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gRPC学习之六：gRPC-Gateway集成swagger

程序员欣宸 2021-06-09 07:52:25 浏览 1983
程序员欣宸
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欢迎访问我的GitHub

github.com/zq2599/blog_demos

内容：所有原创文章分类汇总及配套源码，涉及Java、Docker、Kubernetes、DevOPS等；

本篇概览

  • 本文《gRPC学习》系列的第六篇，前文咱们实战了gRPC-Gateway，将gRPC服务以RESTful形式对外暴露，当时由于篇幅所限没有完成swagger集成，本篇来完成这个工作：开发gRPC服务，为其提供gRPC-Gateway，并提供在线swagger服务；
  • 本文由以下章节构成，这也是gRPC-Gateway集成swagger的常规流程：
  1. 提前预览关键知识点；
  2. 新建工程文件夹；
  3. 安装必要的go包；
  4. 编写proto文件，使swagger支持http（默认是https）；
  5. 生成gRPC、gRPC-Gateway所需的go源码；
  6. 生成swagger所需的json文件；
  7. 下载swagger-ui的源码，以此生成go源码；
  8. 编写gRPC的服务端代码；
  9. 编写gRPC-Gateway服务端的代码;
  10. 验证；
  • 注意，本文的所有操作都没有用到root账号，而是[前文]创建的golang账号；

源码下载

  • 本篇实战中的源码可在GitHub下载到，地址和链接信息如下表所示(github.com/zq2599/blog_demos)：
名称 链接 备注
项目主页 github.com/zq2599/blog_demos 该项目在GitHub上的主页
git仓库地址(https) github.com/zq2599/blog_demos.git 该项目源码的仓库地址，https协议
git仓库地址(ssh) git@github.com:zq2599/blog_demos.git 该项目源码的仓库地址，ssh协议
  • 这个git项目中有多个文件夹，本章的应用在go-source文件夹下，如下图红框所示：

在这里插入图片描述

  • go-source里面有多个子文件夹，本篇的源码在swaggerdemo中，如下图红框：

在这里插入图片描述

提前预览关键知识点

在gRPC-Gateway集成swagger服务的过程并不简单，咱们将其中的重点提前看一下，做到心里有数：

  1. 为了简化实战过程，gRPC-Gateway暴露的服务并未使用https，而是http，但是swagger-ui提供的调用服务却是https的，因此要在proto文件中指定swagger以http调用服务，指定的时候会用到文件protoc-gen-swagger/options/annotations.proto，因此需要找到这个文件对应的包，放在合适的位置；
  2. swaggerdemo.swagger.json：这是swagger-ui要用的json文件，依据此文件，swagger才能正确的展现出gRPC-Gateway暴露的服务和参数定义，可以在页面上发起请求，此文件由插件protoc-gen-swagger生成，该插件是上一篇[《gRPC-Gateway实战》]中安装好的；
  3. 在gRPC-Gateway的代码中集成swagger-ui的代码：swagger-ui的代码由多个png、html、js文件组成，需要用工具go-bindata转换成go源码并放入合适的位置，流程如下图：

在这里插入图片描述
4. 要将swaggerdemo.swagger.json文件通过web暴露出来，需要工具go-bindata-assetfs；
5. 使用swagger的方式：打开swagger-ui页面后，将swaggerdemo.swagger.json输入给swagger-ui页面，令其解析后，生成对应的在线接口服务；

前提条件

  • 本文是 [《gRPC-Gateway实战》]的续篇，请您参考前文将gRPC-Gateway环境准备好；

提前展示文件结构

  • 本次实战涉及到多个文件，在此先将最终的文件内容全部展示出来，以便您在开发过程中作为参考，所有内容都在$GOPATH/src/swaggerdemo目录下：
[golang@centos7 src]$ tree swaggerdemo/
swaggerdemo/
├── gateway
│   └── gateway.go
├── pkg
│   └── ui
│       └── data
│           └── swagger
│               └── datafile.go
├── server
│   └── server.go
├── swaggerdemo.pb.go
├── swaggerdemo.pb.gw.go
├── swaggerdemo.proto
├── swaggerdemo.swagger.json
└── third_party
    └── swagger-ui
        ├── favicon-16x16.png
        ├── favicon-32x32.png
        ├── index.html
        ├── oauth2-redirect.html
        ├── swagger-ui-bundle.js
        ├── swagger-ui-bundle.js.map
        ├── swagger-ui.css
        ├── swagger-ui.css.map
        ├── swagger-ui-es-bundle-core.js
        ├── swagger-ui-es-bundle-core.js.map
        ├── swagger-ui-es-bundle.js
        ├── swagger-ui-es-bundle.js.map
        ├── swagger-ui.js
        ├── swagger-ui.js.map
        ├── swagger-ui-standalone-preset.js
        └── swagger-ui-standalone-preset.js.map

