gRPC: 如何让 gRPC 提供 Restful API 服务?

介绍

本文将介绍如何让一个 gRPC 服务,同时提供 gRPC 和 Restful API。

  • 为了能让 gRPC 提供 REST API,我们需要使用 grpc-gateway

请访问如下地址获取完整教程:https://rkdev.info/cn
https://rkdocs.netlify.app/cn (备用)

使用 rk-boot

rk-boot 是集成了 Gin, gRPC 和一系列流行 Go 语言框架的启动器,用户可以通过 rk-boot 快速启动企业级 Go 语言微服务。

先决条件

使用过 GRPC 的用户都应该知道,protocol buffer 文件需要使用相关的命令行,把 .proto 文件编译成 .go 文件。

根据不同需要,会使用到不同的命令行文件。以 Go 语言为例,我们需要大致如下几个命令行文件。

工具

介绍

安装

protocol buffer 编译所需的命令行

从 proto 文件,生成 .go 文件

从 proto 文件,生成 GRPC 相关的 .go 文件

从 proto 文件,生成 grpc-gateway 相关的 .go 文件

从 proto 文件,生成 swagger 界面所需的参数文件

除了安装上述命令行,我们还需要根据需要,运行至少4种不同命令来编译 *.proto 文件,非常晦涩难懂。

具体操作方式可参考我的前一篇文章:【GRPC: 使用 Buf 快速编译 GRPC proto 文件】
或者访问:【https://rkdev.info/cn/docs/bootstrapper/user-guide/grpc-golang/basic/grpc-gateway/

安装

  • go get github.com/rookie-ninja/rk-boot
  • go get github.com/rookie-ninja/rk-grpc

快速开始

1.创建 api/v1/greeter.proto

  • syntax = "proto3";
  • package api.v1;
  • option go_package = "api/v1/greeter";
  • service Greeter {
  • rpc Greeter (GreeterRequest) returns (GreeterResponse) {}
  • }
  • message GreeterRequest {
  • string name = 1;
  • }
  • message GreeterResponse {
  • string message = 1;
  • }

2.创建 api/v1/gw_mapping.yaml

  • type: google.api.Service
  • config_version: 3
  • # Please refer google.api.Http in https://github.com/googleapis/googleapis/blob/master/google/api/http.proto file for details.
  • http:
  • rules:
  • - selector: api.v1.Greeter.Greeter
  • get: /api/v1/greeter

3.创建 buf.yaml

  • version: v1beta1
  • name: github.com/rk-dev/rk-demo
  • build:
  • roots:
  • - api

4.创建 buf.gen.yaml

  • version: v1beta1
  • plugins:
  • # protoc-gen-go needs to be installed, generate go files based on proto files
  • - name: go
  • out: api/gen
  • opt:
  • - paths=source_relative
  • # protoc-gen-go-grpc needs to be installed, generate grpc go files based on proto files
  • - name: go-grpc
  • out: api/gen
  • opt:
  • - paths=source_relative
  • - require_unimplemented_servers=false
  • # protoc-gen-grpc-gateway needs to be installed, generate grpc-gateway go files based on proto files
  • - name: grpc-gateway
  • out: api/gen
  • opt:
  • - paths=source_relative
  • - grpc_api_configuration=api/v1/gw_mapping.yaml
  • # protoc-gen-openapiv2 needs to be installed, generate swagger config files based on proto files
  • - name: openapiv2
  • out: api/gen
  • opt:
  • - grpc_api_configuration=api/v1/gw_mapping.yaml

5.编译 proto file

  • $ buf generate

如下的文件会被创建。

  • $ tree api/gen
  • api/gen
  • └── v1
  • ├── greeter.pb.go
  • ├── greeter.pb.gw.go
  • ├── greeter.swagger.json
  • └── greeter_grpc.pb.go
  • 1 directory, 4 files

6.创建 boot.yaml

  • grpc:
  • - name: greeter # Name of grpc entry
  • port: 8080 # Port of grpc entry
  • enabled: true # Enable grpc entry
  • enableReflection: true

