SpringBoot集成gRPC微服務(wù)工程搭建的示例-四川平武建站

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SpringBoot集成gRPC微服務(wù)工程搭建的示例

這篇文章將為大家詳細(xì)講解有關(guān)SpringBoot集成gRPC微服務(wù)工程搭建的示例，小編覺(jué)得挺實(shí)用的，因此分享給大家做個(gè)參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

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前言

將使用Maven、gRPC、Protocol buffers、Docker、Envoy等工具構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單微服務(wù)工程，筆者所使用的示例工程是以前寫的一個(gè)Java后端工程，因?yàn)樽罱荚?學(xué)習(xí)微服務(wù)相關(guān)的知識(shí)，所以利用起來(lái)慢慢的把這個(gè)工程做成微服務(wù)化應(yīng)用。在實(shí)踐過(guò)程踩過(guò)很多坑，主要是經(jīng)驗(yàn)不足對(duì)微服務(wù)還是停留在萌新階段，通過(guò)本文記錄創(chuàng)建微服務(wù)工程碰到一些問(wèn)題，此次實(shí)踐主要是解決以下問(wèn)題：

如何解決、統(tǒng)一服務(wù)工程依賴管理
SpringBoot集成gRPC
管理Protocol buffers文件
使用Envoy代理訪問(wèn)gRPC
部署到Docker

本文假設(shè)讀者已經(jīng)了解以下相關(guān)知識(shí)：

Maven
Envoy
gRPC
Protocol buffers
SpringBoot
Docker

由于是初步實(shí)現(xiàn)微服務(wù)，不會(huì)考慮過(guò)多的細(xì)節(jié)，現(xiàn)階段只需要能夠使用gRPC正常通信，后續(xù)計(jì)劃會(huì)發(fā)布到k8s中，使用istio實(shí)現(xiàn)來(lái)服務(wù)網(wǎng)格。

使用Maven

現(xiàn)在比較流行的構(gòu)建工具有Maven和Gradle，現(xiàn)階段后端開(kāi)發(fā)大多數(shù)都是用的Maven所以本工程也使用Maven來(lái)構(gòu)建項(xiàng)目，當(dāng)然使用Gradle也可以兩者概念大都想通，不同的地方大多是實(shí)現(xiàn)和配置方式不一致。

使用項(xiàng)目繼承

根據(jù)Maven的POM文件繼承特性，將工程分不同的模塊，所有的模塊都繼承父pom.xml的依賴、插件等內(nèi)容，這樣就可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，并方便以后管理、維護(hù)。先看一下大概的項(xiàng)目結(jié)構(gòu)：

AppBubbleBackend   （1）
├── AppBubbleCommon
├── AppBubbleSmsService  （2）
├── AppBubbleUserService
├── docker-compose.yaml  （3）
├── pom.xml
├── protos     （4）
│ ├── sms
│ └── user
└── scripts     （5）
 ├── docker
 ├── envoy
 ├── gateway
 └── sql

以下是各個(gè)目錄的用處簡(jiǎn)述，詳細(xì)的用處文章后面都會(huì)提到，先在這里列出個(gè)大概：

工程主目錄
單個(gè)服務(wù)工程目錄（模塊）
docker-compose發(fā)布文件
存放.proto文件
發(fā)布、編譯時(shí)用到的腳本文件

知道大概的項(xiàng)目工程結(jié)構(gòu)后我們創(chuàng)建一個(gè)父pom.xml文件，放在AppBubbleBackend目錄下面：



 4.0.0
 
  org.springframework.boot
  spring-boot-starter-parent
  2.1.2.RELEASE
   
 

 com.bubble
 bubble
 0.0.1-SNAPSHOT
 pom
 
 
  AppBubbleSmsService
  AppBubbleCommon
  AppBubbleUserService

因?yàn)槭褂肧pringBoot構(gòu)架，所以主pom.xml文件繼承自SpringBoot的POM文件。有了主pom.xml后然后使每個(gè)模塊的pom.xml都繼承自主pom.xml文件：