8 directories, 23 files

新建工程文件夹

  • 本次实战与前面几篇文章的代码没有关系，而是一个全新的工程，请在$GOPATH/src下面新建名为swaggerdemo的文件夹；

安装必要的go包

  1. 安装git，执行命令sudo yum install -y git unzip
  2. 工程中会用到几个包，接下来逐个安装；
  3. go-bindata用来将swagger-ui的源码转为GO代码：
go get -u github.com/jteeuwen/go-bindata/...
  1. go-bindata-assetfs在应用启动后，对外提供文件服务，这样可以通过web访问swagger的json文件：
go get -u github.com/elazarl/go-bindata-assetfs/...
  1. glog是常用的日志工具：
go get -u github.com/golang/glog

编写proto文件

  • 进入目录$GOPATH/src/swaggerdemo，新建swaggerdemo.proto，内容如下，有几处要注意的地方稍后会说明：
// 协议类型
syntax = "proto3";

// 包名
package swaggerdemo;

import "google/api/annotations.proto";
import "protoc-gen-swagger/options/annotations.proto";

// 定义swagger内容
option (grpc.gateway.protoc_gen_swagger.options.openapiv2_swagger) = {
  info: {
		title: "grpc gateway helloworld sample";
		version: "1.0";	
  };
  schemes: HTTP;
};

// 定义的服务名
service Greeter {
  // 具体的远程服务方法
  rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply) {
    option (google.api.http) = {
      post: "/helloworld"
      body: "*"
    };
  }
}

// SayHello方法的入参，只有一个字符串字段
message HelloRequest {
  string name = 1;
}

// SayHello方法的返回值，只有一个字符串字段
message HelloReply {
  string message = 1;
}
  • 文件swaggerdemo.proto和 [《gRPC-Gateway实战》]一文中的proto文件大部分是一致的，不同之处在于增加了swagger的配置，这个配置的作用是让swagger把远程调用配置成http，如果没有这些配置，swagger默认的远程调用就是https的，本文的gRPC-Gateway提供的是http服务，所以要加上这些配置，在上述swaggerdemo.proto的内容中，具体的配置有以下两处：
  1. 用import关键词导入protoc-gen-swagger/options/annotations.proto
  2. 下面这段就是swagger的配置了，重点是schemes，里面只有HTTP：
option (grpc.gateway.protoc_gen_swagger.options.openapiv2_swagger) = {
  info: {
		title: "grpc gateway helloworld sample";
		version: "1.0";	
  };
  schemes: HTTP;
};
  • 还要把swaggerdemo.proto中提到的protoc-gen-swagger/options/annotations.proto文件放在合适的地方，以便使用swaggerdemo.proto的时候能找到此annotations.proto文件，执行以下命令：
cd $GOPATH/src
cp -r ./github.com/grpc-ecosystem/grpc-gateway/protoc-gen-swagger ./
  • 上述命令中的protoc-gen-swagger文件夹，是在前文的操作中下载好的；

生成gRPC、gRPC-Gateway所需的go源码

  • 生成gRPC、gRPC-Gateway所需的go源码，这样的操作在前面已经做过，这里用swaggerdemo.proto再做一次，先进入目录$GOPATH/src/swaggerdemo
  • 执行以下命令，生成gRPC所需源码：
protoc -I. \
-I$GOPATH/src \
-I$GOPATH/src/github.com/grpc-ecosystem/grpc-gateway/third_party/googleapis \
--go_out=plugins=grpc:. \
swaggerdemo.proto
  • 执行以下命令，生成gRPC-Gateway所需源码：
protoc -I. \
-I$GOPATH/src \
-I$GOPATH/src/github.com/grpc-ecosystem/grpc-gateway/third_party/googleapis \
--grpc-gateway_out=logtostderr=true:. \
swaggerdemo.proto

生成swagger所需的json文件

  • 还是在目录$GOPATH/src/swaggerdemo，执行以下命令，生成swagger所需json：
protoc -I. \
-I$GOPATH/src \
-I$GOPATH/src/github.com/grpc-ecosystem/grpc-gateway/third_party/googleapis \
--swagger_out=logtostderr=true:. \
swaggerdemo.proto
  • 此时的$GOPATH/src/swaggerdemo目录下新增以下三个文件：
  1. swaggerdemo.pb.go：gRPC所需的go文件
  2. swaggerdemo.pb.gw.go：gRPC-Gateway所需的go文件
  3. swaggerdemo.swagger.json：swagger-ui要用的json文件，依据此文件，swagger展现的页面中会有gRPC-Gateway暴露的服务和参数定义，可以在页面上发起请求

