1. 前言

gRPC（Google Remote Procedure Call）是一個高性能、開源和通用的RPC框架，由Google主導開發。它支持多種編程語言，并廣泛用于構建分布式應用程序和服務。gRPC基于HTTP/2協議，支持雙向流、請求-響應和多請求-多響應模式，這使得它在微服務架構中尤其有用。

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2. gRPC的使用場景包括：

• 微服務架構： 在微服務架構中，服務通過網絡進行通信。以高效、簡潔的方式通信，支持多種編程語言，便于構建跨語言的服務。
• API開發： 開發RESTful API時，gRPC可以作為替代方案，提供更高效的數據傳輸和更強的類型安全性。
• 內部服務通信： 在大型系統中，內部服務間的通信可以通過gRPC進行優化，減少網絡延遲和提升數據傳輸效率。
• 實時應用： 對于需要實時數據交換的應用，如實時聊天應用、在線游戲等，gRPC的雙向流特性非常有用。
• 物聯網（IoT）設備： 在物聯網項目中，設備間的通信可以通過gRPC簡化，尤其是在需要高效數據傳輸的場景中。
• 跨平臺應用： 由于gRPC支持多種編程語言，它非常適合開發需要跨平臺支持的應用和服務。

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3. gRPC的關鍵特性：

• 高效的序列化： 使用Protocol Buffers（protobuf），這是一種輕便且高效的語言無關的數據序列化格式。

• 跨語言支持： 支持多種編程語言，如C++, Java, Python, Go, Ruby, C#等。

• 高性能： 基于HTTP/2協議，支持流的特性，可以高效地處理大量并發請求。

• 安全性： 支持TLS/SSL加密，保護數據傳輸安全。

• 易于使用： 通過自動生成客戶端和服務器端代碼，簡化了API的開發和調用。

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4. 如何開始使用gRPC：

定義服務： 使用.proto文件定義服務接口和數據結構。

生成代碼： 使用protoc編譯器根據.proto文件生成客戶端和服務端代碼。

實現服務： 實現服務端的邏輯。

編寫客戶端： 編寫客戶端調用服務端的代碼。

測試和部署： 測試應用并部署到生產環境。

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1. 環境準備

安裝 NuGet 包

在 ASP.NET Core 項目中，需安裝以下包：

dotnet add package Grpc.AspNetCore
dotnet add package Google.Protobuf
dotnet add package Grpc.Net.Client

Protocol Buffers 文件

gRPC 依賴 .proto 文件定義服務接口。創建一個 .proto 文件（例如 greeter.proto），并定義服務和消息類型。

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2. 定義 .proto 文件

syntax = "proto3";// 定義消息類型
message HelloRequest {string name = 1;
}message HelloResponse {string message = 1;
}// 定義服務接口
service Greeter {// 單向調用（Unary）rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloResponse);// 服務端流式調用（Server Streaming）rpc SayHellos (HelloRequest) returns (stream HelloResponse);// 客戶端流式調用（Client Streaming）rpc TotalGreetings (stream HelloRequest) returns (HelloResponse);// 雙向流式調用（Bidirectional Streaming）rpc Chat (stream HelloRequest) returns (stream HelloResponse);
}

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3. 生成 C# 代碼

使用 protoc 編譯器

安裝 protoc 和 C# 插件，然后生成代碼：

protoc --csharp_out=. --grpc_out=. greeter.proto --plugin=protoc-gen-grpc=路徑/to/grpc_csharp_plugin

在 Visual Studio 中集成

通過 NuGet 安裝 Grpc.Tools 包，然后在項目文件中配置 .proto 文件的編譯：

<ItemGroup><Protobuf Include="Protos\greeter.proto" GrpcServices="Server" />
</ItemGroup>

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4. 實現 gRPC 服務端（ASP.NET Core）

配置 ASP.NET Core

在 Startup.cs 中配置 gRPC 服務：

public class Startup
{public void ConfigureServices(IServiceCollection services){services.AddGrpc();}public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env){if (env.IsDevelopment()){app.UseDeveloperExceptionPage();}app.UseRouting();app.UseEndpoints(endpoints =>{endpoints.MapGrpcService<GreeterService>(); // 注冊服務endpoints.MapGet("/", () => "gRPC Service is running.");});}
}