 4.0.0
 
 com.bubble
 bubble
 0.0.1-SNAPSHOT
 
 sms
 0.0.1-SNAPSHOT

經(jīng)過(guò)上面的配置后，所有的模塊都會(huì)繼承AppBubbleBackend中的pom.xml文件，這樣可以很方便的更改依賴、配置等信息。

依賴管理

Maven提供依賴中心化的管理機(jī)制，通過(guò)項(xiàng)目繼承特性所有對(duì)AppBubbleBackend/pom.xml所做的更改都會(huì)對(duì)其他模塊產(chǎn)生影響，詳細(xì)的依賴管理內(nèi)容可查看官方文檔。

 
  
   
   
    io.grpc
    grpc-netty-shaded
    ${grpc.version}

通過(guò)dependencyManagement標(biāo)簽來(lái)配置依賴，這樣可以就可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一依賴的管理，并且還可以添加公共依賴。

插件管理

使用pluginManagement可以非常方便的配置插件，因?yàn)轫?xiàng)目中使用了Protocol buffers需要集成相應(yīng)的插件來(lái)生成Java源文件：


   
    
     org.xolstice.maven.plugins
     protobuf-maven-plugin
     0.5.1
     
      
       
        compile
        compile-custom

Protocol buffers插件的完整配置參數(shù)，可以這這里找到。

Profile

使用Profile的目的是為了區(qū)分生成Docker鏡像時(shí)的一些特殊配置，示例工程只配置了一個(gè)docker-build的profile:

 
  
   docker-build
   
    app
   
  
 

  
  ${project.artifactId}-${project.version}
 
 
 
  ${jarName}

如果使用mvn package -P docker-build命令生成jar包時(shí)，相應(yīng)的輸出文件名是app.jar這樣可以方便在Dockerfile中引用文件，而不需要使用${project.artifactId}-${project.version}的形式來(lái)查找輸出的jar這樣可以省去了解析pom.xml文件。如果還需要特殊的參數(shù)可以或者不同的行為，可以添加多個(gè)Profile，這樣配置起來(lái)非常靈活。

Protocol buffers文件管理

因?yàn)槭鞘褂梦⒎?wù)開(kāi)發(fā)，而且RPC通信框架是使用的gRPC，所以每個(gè)服務(wù)工程都會(huì)使用.proto文件。服務(wù)工程之間又會(huì)有使用同一份.proto文件的需求，比如在進(jìn)行RPC通信時(shí)服務(wù)提供方返回的消息Test定義在a.proto文件中,那么在使用方在解析消息時(shí)也同樣需要a.proto文件來(lái)將接收到的消息轉(zhuǎn)換成Test消息，因此管理.proto文件也有一些小麻煩。關(guān)于Protocol buffers的使用可參考官方文檔。

Protocol buffers文件管理規(guī)約

在我們的示例項(xiàng)目中使用集中管理的方式，即將所有的.proto文件放置在同一個(gè)目錄（AppBubbleBackend/protos）下并按服務(wù)名稱來(lái)劃分:

├── sms
│ ├── SmsMessage.proto
│ └── SmsService.proto
└── user
 └── UserMessage.proto

還可以將整個(gè)目錄放置在一個(gè)單獨(dú)的git倉(cāng)庫(kù)中，然后在項(xiàng)目中使用git subtree來(lái)管理文件。

Protocol buffers 插件配置

有了上面的目錄結(jié)構(gòu)后，就需要配置一下Protocol buffers的編譯插件來(lái)支持這種.proto文件的組織結(jié)構(gòu)。在講解如何配置插件解決.proto文件的編譯問(wèn)題之前，推薦讀者了解一下插件的配置文檔：Xolstice Maven Plugins。在我們的工程中使用如下配置：


  org.xolstice.maven.plugins
  protobuf-maven-plugin
  0.5.1
  
   com.google.protobuf:protoc:3.5.1-1:exe:${os.detected.classifier}
   grpc-java
   io.grpc:protoc-gen-grpc-java:1.17.1:exe:${os.detected.classifier}
   
    ${GOPATH}/src/github.com/grpc-ecosystem/grpc-gateway/third_party/googleapis
    ${GOPATH}/src
   