生成swagger-ui的go文件

  • 要想在服务中提供swagger的web页面，需要将swagger-ui的源码转为go文件，步骤如下：
  1. 接下来的命令会从Github下载swagger-ui的源码，这个文件本该从swagger官方下载，但是我这里尝试多次后发现，下载得到的zip包很容器出现文件损坏而无法解压缩的情况，于是我将此文件放在了自己的Github上，下面的操作也是从我自己的Github下载的，但实际上此文件和swagger官方的并无区别；
  2. 进入目录$GOPATH/src/swaggerdemo，执行以下命令下载swagger-ui源码，并放入指定位置：
wget https://raw.githubusercontent.com/zq2599/blog_download_files/master/files/swagger-ui.zip -O swagger-ui.zip \
&& unzip swagger-ui.zip \
&& mkdir -p $GOPATH/src/swaggerdemo/third_party/ \
&& mv ./swagger-ui-3.38.0/dist $GOPATH/src/swaggerdemo/third_party/ \
&& mv $GOPATH/src/swaggerdemo/third_party/dist $GOPATH/src/swaggerdemo/third_party/swagger-ui \
&& rm -f ./swagger-ui.zip \
&& rm -rf ./swagger-ui-3.38.0
  1. 执行以下命令新建文件夹，该文件夹用来存放稍后生成的swagger-ui的go源码：
mkdir -p $GOPATH/src/swaggerdemo/pkg/ui/data/swagger
  1. 执行以下命令，将swagger-ui源码转为datafile.go文件：
cd $GOPATH/src/swaggerdemo/
go-bindata --nocompress -pkg swagger -o pkg/ui/data/swagger/datafile.go third_party/swagger-ui/...
  1. 这时候在$GOPATH/src/swaggerdemo/pkg/ui/data/swagger目录下生成了文件datafile.go
  • 所有文件和材料已经准备完成，开始编码；

编写gRPC的服务端代码

  • 按照swaggerdemo.proto的配置新建一个gRPC服务，步骤如下：
  1. 新建文件夹$GOPATH/src/swaggerdemo/server；
  2. 在新建的server文件夹下新增文件server.go，内容如下，只是个普通的gRPC服务而已：
package main

import (
	"context"
	"log"
	"net"

	"google.golang.org/grpc"
	pb "swaggerdemo"
)

const (
	port = ":50051"
)

// 定义结构体，在调用注册api的时候作为入参，
// 该结构体会带上SayHello方法，里面是业务代码
// 这样远程调用时就执行了业务代码了
type server struct {
	// pb.go中自动生成的，是个空结构体
	pb.UnimplementedGreeterServer
}

// 业务代码在此写，客户端远程调用SayHello时，
// 会执行这里的代码
func (s *server) SayHello(ctx context.Context, in *pb.HelloRequest) (*pb.HelloReply, error) {
	// 打印请求参数
	log.Printf("Received: %v", in.GetName())
	// 实例化结构体HelloReply，作为返回值
	return &pb.HelloReply{Message: "Hello " + in.GetName()}, nil
}

func main() {
	// 要监听的协议和端口
	lis, err := net.Listen("tcp", port)
	if err != nil {
		log.Fatalf("failed to listen: %v", err)
	}

	// 实例化gRPC server结构体
	s := grpc.NewServer()

	// 服务注册
	pb.RegisterGreeterServer(s, &server{})

	log.Println("开始监听，等待远程调用...")

	if err := s.Serve(lis); err != nil {
		log.Fatalf("failed to serve: %v", err)
	}
}
  • 以上就是gRPC服务的代码，与前几篇文章中的差不多，就不赘述了；

编写gRPC-Gateway服务端的代码

  • 开始编写gRPC-Gateway服务端代码，这是本文的重点所在，除了提供与前文一样的gRPC-Gateway服务，还提供了swagger的json文件服务，以及swagger的ui服务；
  • 新建文件夹$GOPATH/src/swaggerdemo/gateway；
  • 在新建的gateway文件夹下新增文件gateway.go，内容如下，有几处要注意的地方稍后会说明：
package main

import (
	"github.com/elazarl/go-bindata-assetfs"
	"log"
	"net/http"
	"path"
	"strings"

