gRPC双向数据流的交互控制（go语言实现）

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gRPC简介

gRPC (https://grpc.io) 是一个由Google开发的高性能、开源、跨多种编程语言和通用的远程过程调用协议(RPC) 框架，用于客户端和服务器端之间的通信，使用HTTP/2协议并将 ProtoBuf (https://developers.google.com/protocol-buffers)作为序列化工具。

gRPC模式

gRPC主要有4种请求／响应模式，分别是：

(1) 简单模式（Simple RPC）

这种模式最为传统，即客户端发起一次请求，服务端响应一个数据，这和大家平时熟悉的RPC没有什么大的区别，所以不再详细介绍。

(2) 服务端数据流模式（Server-side streaming RPC）

这种模式是客户端发起一次请求，服务端返回一段连续的数据流。典型的例子是客户端向服务端发送一个股票代码，服务端就把该股票的实时数据源源不断的返回给客户端。

(3) 客户端数据流模式（Client-side streaming RPC）

与服务端数据流模式相反，这次是客户端源源不断的向服务端发送数据流，而在发送结束后，由服务端返回一个响应。典型的例子是物联网终端向服务器报送数据。

(4) 双向数据流模式（Bidirectional streaming RPC）

顾名思义，这是客户端和服务端都可以向对方发送数据流，这个时候双方的数据可以同时互相发送，也就是可以实现实时交互。典型的例子是聊天机器人。

双向数据流实战

在gRPC中文文档(http://doc.oschina.net/grpc?t=60133)中有上述4种模式的实例，但是其中双向数据流的例子过于简单，没有体现出双向控制的特点，所以本文创建一个新的例子（用golang实现），用以展示gRPC双向数据流的交互（关于proto如何定义、相关包如何安装，在文档中都有介绍，所以本文略去此部分）。

1、proto定义

1syntax = "proto3"; // 语法使用 protocol buffer proto3
2// 包名: chat
3package chat;
4/*
5 服务名: Chat，
6 其中只有名为“BidStream”的一个RPC服务，
7 输入是 Request格式的数据流，输出是 Response 格式的数据流
8*/
9service Chat {
10 rpc BidStream(stream Request) returns (stream Response) {}
11}
12// 请求数据 Request格式定义
13message Request {
14 string input = 1;
15}
16// 响应数据Response格式定义
17message Response {
18 string output = 1;
19}

服务端程序 server.go

1package main
2import (
3 "io"
4 "log"
5 "net"
6 "strconv"
7 "google.golang.org/grpc"
8 proto "chat" // 自动生成的 proto代码
9)
10// Streamer 服务端
11type Streamer struct{}
12// BidStream 实现了 ChatServer 接口中定义的 BidStream 方法
13func (s *Streamer) BidStream(stream proto.Chat_BidStreamServer) error {
14 ctx := stream.Context()
15 for {
16 select {
17 case <-ctx.Done():
18 log.Println("收到客户端通过context发出的终止信号")
19 return ctx.Err()
20 default:
21 // 接收从客户端发来的消息
22 输入, err := stream.Recv()
23 if err == io.EOF {
24 log.Println("客户端发送的数据流结束")
25 return nil
26 }
27 if err != nil {
28 log.Println("接收数据出错:", err)
29 return err
30 }
31 // 如果接收正常，则根据接收到的字符串执行相应的指令
32 switch 输入.Input {
33 case "结束对话 ":
34 log.Println("收到'结束对话'指令")
35 if err := stream.Send(&proto.Response{Output: "收到结束指令"}); err != nil {
36 return err
37 }
38 // 收到结束指令时，通过 return nil 终止双向数据流
39 return nil
40 case "返回数据流 ":
41 log.Println("收到'返回数据流'指令")
42 // 收到收到'返回数据流'指令，连续返回 10 条数据
43 for i := 0; i < 10; i++ {
44 if err := stream.Send(&proto.Response{Output: "数据流 #" + strconv.Itoa(i)}); err != nil {
45 return err
46 }
47 }
48 default:
49 // 缺省情况下，返回 '服务端返回: ' + 输入信息
50 log.Printf("[收到消息]: %s", 输入.Input)
51 if err := stream.Send(&proto.Response{Output: "服务端返回: " + 输入.Input}); err != nil {
52 return err
53 }
54 }
55 }
56 }
57}
58func main() {
59 log.Println("启动服务端...")
60 server := grpc.NewServer()
61 // 注册 ChatServer
62 proto.RegisterChatServer(server, &Streamer{})
63 address, err := net.Listen("tcp", ":3000")
64 if err != nil {
65 panic(err)
66 }
67 if err := server.Serve(address); err != nil {
68 panic(err)
69 }
70}

客户端程序 client.go

1package main
2import (
3 "bufio"
4 "context"
5 "io"
6 "log"
7 "os"
8 "google.golang.org/grpc"
9 proto "chat" // 根据proto文件自动生成的代码
10)
11func main() {
12 // 创建连接
13 conn, err := grpc.Dial("localhost:3000", grpc.WithInsecure())
14 if err != nil {
15 log.Printf("连接失败: [%v] ", err)
16 return
17 }
18 defer conn.Close()
19 // 声明客户端
20 client := proto.NewChatClient(conn)
21 // 声明 context
22 ctx := context.Background()
23 // 创建双向数据流
24 stream, err := client.BidStream(ctx)
25 if err != nil {
26 log.Printf("创建数据流失败: [%v] ", err)
27 }
28 // 启动一个 goroutine 接收命令行输入的指令
29 go func() {
30 log.Println("请输入消息...")
31 输入 := bufio.NewReader(os.Stdin)
32 for {
33 // 获取命令行输入的字符串，以回车作为结束标志
34 命令行输入的字符串, _ := 输入.ReadString(' ')
35 // 向服务端发送指令
36 if err := stream.Send(&proto.Request{Input: 命令行输入的字符串}); err != nil {
37 return
38 }
39 }
40 }()
41 for {
42 // 接收从服务端返回的数据流
43 响应, err := stream.Recv()
44 if err == io.EOF {
45 log.Println("⚠️ 收到服务端的结束信号")
46 break //如果收到结束信号，则退出“接收循环”，结束客户端程序
47 }
48 if err != nil {
49 // TODO: 处理接收错误
50 log.Println("接收数据出错:", err)
51 }
52 // 没有错误的情况下，打印来自服务端的消息
53 log.Printf("[客户端收到]: %s", 响应.Output)
54 }
55}