gRPC für C++: Bibliotheken, Einrichtung und Codebeispiele

Einführung in gRPC für C++

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gRPC ist ein modernes Framework für entfernte Prozeduraufrufe (RPC), entwickelt von Google. Es verwendet Protocol Buffers (protobuf) zur Datenserialisierung und HTTP/2 als Transportprotokoll. Für die Sprache C++ bietet gRPC native Bibliotheken, mit denen Sie leistungsstarke Microservices und verteilte Systeme erstellen können.

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In diesem Artikel werden wir die wichtigsten Bibliotheken, die Einrichtung der Umgebung besprechen und ein vollständiges Beispiel einer Client-Server-Anwendung in C++ schreiben.

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Wichtige gRPC-Bibliotheken für C++

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Für die Arbeit mit gRPC in C++ müssen mehrere Komponenten installiert werden:

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• grpc — die Hauptbibliothek, die Implementierungen von Server und Client enthält.
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• grpc++ — C++-Wrapper um gRPC, der eine praktische API bereitstellt.
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• protobuf — Bibliothek für die Arbeit mit Protocol Buffers (Generierung von Klassen, Serialisierung/Deserialisierung).
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• grpc_cpp_plugin — Plugin für den Compiler protoc, der C++-Code aus .proto-Dateien generiert.
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Möglicherweise werden auch Abhängigkeiten benötigt: abseil-cpp, openssl, zlib und c-ares.

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Installation von gRPC und protobuf

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Die empfohlene Methode ist die Kompilierung aus den Quellen mit CMake. Beispiel für Linux/macOS:

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git clone --recurse-submodules -b v1.60.0 https://github.com/grpc/grpc\ncd grpc\nmkdir build && cd build\ncmake .. -DgRPC_INSTALL=ON -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local\nmake -j$(nproc)\nsudo make install

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Überprüfen Sie nach der Installation die Verfügbarkeit des protobuf-Compilers und des Plugins:

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protoc --version\nwhich grpc_cpp_plugin

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Definition des Dienstes über die .proto-Datei

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Erstellen wir eine Datei example.proto:

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syntax = "proto3";\n\npackage example;\n\nservice Greeter {\n  rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply);\n}\n\nmessage HelloRequest {\n  string name = 1;\n}\n\nmessage HelloReply {\n  string message = 1;\n}

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Generieren wir den C++-Code:

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protoc --cpp_out=. --grpc_out=. --plugin=protoc-gen-grpc=`which grpc_cpp_plugin` example.proto

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Als Ergebnis erscheinen die Dateien: example.pb.h, example.pb.cc, example.grpc.pb.h, example.grpc.pb.cc.

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Implementierung des Servers in C++

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Erstellen Sie eine Datei server.cc:

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#include <iostream>\n#include <memory>\n#include <string>\n\n#include <grpcpp/grpcpp.h>\n#include "example.grpc.pb.h"\n\nusing grpc::Server;\nusing grpc::ServerBuilder;\nusing grpc::ServerContext;\nusing grpc::Status;\nusing example::Greeter;\nusing example::HelloRequest;\nusing example::HelloReply;\n\nclass GreeterServiceImpl final : public Greeter::Service {\n  Status SayHello(ServerContext* context,\n                  const HelloRequest* request,\n                  HelloReply* reply) override {\n    std::string prefix("Hello, ");\n    reply->set_message(prefix + request->name());\n    return Status::OK;\n  }\n};\n\nvoid RunServer() {\n  std::string server_address("0.0.0.0:50051");\n  GreeterServiceImpl service;\n\n  ServerBuilder builder;\n  builder.AddListeningPort(server_address, grpc::InsecureServerCredentials());\n  builder.RegisterService(&service);\n\n  std::unique_ptr<Server> server(builder.BuildAndStart());\n  std::cout << "Server listening on " << server_address << std::endl;\n  server->Wait();\n}\n\nint main() {\n  RunServer();\n  return 0;\n}

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Implementierung des Clients in C++

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Erstellen Sie eine Datei client.cc:

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#include <iostream>\n#include <memory>\n#include <string>\n\n#include <grpcpp/grpcpp.h>\n#include "example.grpc.pb.h"\n\nusing grpc::Channel;\nusing grpc::ClientContext;\nusing grpc::Status;\nusing example::Gree