	"github.com/golang/glog"
	"github.com/grpc-ecosystem/grpc-gateway/runtime"
	"golang.org/x/net/context"
	"google.golang.org/grpc"
	swagger "swaggerdemo/pkg/ui/data/swagger"
	gw "swaggerdemo"
)

func run() error {
	ctx := context.Background()
	ctx, cancel := context.WithCancel(ctx)
	defer cancel()

	gwmux, err := newGateway(ctx)
	if err != nil {
		panic(err)
	}

	mux := http.NewServeMux()
	mux.Handle("/", gwmux)
	mux.HandleFunc("/swagger/", serveSwaggerFile)
	serveSwaggerUI(mux)

	log.Println("grpc-gateway listen on localhost:9090")
	return http.ListenAndServe(":9090", mux)
}

func newGateway(ctx context.Context) (http.Handler, error) {
	opts := []grpc.DialOption{grpc.WithInsecure()}

	gwmux := runtime.NewServeMux()
	if err := gw.RegisterGreeterHandlerFromEndpoint(ctx, gwmux, ":50051", opts); err != nil {
		return nil, err
	}

	return gwmux, nil
}

func serveSwaggerFile(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	log.Println("start serveSwaggerFile")		


	if !strings.HasSuffix(r.URL.Path, "swagger.json") {
		log.Printf("Not Found: %s", r.URL.Path)
		http.NotFound(w, r)
		return
	}

	p := strings.TrimPrefix(r.URL.Path, "/swagger/")
	p = path.Join("../", p)

	log.Printf("Serving swagger-file: %s", p)

	http.ServeFile(w, r, p)
}

func serveSwaggerUI(mux *http.ServeMux) {
	fileServer := http.FileServer(&assetfs.AssetFS{
		Asset:    swagger.Asset,
		AssetDir: swagger.AssetDir,
		Prefix:   "third_party/swagger-ui",
	})
	prefix := "/swagger-ui/"
	mux.Handle(prefix, http.StripPrefix(prefix, fileServer))
}

func main() {
	defer glog.Flush()

	if err := run(); err != nil {
		glog.Fatal(err)
	}
}
  • 对于这个gateway.go文件，有以下几处需要重点注意：
  1. 外部的RESTful请求转发到server.go的功能，被封装到newGateway方法中；
  2. 请求URL中如果含有/swagger，就交给serveSwaggerFile方法处理，这里面的逻辑是将文件$GOPATH/src/swaggerdemo/swaggerdemo.swagger.json返回给请求方；
  3. 重点关注serveSwaggerUI方法，经过该方法的处理后，如果请求URL中含有/swagger-ui，就会交给前面生成的datafile.go处理，也就是打开了swagger-ui的页面；
  • 至此，开发工作已经完成，可以开始验证了；

验证

  1. 进入目录$GOPATH/src/swaggerdemo/server，执行go run server.go启动gRPC服务；
  2. 进入目录$GOPATH/src/swaggerdemo/gateway，执行go run gateway.go启动gRPC-Gateway服务；
  3. 确保服务所在机器的防火墙已经关闭；
  4. 我这边服务器IP地址是http://192.168.133.204/，因此浏览器访问：http://192.168.133.204:9090/swagger/swaggerdemo.swagger.json ，即可看到swagger.json的内容，如下图：

在这里插入图片描述

  1. 访问swagger-ui页面，地址是：http://192.168.133.204:9090/swagger-ui/ ，如下图，可见swagger-ui功能正常：

在这里插入图片描述
6. 此时的swagger-ui页面并未展示gRPC-Gateway的接口内容，需要将http://192.168.133.204:9090/swagger/swaggerdemo.swagger.json填入下图红框1中，再点击红框2的按钮，即可正常展示，红框3就是gRPC-Gateway对外暴露的服务：

在这里插入图片描述
7. 点击下图红框中的Try it out按钮，即可在页面上向后台发起请求：

在这里插入图片描述
8. 如下图，修改红框1中的请求参数，再点击红框2中的按钮，即可发起请求：

在这里插入图片描述

  1. 如下图，红框1中是请求地址，可见是http请求，证明咱们之前在proto文件中的设置已经生效，红框2中是收到的返回内容，很明显这个内容来自server.go：

在这里插入图片描述

  • 至此，gRPC-Gateway集成swagger的操作就完成了，可见这是一系列繁琐的操作，希望本文能给您提供一些参考，助您顺利集成swagger；

我是欣宸，期待与您一同畅游Java世界…

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