   ${protos.basedir}
   true
   true

首先上面的插件配置使用protoSourceRoot標(biāo)簽將Protocol buffers的源文件目錄更改成AppBubbleBackend/protos目錄，因?yàn)楣こ讨惺褂昧薵oogleapis來(lái)定義服務(wù)接口,所以需要使用添加additionalProtoPathElement標(biāo)簽添加額外的依賴文件。注意這個(gè)插件的配置是在AppBubbleBackend/pom.xml文件中的，服務(wù)工程都是繼承此文件的。在父POM文件配置好以后，再看一下服務(wù)工程的插件配置：


 
 org.xolstice.maven.plugins
 protobuf-maven-plugin
 
  
  ${project.artifactId}/*.proto
  user/*.proto

服務(wù)工程主要使用includes標(biāo)簽，將需要的.proto文件包含在編譯腳本中，includes標(biāo)簽中的include只是一個(gè)指定匹配.proto文件的匹配模式，${project.artifactId}/*.proto意思是AppBubbleBackend/protos/${project.artifactId}目錄下的所有以.proto文件結(jié)尾的文件，如果服務(wù)工程有多個(gè)依賴可以將需要依賴的文件也添加到編譯服務(wù)中，如上面的user/*.proto就將AppBubbleBackend/protos/user中的.proto文件添加進(jìn)來(lái)，然后進(jìn)行整體的編譯。

gRPC

gRPC是由Google開(kāi)源的RPC通信框架，gRPC使用Protocol buffers定義服務(wù)接口并自動(dòng)生成gRPC相關(guān)代碼，有了這些代碼后就可以非常方便的實(shí)現(xiàn)gRPC服務(wù)端和gPRC客戶端，過(guò)多的細(xì)節(jié)就不細(xì)說(shuō)了先看一下如何使用在SpringBoot中使用gRPC。

運(yùn)行g(shù)RPC服務(wù)

利用ApplicationRunner接口，在SprintBoot中運(yùn)行g(shù)RPC服非常方便，只需要像下面代碼一樣就可以運(yùn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的gRPC服務(wù)。

package com.bubble.sms.grpc;

@Component
public class GrpcServerInitializer implements ApplicationRunner {


 @Autowired
 private List services;

 @Value("${grpc.server.port:8090}")
 private int port;

 @Override
 public void run(ApplicationArguments args) throws Exception {

  ServerBuilder serverBuilder = ServerBuilder
    .forPort(port);

  if (services != null && !services.isEmpty()) {
   for (BindableService bindableService : services) {
    serverBuilder.addService(bindableService);
   }
  }
  Server server = serverBuilder.build();
  serverBuilder.intercept(TransmitStatusRuntimeExceptionInterceptor.instance());
  server.start();
  startDaemonAwaitThread(server);
 }


 private void startDaemonAwaitThread(Server server) {
  Thread awaitThread = new Thread(() -> {
   try {
    server.awaitTermination();
   } catch (InterruptedException ignore) {
    
   }
  });
  awaitThread.setDaemon(false);
  awaitThread.start();
 }
}

Envoy代理

gRPC服務(wù)運(yùn)行起來(lái)后就需要進(jìn)行調(diào)試了，比如使用curl、chrome等工具向gRPC服務(wù)發(fā)起Restful請(qǐng)求，實(shí)際上gRPC的調(diào)試并沒(méi)有那么簡(jiǎn)單。一開(kāi)始的方案是使用了gRPC-gateway，為每個(gè)服務(wù)都啟動(dòng)一個(gè)網(wǎng)關(guān)將Http 1.x請(qǐng)求轉(zhuǎn)換并發(fā)送到gRPC服務(wù)。然而gRPC-gateway只有g(shù)o語(yǔ)言的版本，并沒(méi)有Java語(yǔ)言的版本，所有在編譯和使用中比較困難，后來(lái)發(fā)現(xiàn)了Envoy提供了envoy.grpc_json_transcoder這個(gè)http過(guò)濾器，可以很方便的將RESTful JSON API轉(zhuǎn)換成gRPC請(qǐng)求并發(fā)送給gRPC服務(wù)器。

envoy的相關(guān)配置都放置在AppBubbleBackend/scripts/envoy目錄中，里面的envoy.yaml是一份簡(jiǎn)單的配置文件：

