gRPC | 抛开HTTP，不同语言之间如何实现接口调用

前言

在当今的技术世界中，混合技术栈的应用场景越来越普遍。从微服务架构到多语言平台的整合，团队往往需要同时管理多种编程语言。而在这些语言之间进行高效、无缝的通信成为了一个关键的挑战。本文将探讨跨语言接口生成工具如何在混合技术栈中扮演重要角色，并介绍其核心原理与应用场景。

混合技术栈的现状

现代软件开发环境中，单一语言难以满足所有需求，导致技术栈多样化。例如：

• 前端开发：使用 JavaScript/TypeScript 的框架（如 React、Vue）构建用户界面。
• 后端服务：采用 Java、Python、Go、Rust 等语言开发微服务。
• 数据处理：Python 的丰富生态适合数据科学，而 Java 则更适合大规模分布式处理。
• 移动开发：使用 Swift、Kotlin 开发原生应用。

所以很多时候混合技术栈就会遇到很多问题：

• 通信复杂性：不同语言的服务之间需要可靠的通信协议。
• 数据序列化：如何在高效传输的同时保证数据格式的一致性。
• 开发效率：手动定义和维护跨语言的接口容易出错，且增加了开发和维护成本。

在我个人开发的过程中，经常使用java后端 + vue前端的开发模式，前端通过调用后端的restful接口，来完成数据的增删改查等操作。在整个开发过程中，我需要在springboot的controller中定义接口，然后在vue中通过axios工具类来调用接口。

每次开发一个接口，就需要在新增调用接口。那么，是否工具可以自动生成不同语言之间的接口？

跨语言接口生成工具

跨语言接口生成工具是为了解决不同语言之间通信复杂性的问题，提供了一种高效且标准化的解决方案。这些工具通过定义语言无关的接口描述文件，自动生成不同语言的代码，从而简化了跨语言通信的实现。

核心功能

• 接口描述：提供一种统一的接口定义语言（如 IDL）。
• 代码生成：根据接口定义自动生成客户端和服务端代码。
• 数据序列化：支持高效的数据序列化和反序列化。

常见工具

以下是一些流行的跨语言接口生成工具：

工具名称	支持语言	特点
gRPC	多种语言	基于 HTTP/2，支持流式通信和负载均衡
Apache Thrift	多种语言	提供高效的序列化和 RPC 支持
OpenAPI	多种语言	专注于 RESTful API 的定义和生成
Protocol Buffers (Protobuf)	多种语言	高效的二进制数据序列化格式

gRPC

gRPC是目前比较流行的跨语言接口生成工具，我们通过定义proto描述文件，通过使用不同语言的插件，就可以根据这个描述文件跨语言统一的接口。

安装gprc编译器

首先安装gprc的编译器，可以去github下载安装包。

我使用的mac系统，可以下载osx的安装包，也可以使用brew安装：

brew install protobuf

gRPC协议文件定义

创建一个简单的 gRPC 协议文件 hello.proto，用于定义 gRPC 服务和消息结构，我们使用协议文件，可以轻松生成不同语言的服务端和客户端代码。

syntax = "proto3";

package helloworld;

// 定义服务
service Greeter {
  rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply);
}

// 定义消息
message HelloRequest {
  string name = 1;
}

message HelloReply {
  string message = 1;
}

message 是一种数据结构，用于定义消息格式。它可以被看作是一个复合数据类型，类似于编程语言中的类或结构体，用于在客户端和服务端之间传递数据。

HelloRequest表示客户端向服务端发送的请求数据，包含客户端希望传递给服务端的信息。HelloReply表示服务端向客户端返回的响应数据，包含服务端处理请求后返回的信息。

每个message是由字段组成的。例如string name = 1; 是 Protocol Buffers (.proto) 文件中的一种字段定义语法，用于定义消息类型中的字段。

1. string：表示字段的数据类型是字符串（string）
2. name：表示字段的名字，通常用于标识这个字段的含义
3. = 1：表示这个字段的 标识号（tag number），具有唯一性，用于在序列化和反序列化时识别字段

Java接口生成

首先安装protoc-gen-grpc-java，protoc-gen-grpc-java 是 gRPC 的 Java 插件，用于根据 Protocol Buffers（.proto 文件）生成 Java 的 gRPC 服务端和客户端代码。

可以使用git仓库进行安装：

git clone https://github.com/grpc/grpc-java.git
cd grpc-java
./gradlew java_pluginExecutable

这里我使用的brew完成了安装：

代码生成

执行生成命令，就可以根据proto文件，生成java代码。

protoc --java_out=./java_out --grpc-java_out=./java_out --plugin=protoc-gen-grpc-java=$(which protoc-gen-grpc-java) -I. hello.proto

在java_out目录下生成了两个java文件：