7. 创建 main.go

  • package main
  • import (
  • "context"
  • "fmt"
  • "github.com/rookie-ninja/rk-boot"
  • "github.com/rookie-ninja/rk-demo/api/gen/v1"
  • "github.com/rookie-ninja/rk-grpc/boot"
  • "google.golang.org/grpc"
  • )
  • // Application entrance.
  • func main() {
  • // Create a new boot instance.
  • boot := rkboot.NewBoot()
  • // ***************************************
  • // ******* Register GRPC & Gateway *******
  • // ***************************************
  • // Get grpc entry with name
  • grpcEntry := boot.GetEntry("greeter").(*rkgrpc.GrpcEntry)
  • // Register grpc registration function
  • grpcEntry.AddRegFuncGrpc(registerGreeter)
  • // Register grpc-gateway registration function
  • grpcEntry.AddRegFuncGw(greeter.RegisterGreeterHandlerFromEndpoint)
  • // Bootstrap
  • boot.Bootstrap(context.Background())
  • // Wait for shutdown sig
  • boot.WaitForShutdownSig(context.Background())
  • }
  • // Implementation of [type GrpcRegFunc func(server *grpc.Server)]
  • func registerGreeter(server *grpc.Server) {
  • greeter.RegisterGreeterServer(server, &GreeterServer{})
  • }
  • // Implementation of grpc service defined in proto file
  • type GreeterServer struct{}
  • func (server *GreeterServer) Greeter(ctx context.Context, request *greeter.GreeterRequest) (*greeter.GreeterResponse, error) {
  • return &greeter.GreeterResponse{
  • Message: fmt.Sprintf("Hello %s!", request.Name),
  • }, nil
  • }
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8.文件夹结构

  • $ tree
  • .
  • ├── api
  • │ ├── gen
  • │ │ └── v1
  • │ │ ├── greeter.pb.go
  • │ │ ├── greeter.pb.gw.go
  • │ │ ├── greeter.swagger.json
  • │ │ └── greeter_grpc.pb.go
  • │ └── v1
  • │ ├── greeter.proto
  • │ └── gw_mapping.yaml
  • ├── boot.yaml
  • ├── buf.gen.yaml
  • ├── buf.yaml
  • ├── go.mod
  • ├── go.sum
  • └── main.go
  • 4 directories, 12 files

9.验证

rk-boot 会使用同一个端口来映射 gRPC 和 gRPC-gateway,非常方便。

  • $ go run main.go
  • 验证 Restful API
  • $ curl "localhost:8080/api/v1/greeter?name=rk-dev"
  • {"message":"Hello rk-dev!"}
  • 验证 gRPC$ grpcurl -d '{"name": "rk-dev"}' -plaintext localhost:8080 api.v1.Greeter.Greeter
    {
    "message": "Hello rk-dev!"
    }

Gateway server option

rk-boot 有一个 enableRkGwOption 选项,启动之后,会包含如下几个功能。

RK 推荐的 server option,提供如下的功能。

rkgrpc.RkGwServerMuxOptions

功能

详情

HttpErrorHandler

主要代码从原有 grpc-gateway 代码中抄写而来,启动器会返回 RK 推荐的 API 错误结构

MarshalerOption

protojson.MarshalOptions{UseProtoNames: false, EmitUnpopulated: true},UnmarshalOptions: protojson.UnmarshalOptions{}}

Metadata

注入如下 GRPC metadata: x-forwarded-method, x-forwarded-path, x-forwarded-scheme, x-forwarded-user-agent 和 x-forwarded-remote-addr

OutgoingHeaderMatcher

把原有的 grpc metadata 转发到 http 头部(没有前缀)

IncomingHeaderMatcher

把原有的 http 头部 转发到 grpc metadata(没有前缀)

1.启动 enableRkGwOption

为了能够验证,我们会添加 gRPC 日志拦截器。

  • boot.yaml
  • grpc:
  • - name: greeter # Name of grpc entry
  • port: 8080 # Port of grpc entry
  • enabled: true # Enable grpc entry
  • enableReflection: true # Enable grpc reflection
  • enableRkGwOption: true # Enable rk style grpc gateway server option
  • interceptors:
  • loggingZap:
  • enabled: true # Enable logging interceptor for validation