static_resources:
 listeners:
 - name: grpc-8090
 address:
  socket_address: { address: 0.0.0.0, port_value: 8090 }
 filter_chains:
 - filters:
  - name: envoy.http_connection_manager
  config:
   stat_prefix: sms_http
   codec_type: AUTO
   # 省略部分配置
   http_filters:
   - name: envoy.grpc_json_transcoder
   config:
    proto_descriptor: "/app/app.protobin"
    services: ["sms.SmsService"]
    match_incoming_request_route: true
    print_options:
    add_whitespace: true
    always_print_primitive_fields: true
    always_print_enums_as_ints: false
    preserve_proto_field_names: false
# 省略部分配置

使用envoy.grpc_json_transcoder過(guò)濾器的主要配置是proto_descriptor選項(xiàng)，該選項(xiàng)指向一個(gè)proto descriptor set文件。AppBubbleBackend/scripts/envoy/compile-descriptor.sh是編譯proto descriptor set的腳本文件，運(yùn)行腳本文件會(huì)在腳本目錄下生成一個(gè)app.protobin的文件，將此文件設(shè)置到envoy.grpc_json_transcoder就可大致完成了envoy的代理配置。

使用Docker發(fā)布

經(jīng)過(guò)上面的一系統(tǒng)準(zhǔn)備工作之后，我們就可以將服務(wù)發(fā)布到docker中了，Docker相關(guān)的文件都放置中AppBubbleBackend/scripts/docker和一個(gè)AppBubbleBackend/docker-compose.yaml文件。在發(fā)布時(shí)使用單個(gè)Dockerfile文件來(lái)制作服務(wù)鏡像：

FROM rcntech/ubuntu-grpc:v0.0.5
EXPOSE 8080
EXPOSE 8090

#將當(dāng)前目錄添加文件到/bubble
ARG APP_PROJECT_NAME
#復(fù)制父pom.xml
ADD /pom.xml /app/pom.xml
ADD /protos /app/protos
ADD $APP_PROJECT_NAME /app/$APP_PROJECT_NAME
ADD scripts/gateway /app/gateway
ADD scripts/docker/entrypoint.sh /app/entrypoint.sh
RUN chmod u+x /app/entrypoint.sh

ENTRYPOINT ["/app/entrypoint.sh"]

有了Dockerfile文件后，在docker-compose.yaml里面做一些配置就能將服務(wù)打包成鏡像：

 sms:
 build:
 context: ./
 dockerfile: scripts/docker/Dockerfile
 args:
  APP_PROJECT_NAME: "AppBubbleSmsService"
 environment:
 APOLLO_META: "http://apollo-configservice-dev:8080"
 APP_PROJECT_NAME: "AppBubbleSmsService"
 ENV: dev

同時(shí)編寫了一個(gè)通用的entrypoint.sh腳本文件來(lái)啟動(dòng)服務(wù)器：

#!/bin/bash

export GOPATH=${HOME}/go
export PATH=$PATH:/usr/local/go/bin:$GOPATH/bin

rootProjectDir="/app"
projectDir="${rootProjectDir}/${APP_PROJECT_NAME}"

cd ${rootProjectDir}/AppBubbleCommon
./mvnw install

cd $projectDir
#打包app.jar
./mvnw package -DskipTests -P docker-build
#編譯proto文件
./mvnw protobuf:compile protobuf:compile-custom -P docker-build


# Run service
java -jar ${projectDir}/target/app.jar

entrypoint.sh腳本中將服務(wù)工程編譯成app.jar包再運(yùn)行服務(wù)。還有envoy代理也要啟動(dòng)起來(lái)這樣我們就可以使用curl或其他工具直接進(jìn)行測(cè)試了。

關(guān)于“SpringBoot集成gRPC微服務(wù)工程搭建的示例”這篇文章就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對(duì)大家有一定的幫助，使各位可以學(xué)到更多知識(shí)，如果覺(jué)得文章不錯(cuò)，請(qǐng)把它分享出去讓更多的人看到。

本文標(biāo)題：SpringBoot集成gRPC微服務(wù)工程搭建的示例
標(biāo)題來(lái)源：http://www.ef60e0e.cn/article/ieccgi.html

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