.NetCore|.Net6 gRPC服務開發及本地調試

来源:https://www.cnblogs.com/CXY-Blog/archive/2022/07/09/16460110.html
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1.在C#中的目錄級別分為： 工程 -》項目-》類 。 2.在一個工程中可以添加多個項目，可以通過工程屬性設置運行時執行當前選中的項目： 選中當前工程 點擊 選擇屬性- 當前選定內容 3.在同一個工程中添加多個項目： 選擇當前工程-》添加-》 新建項目 4.移除同一個工程中的項目：（註意不要卸載項目 ...


前言

最近在項目中實裝應用了gRPC技術，本著能把技術描述出來給別人能看的懂的思想及作為自己學習筆記的心態編寫了此文。因為在實際項目中是webApi介面和gRPC介面使用在同一項目服務中，所以本文的例子也是建立在webApi項目而非控制台項目中。

1、gRPC介紹

gRPC 是Google發起的一個開源遠程過程調用 系統。該系統基於HTTP/2 協議傳輸，使用Protocol Buffers 作為介面描述語言。 其他功能： 認證 雙向流 流控制 超時 最常見的應用場景是： 微服務框架下，多種語言服務之間的高效交互。 將手機服務、瀏覽器連接至後臺 產生高效的客戶端庫-- 維基百科
微軟官網介紹:
gRPC是一種與語言無關的高性能遠程過程調用 (RPC) 框架。
gRPC 的主要好處是：
現代、高性能、輕量級的 RPC 框架。
合約優先的 API 開發，預設使用 Protocol Buffers，允許語言無關的實現。
可用於多種語言的工具來生成強類型伺服器和客戶端。
支持客戶端、伺服器和雙向流式調用。
通過 Protobuf 二進位序列化減少網路使用。
這些優勢使 gRPC 非常適合：
效率至關重要的輕量級微服務。
需要多種語言進行開發的多語言系統。
需要處理流請求或響應的點對點實時服務。

2、gRPC服務端開發

服務端的介面以傳入一個組織id作為入參，返回該組織用戶基本信息為例子 * 首先創建一個webApi項目作為服務端 ![](https://img2022.cnblogs.com/blog/855221/202207/855221-20220709130715436-144401422.png)

  • 程式包管理器控制台添加 Grpc.AspNetCore nuget包引用
    Install-Package Grpc.AspNetCore -Version 2.47.0*

  • 新建一個Grpc及Proto文件夾分別放置 gRPC服務和proto文件（方便管理）

  • 在proto文件夾下新建一個 user.proto 文件(vs 文件模板沒有該尾碼名文件，直接新建任意文件改文件名即可)，在 user.proto文件中定義gRPC服務方法、入參及返回值

點擊查看代碼 

syntax = "proto3";

option csharp_namespace = "GrpcUser";

package UserApi;

service User {
	rpc GetUserByOrganizationId(OrganizationUserRequest) returns (OrganizationUserRequestResponse) {} 
}

message OrganizationUserRequest {
	string organizationid = 1;
}
 

message OrganizationUserRequestResponse {
	string organizationid = 1;
	repeated OrganizationUserItemResponse items = 2;
}

message OrganizationUserItemResponse {
	string id = 1; 
	string name =2;
	int32 sex = 3; 
}
  • 右鍵編輯項目文件，增加一個節點，並把 user.proto 文件包含進去
點擊查看代碼 
<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk.Web">

	<PropertyGroup>
		<TargetFramework>net6.0</TargetFramework>
		<Nullable>enable</Nullable>
		<ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>
	</PropertyGroup>

	<ItemGroup>
		<PackageReference Include="Grpc.AspNetCore" Version="2.47.0" />
		<PackageReference Include="Swashbuckle.AspNetCore" Version="6.2.3" />
	</ItemGroup>

	<ItemGroup>
		<Folder Include="Grpc\" />
	</ItemGroup>

	<ItemGroup>
		<Protobuf Include="Proto\user.proto" GrpcServices="Server" Generator="MSBuild:Compile"/>
	</ItemGroup>
</Project>
  • Grpc文件夾下新建類 UserService，並繼承 User.UserBase 並重寫 GetUserByOrganizationId 方法實現並介面業務
點擊查看代碼 

using Grpc.Core;
using GrpcUser;

namespace gRPCServer.Grpc
{
    public class UserService : User.UserBase
    {
        public override Task<OrganizationUserResponse> GetUserByOrganizationId(OrganizationUserRequest request, ServerCallContext context)
        {