2.验证日志

  • $ curl "localhost:8080/api/v1/greeter?name=rk-dev"

gwMethod, gwPath, gwScheme, gwUserAgent 将会记录到日志中

  • ------------------------------------------------------------------------
  • endTime=2021-07-09T21:03:43.518106+08:00
  • ...
  • payloads={"grpcMethod":"Greeter","grpcService":"api.v1.Greeter","grpcType":"unaryServer","gwMethod":"GET","gwPath":"/v1/greeter","gwScheme":"http","gwUserAgent":"curl/7.64.1"}
  • ...

3.验证传入的 metadata

  • func (server *GreeterServer) Greeter(ctx context.Context, request *greeter.GreeterRequest) (*greeter.GreeterResponse, error) {
  • // Print incoming headers
  • fmt.Println(rkgrpcctx.GetIncomingHeaders(ctx))
  • return &greeter.GreeterResponse{
  • Message: fmt.Sprintf("Hello %s!", request.Name),
  • }, nil
  • }
  • map[:authority:[0.0.0.0:8080] accept:[*/*] content-type:[application/grpc] user-agent:[grpc-go/1.38.0] x-forwarded-for:[::1] x-forwarded-host:[localhost:8080] x-forwarded-method:[GET] x-forwarded-path:[/v1/greeter] x-forwarded-remote-addr:[[::1]:57082] x-forwarded-scheme:[http] x-forwarded-user-agent:[curl/7.64.1]]

错误映射

grpc-gateway 中,我们需要了解 gateway 到 grpc 的错误映射,即 http 到 grpc 的错误映射。

这是默认的 grpc-gateway 中的错误映射。

GRPC 错误码

GRPC 错误码描述

Gateway(Http) 错误码

Gateway(Http) 错误码描述

0

OK

200

OK

1

CANCELLED

408

Request Timeout

2

UNKNOWN

500

Internal Server Error

3

INVALID_ARGUMENT

400

Bad Request

4

DEADLINE_EXCEEDED

504

Gateway Timeout

5

NOT_FOUND

404

Not Found

6

ALREADY_EXISTS

409

Conflict

7

PERMISSION_DENIED

403

Forbidden

8

RESOURCE_EXHAUSTED

429

Too Many Requests

9

FAILED_PRECONDITION

400

Bad Request

10

ABORTED

409

Conflict

11

OUT_OF_RANGE

400

Bad Request

12

UNIMPLEMENTED

501

Not Implemented

13

INTERNAL

500

Internal Server Error

14

UNAVAILABLE

503

Service Unavailable

15

DATA_LOSS

500

Internal Server Error

16

UNAUTHENTICATED

401

Unauthorized

1.验证错误(标准 Go 语言错误)

根据错误映射,将会返回 500。func (server *GreeterServer) Greeter(ctx context.Context, request *greeter.GreeterRequest) (*greeter.GreeterResponse, error) {
return nil, errors.New("error triggered manually")
}

  • $ curl "localhost:8080/api/v1/greeter?name=rk-dev"
  • {
  • "error":{
  • "code":500,
  • "status":"Internal Server Error",
  • "message":"error triggered manually",
  • "details":[]
  • }
  • }

2.验证错误(grpc 错误)

我们需要通过 status.New() 来创建 GRPC 错误。我们推荐使用 rkerror 库中的函数来创建错误。

  • func (server *GreeterServer) Greeter(ctx context.Context, request *greeter.GreeterRequest) (*greeter.GreeterResponse, error) {
  • return nil, rkerror.PermissionDenied("permission denied manually").Err()
  • }
  • curl "localhost:8080/v1/greeter?name=rk-dev"
  • {
  • "error":{
  • "code":403,
  • "status":"Forbidden",
  • "message":"permission denied manually",
  • "details":[
  • {
  • "code":7,
  • "status":"PermissionDenied",
  • "message":"[from-grpc] permission denied manually"
  • }
  • ]
  • }
  • }
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