實現服務邏輯

繼承生成的抽象類并實現方法：

public class GreeterService : Greeter.GreeterBase
{// 單向調用（Unary）public override Task<HelloResponse> SayHello(HelloRequest request, ServerCallContext context){return Task.FromResult(new HelloResponse { Message = "Hello, " + request.Name });}// 服務端流式調用（Server Streaming）public override async Task SayHellos(HelloRequest request, IServerStreamWriter<HelloResponse> responseStream, ServerCallContext context){for (int i = 0; i < 3; i++){await responseStream.WriteAsync(new HelloResponse { Message = $"Hello {i + 1}: " + request.Name });await Task.Delay(1000);}}// 客戶端流式調用（Client Streaming）public override async Task<HelloResponse> TotalGreetings(IAsyncStreamReader<HelloRequest> requestStream, ServerCallContext context){int count = 0;while (await requestStream.MoveNext()){count++;}return new HelloResponse { Message = $"Received {count} greetings!" };}// 雙向流式調用（Bidirectional Streaming）public override async Task Chat(IAsyncStreamReader<HelloRequest> requestStream, IServerStreamWriter<HelloResponse> responseStream, ServerCallContext context){while (await requestStream.MoveNext()){var request = requestStream.Current;await responseStream.WriteAsync(new HelloResponse { Message = "Echo: " + request.Name });}}
}

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5. 實現 gRPC 客戶端

創建客戶端

using Grpc.Core;
using Grpc.Net.Client;
using System.Threading.Tasks;public class GreeterClient
{private readonly Greeter.GreeterClient _client;public GreeterClient(){// 創建 gRPC 通道（使用 HTTP/2）var channel = GrpcChannel.ForAddress("https://localhost:5001");_client = new Greeter.GreeterClient(channel);}// 單向調用（Unary）public async Task UnaryCall(){var reply = await _client.SayHelloAsync(new HelloRequest { Name = "World" });Console.WriteLine($"Greeter client received: {reply.Message}");}// 服務端流式調用（Server Streaming）public async Task ServerStreamingCall(){using var call = _client.SayHellos(new HelloRequest { Name = "Streaming" });await foreach (var response in call.ResponseStream.ReadAllAsync()){Console.WriteLine($"Server streaming: {response.Message}");}}// 客戶端流式調用（Client Streaming）public async Task ClientStreamingCall(){var requestStream = _client.TotalGreetings();for (int i = 0; i < 3; i++){await requestStream.RequestStream.WriteAsync(new HelloRequest { Name = $"Request {i + 1}" });await Task.Delay(1000);}await requestStream.RequestStream.CompleteAsync();var response = await requestStream.ResponseAsync;Console.WriteLine($"Client streaming result: {response.Message}");}// 雙向流式調用（Bidirectional Streaming）public async Task BidirectionalStreamingCall(){var call = _client.Chat();var writerTask = Task.Run(async () =>{for (int i = 0; i < 3; i++){await call.RequestStream.WriteAsync(new HelloRequest { Name = $"Message {i + 1}" });await Task.Delay(1000);}await call.RequestStream.CompleteAsync();});await foreach (var response in call.ResponseStream.ReadAllAsync()){Console.WriteLine($"Bidirectional streaming response: {response.Message}");}}
}

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6. 測試服務

啟動服務端

運行 ASP.NET Core 應用，服務端監聽在 https://localhost:5001。

運行客戶端

public static async Task Main(string[] args)
{var client = new GreeterClient();await client.UnaryCall(); // 單向調用await client.ServerStreamingCall(); // 服務端流式await client.ClientStreamingCall(); // 客戶端流式await client.BidirectionalStreamingCall(); // 雙向流式
}

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關鍵點總結

1. 依賴安裝：確保 Grpc.AspNetCore 和 Grpc.Tools 包已安裝。
2. .proto 文件：定義服務接口和消息類型，使用 protoc 生成 C# 代碼。
3. 服務端配置：在 ASP.NET Core 中注冊 gRPC 服務。
4. 流式通信：
   • 服務端流式：通過 IServerStreamWriter 發送多條響應。
   • 客戶端流式：通過 IAsyncStreamReader 讀取多條請求。
   • 雙向流式：同時處理請求和響應流。
5. 客戶端調用：使用 GrpcChannel 創建連接，調用生成的客戶端接口。

簡單實現完整的 gRPC 服務和客戶端，支持多種通信模式。這里就開了個頭，具體業務具體分析