            /*******此處實際業務從持久層獲取數據**********/
            var organizationUser = new OrganizationUser(request.Organizationid);
            organizationUser.Items = GetUserInfos();

            return Task.FromResult(MapToResponse(organizationUser));
        }

        private List<UserInfo> GetUserInfos()
        {
            var userInfos = new List<UserInfo>();
            userInfos.Add(new UserInfo
            {
                Id = 1,
                Name = "用戶1",
                Sex = 0
            });

            userInfos.Add(new UserInfo
            {
                Id = 2,
                Name = "用戶2",
                Sex = 1
            });

            return userInfos;
        }

        private OrganizationUserResponse MapToResponse(OrganizationUser organizationUser)
        {
            var response = new OrganizationUserResponse()
            {
                Organizationid = organizationUser.OrganizationId
            };

            organizationUser.Items.ForEach(item => response.Items.Add(new OrganizationUserItemResponse
            {
                Id = item.Id,
                Name = item.Name,
                Sex = item.Sex
            }));

            return response;
        }
    }


    public class OrganizationUser
    {
        public string? OrganizationId { get; set; }
        public List<UserInfo> Items { get; set; }
        public OrganizationUser(string organizationId)
        {
            OrganizationId = organizationId;
        }
    }

    public class UserInfo
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }
        public int Sex { get; set; }
    }
}
  • 在Program 文件中啟用grpc中間件並映射我們寫好的服務

//啟用grpc
builder.Services.AddGrpc();

//映射grpc服務
app.MapGrpcService<UserService>();
  • 因為我們的項目是跑在webApi的項目中，所以還要配置內核去監聽另一個埠才能接收並處理gRPC的請求
builder.WebHost.ConfigureKestrel(
    options =>
    {
        //webApi監聽埠
        options.Listen(System.Net.IPAddress.Any, 5157, listenOptions =>
        {
            listenOptions.Protocols = Microsoft.AspNetCore.Server.Kestrel.Core.HttpProtocols.Http1AndHttp2;
        });

        //grpc監聽埠
        options.Listen(System.Net.IPAddress.Any, 5158, listenOptions =>
        {
            listenOptions.Protocols = Microsoft.AspNetCore.Server.Kestrel.Core.HttpProtocols.Http2;
        });
    }
    );
  • 完整的Program
點擊查看代碼 
using gRPCServer.Grpc;

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
builder.WebHost.ConfigureKestrel(
    options =>
    {
        //webApi監聽埠
        options.Listen(System.Net.IPAddress.Any, 5157, listenOptions =>
        {
            listenOptions.Protocols = Microsoft.AspNetCore.Server.Kestrel.Core.HttpProtocols.Http1AndHttp2;
        });

        //grpc監聽埠
        options.Listen(System.Net.IPAddress.Any, 5158, listenOptions =>
        {
            listenOptions.Protocols = Microsoft.AspNetCore.Server.Kestrel.Core.HttpProtocols.Http2;
        });
    }
    );


// Add services to the container.

builder.Services.AddControllers();
// Learn more about configuring Swagger/OpenAPI at https://aka.ms/aspnetcore/swashbuckle
builder.Services.AddEndpointsApiExplorer();
builder.Services.AddSwaggerGen();

//啟用grpc
builder.Services.AddGrpc();

var app = builder.Build();

// Configure the HTTP request pipeline.
if (app.Environment.IsDevelopment())
{
    app.UseSwagger();
    app.UseSwaggerUI();
}

//映射grpc服務
app.MapGrpcService<UserService>();

app.UseAuthorization();

app.MapControllers();

app.Run();
  • 這樣，我們的gRPC的服務端就搞定了，完整的項目結構就變成這樣了

3、gRPC客戶端開發

客戶端項目我們也是新建一個webApi項目，併在webapi介面中調用我們的gRPC服務介面獲取數據並以json格式輸出 * 首先新建一個webApi項目

  • 程式包管理器控制台添加 Grpc.AspNetCore nuget包引用
    Install-Package Grpc.AspNetCore -Version 2.47.0
  • 新建文件夾proto，並將 gRPCServer項目的 user.proto 文件拷貝過來
  • 右鍵編輯項目文件，增加一個節點，並把 user.proto 文件包含進去（節點Server屬性要設置為 Client）
<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk.Web">
	<PropertyGroup>
		<TargetFramework>net6.0</TargetFramework>
		<Nullable>enable</Nullable>
		<ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>
	</PropertyGroup>

	<ItemGroup>
		<PackageReference Include="Swashbuckle.AspNetCore" Version="6.2.3" />
	</ItemGroup>

