err != nil {
            log.Fatal(err)
        }
        http.ListenAndServe(":8080", mux)
    }
    

    这里主要是通过实现 gw 文件中的 RegisterRestServiceHandlerFromEndpoint 方法来连接 gRPC 服务。

    gRPC>
    package main
    import (
        "context"
        "net"
        "rest/proto"
        "google.golang.org/grpc"
    )
    type RestServiceImpl struct{}
    func (r *RestServiceImpl) Get(ctx context.Context, message *proto.StringMessage) (*proto.StringMessage, error) {
        return &amp;proto.StringMessage{Value: "Get hi:" + message.Value + "#"}, nil
    }
    func (r *RestServiceImpl) Post(ctx context.Context, message *proto.StringMessage) (*proto.StringMessage, error) {
        return &amp;proto.StringMessage{Value: "Post hi:" + message.Value + "@"}, nil
    }
    func main() {
        grpcServer := grpc.NewServer()
        proto.RegisterRestServiceServer(grpcServer, new(RestServiceImpl))
        lis, _ := net.Listen("tcp", ":50051")
        grpcServer.Serve(lis)
    }
    

    gRPC 服务的实现方式还是和以前一样。

    以上就是全部代码,现在来测试一下:

    启动三个终端:

    终端1 启动 gRPC 服务:

    go run grpc_service.go
    

     终端2 启动 REST 服务:

    go run rest_service.go
    

    终端3 来请求 REST 服务:

    $ curl localhost:8080/get/gopher
    {"value":"Get hi:gopher"}
    $ curl localhost:8080/post -X POST --data '{"value":"grpc"}'
    {"value":"Post hi:grpc"}
    

    源码地址: 

    https://github.com/yongxinz/go-example/tree/main/grpc-example/rest

    超时控制

    最后一部分介绍一下超时控制,这部分内容是非常重要的。

    一般的>

    如果没有这个超时时间,那是相当危险的。所有请求都阻塞在服务端,会消耗大量资源,比如内存。如果资源耗尽的话,甚至可能会导致整个服务崩溃。

    那么,在 gRPC 中怎么设置超时时间呢?主要是通过上下文 context.Context 参数,具体来说就是 context.WithDeadline 函数。

    proto>

    创建最简单的 proto 文件,这个不多说。

    syntax = "proto3";
    package proto;
    // The greeting service definition.
    service Greeter {
        // Sends a greeting
        rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply) {}
    }
    // The request message containing the user's name.
    message HelloRequest {
        string name = 1;
    }
    // The response message containing the greetings
    message HelloReply {
        string message = 1;
    }
    

    客户端

    package main
    import (
        "client/proto"
        "context"
        "fmt"
        "log"
        "time"
        "google.golang.org/grpc"
        "google.golang.org/grpc/codes"
        "google.golang.org/grpc/status"
    )
    func main() {
        // 简单调用
        conn, err := grpc.Dial("localhost:50051", grpc.WithInsecure())
        defer conn.Close()
        ctx, cancel := context.WithDeadline(context.Background(), time.Now().Add(time.Duration(3*time.Second)))
        defer cancel()
        client := proto.NewGreeterClient(conn)
        // 简单调用
        reply, err := client.SayHello(ctx, &amp;proto.HelloRequest{Name: "zzz"})
        if err != nil {
            statusErr, ok := status.FromError(err)
            if ok {
                if statusErr.Code() == codes.DeadlineExceeded {
                    log.Fatalln("client.SayHello err: deadline")
                }
            }
            log.Fatalf("client.SayHello err: %v", err)
        }
        fmt.Println(reply.Message)
    }
    

    通过下面的函数设置一个 3s 的超时时间:

    ctx, cancel := context.WithDeadline(context.Background(), time.Now().Add(time.Duration(3*time.Second)))
    defer cancel()
    

    然后在响应错误中对超时错误进行检测。

    服务端

    package main
    import (
        "context"
        "fmt"
        "log"
        "net"
        "runtime"
        "server/proto"
        "time"
        "google.golang.org/grpc"
        "google.golang.org/grpc/codes"
        "google.golang.org/grpc/reflection"
        "google.golang.org/grpc/status"
    )
    type greeter struct {
    }
    func (*greeter) SayHello(ctx context.Context, req *proto.HelloRequest) (*proto.HelloReply, error) {
        data := make(chan *proto.HelloReply, 1)
        go handle(ctx, req, data)
        select {
        case res := &lt;-data:
            return res, nil
        case &lt;-ctx.Done():
            return nil, status.Errorf(codes.Canceled, "Client cancelled, abandoning.")
        }
    }
    func handle(ctx context.Context, req *proto.HelloRequest, data chan&lt;- *proto.HelloReply) {
        select {
        case &lt;-ctx.Done():
            log.Println(ctx.Err())
            runtime.Goexit() //超时后退出该Go协程
        case &lt;-time.After(4 * time.Second): // 模拟耗时操作
            res := proto.HelloReply{
                Message: "hello " + req.Name,
            }
            // //修改数据库前进行超时判断
            // if ctx.Err() == context.Canceled{
            //  ...
            //  //如果已经超时,则退出
            // }
            data &lt;- &amp;res
        }
    }
    func main() {
        lis, err := net.Listen("tcp", ":50051")
        if err != nil {
            log.Fatalf("failed to listen: %v", err)
        }
        // 简单调用
        server := grpc.NewServer()
        // 注册 grpcurl 所需的 reflection 服务
        reflection.Register(server)
        // 注册业务服务
        proto.RegisterGreeterServer(server, &amp;greeter{})
        fmt.Println("grpc server start ...")
        if err := server.Serve(lis); err != nil {
            log.Fatalf("failed to serve: %v", err)
        }
    }
    

    服务端增加一个 handle 函数,其中 case <-time.After(4 * time.Second) 表示 4s 之后才会执行其对应代码,用来模拟超时请求。

    如果客户端超时时间超过 4s 的话,就会产生超时报错。

    下面来模拟一下:

    服务端:

    $ go run main.go
    grpc server start ...
    2021/10/24 22:57:40 context deadline exceeded
    

    客户端:

    $ go run main.go
    2021/10/24 22:57:40 client.SayHello err: deadline
    exit status 1
    

    源码地址

    https://github.com/yongxinz/go-example/tree/main/grpc-example/deadline

    总结

    本文主要介绍了>

      发布订阅模式REST 接口超时控制

      个人感觉,超时控制还是最重要的,在平时的开发过程中需要多多注意。

      结合上篇文章,gRPC 的实战内容就写完了,代码全部可以执行,也都上传到了 GitHub。

      大家如果有任何疑问,欢迎给我留言,如果感觉不错的话,也欢迎关注和转发。

      题图: 该图片由 Reytschl 在 Pixabay 上发布

      源码地址:

      https://github.com/yongxinz/go-example

      https://github.com/yongxinz/gopher

      以上就是gRPC的发布订阅模式及REST接口和超时控制的详细内容,更多关于gRPC发布订阅REST接口的资料请关注易采站长站其它相关文章!