	<ItemGroup>
		<Folder Include="Controllers\" />
	</ItemGroup>

	<ItemGroup>
		<Protobuf Include="Proto\user.proto" GrpcServices="Client" Generator="MSBuild:Compile"/>
	</ItemGroup>
</Project>
  • 在Program文件中註入 Grpc客戶端
//註入grpc客戶端
builder.Services.AddGrpcClient<GrpcUser.User.UserClient>(
    options =>
    {
        options.Address = new Uri("http://localhost:5158"); //grpcServer項目配置的grpc服務監聽埠
    });
  • 新建控制器 UserController 調用 grpcClient獲取數據
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
using GrpcUser;

namespace gRPCClient.Controllers
{
    [ApiController]
    [Route("[controller]")]
    public class UserController : ControllerBase
    {
        private User.UserClient _userClient;
        public UserController(User.UserClient userClient)
        {
            _userClient = userClient;
        }

        /// <summary>
        /// 獲取用戶
        /// </summary>
        /// <param name="organizationId"></param>
        /// <returns></returns>
        [HttpGet]
        
        public async Task<OrganizationUserResponse> GetUser(string organizationId)
        {
            var user = await _userClient.GetUserByOrganizationIdAsync(new OrganizationUserRequest { Organizationid = organizationId });

            return user;
        }
    }
}

  • 先啟動 grpcSever項目，然後再啟動 client項目，在swagger頁面調用 GetUser方法即可獲取到grpc介面返回數據，Grpc服務於客戶端調用就搭建好了

  • 完整項目結構

4、gRPC服務端介面本地調試

grpcServer的介面服務不能像webApi一樣直接啟動就能進行調試，需要藉助一些第三方中間件進行協助測試。我這邊使用的是grpcui 進行對本地grpc服務介面的開發調試，下麵是grpcui的安裝及使用步驟

  • grpcui是Go語言編寫的，所以第一步我們先要進行Go環境的搭建。

  • 打開Go官網 ，下載並安裝

  • 安裝完成，以管理員身份打開PowerShell,並修改Go環境變數
    go env -w GO111MODULE=on

  • 因為Go 包源在外網，所以我們要設置一些代理，方便安裝
    go env -w GOPROXY=https://goproxy.cn,direct

  • 安裝grpcui
    go install github.com/fullstorydev/grpcui/cmd/grpcui@latest

  • 安裝完成即可使用命令測試是否安裝成功
    grpcui --help

  • 安裝完調試工具還需要修改一些我們的grpcService項目，讓項目把grpc服務介面給反射出來，grpcui工具才能獲取到相應介面並以webUi的方式進行調試

  • 程式包管理器控制台添加 Grpc.AspNetCore.Server.Reflection nuget包引用
    Install-Package Grpc.AspNetCore.Server.Reflection -Version 2.47.0

  • 項目註入grpc服務反射包服務
    builder.Services.AddGrpcReflection();

  • 啟用grpc映射
    app.MapGrpcReflectionService();

  • 最終gRPCServer項目的Program 文件配置如下

using gRPCServer.Grpc;

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
builder.WebHost.ConfigureKestrel(
    options =>
    {
        //webApi監聽埠
        options.Listen(System.Net.IPAddress.Any, 5157, listenOptions =>
        {
            listenOptions.Protocols = Microsoft.AspNetCore.Server.Kestrel.Core.HttpProtocols.Http1AndHttp2;
        });

        //grpc監聽埠
        options.Listen(System.Net.IPAddress.Any, 5158, listenOptions =>
        {
            listenOptions.Protocols = Microsoft.AspNetCore.Server.Kestrel.Core.HttpProtocols.Http2;
        });
    }
    );


// Add services to the container.

builder.Services.AddControllers();
// Learn more about configuring Swagger/OpenAPI at https://aka.ms/aspnetcore/swashbuckle
builder.Services.AddEndpointsApiExplorer();
builder.Services.AddSwaggerGen();

//啟用grpc
builder.Services.AddGrpc();
//啟用grpc反射
builder.Services.AddGrpcReflection();

var app = builder.Build();

// Configure the HTTP request pipeline.
if (app.Environment.IsDevelopment())
{
    app.UseSwagger();
    app.UseSwaggerUI();
}

//映射grpc服務
app.MapGrpcService<UserService>();

//映射grpc反射服務
app.MapGrpcReflectionService();

app.UseAuthorization();

app.MapControllers();

app.Run();

  • 啟動gRPC項目

  • PowerShell 執行命令 grpcui -plaintext {grpc服務的ip埠地址} 即可開啟webUi界面調試grpc介面

  • 啟動的WebUI調試頁面

在此頁面我們就可以像使用Postman調試webApi一樣調試我們的grpc介面了

參考資料：
微軟gRPC使用教程：https://docs.microsoft.com/en-us/aspnet/core/grpc/?view=aspnetcore-6.0
grpcui測試grpc服務教程：https://docs.microsoft.com/en-us/aspnet/core/grpc/test-tools?view=aspnetcore-6.0
grpcui項目教程：https://github.com/fullstorydev/grpcui


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