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次世代gRPC?『connect-go』やってみた

2022/09/27に公開
Golang
gRPC
#
connect
Buf
tech

2022.6.1に公開されたConnectについてやってみました。
https://buf.build/blog/connect-a-better-grpc

この記事でやること 🏃

connect-goのGetting startedを元に進めていき基本的な実装を確認しつつ、加えて以下の点についても見ていきます。

  • エラーハンドリング(ステータスコードの追加)
  • リフレクション設定
  • インターセプタの設定

なお、そもそもConnectとは何者?については以下の記事がまとまっており参考になりました🙏
https://future-architect.github.io/articles/20220623a/

Getting started! 🎉

※ https://github.com/rai-wtnb/connect-demo に全コードを置いております

  1. 下準備。connect_demoディレクトリ以下で色々やっていきます。

    mkdir connect_demo
cd connect_demo
go mod init demo
go install github.com/bufbuild/buf/cmd/buf@latest
go install github.com/fullstorydev/grpcurl/cmd/grpcurl@latest
go install google.golang.org/protobuf/cmd/protoc-gen-go@latest
go install github.com/bufbuild/connect-go/cmd/protoc-gen-connect-go@latest

  2. protoファイルにサービス定義

    mkdir -p greet/v1
touch greet/v1/greet.proto

    syntax = "proto3";

package greet.v1;

// ※ bufの managed mode を使用するためgo_packageを記述していません

message GreetRequest {
  string name = 1;
}

message GreetResponse {
  string greeting = 1;
}

service GreetService {
  rpc Greet(GreetRequest) returns (GreetResponse) {}
}

  3. buf mod init し、 buf.yaml 作成、touchなどで buf.gen.yaml 作成

    version: v1
managed: # managed mode を使用
  enabled: true
  go_package_prefix:
    default: demo/gen/
plugins:
  - name: go # protoc-gen-go
    out: gen
    opt: paths=source_relative
  - name: connect-go # protoc-gen-connect-go
    out: gen
    opt: paths=source_relative

  4. buf generate すると、buf.gen.yaml の plugins[].out で指定したディレクトリ配下に生成されたファイルが置かれます

    • greet.pb.go はgoogleのprotoc-gen-go が作成したもの
    • greet/v1/greetv1connect/greet.connect.go は protoc-gen-connect-go が作成したもの(HTTPハンドラ、クライアントインターフェース、コンストラクタを含んでいてたったの86行..!)
    gen
└── greet
    └── v1
        ├── greet.pb.go
        └── greetv1connect
            └── greet.connect.go

  5. ハンドラ実装

    mkdir -p cmd/server
    • Greetの実装にはGenericsが使用されていますね👀
    • ドキュメントの例では行っていませんが、こちらでは以下パッケージを使用してリフレクションを設定してみます
    • エラーハンドリングも追加します
      • connect.NewErrorでステータスコードをアタッチできるようです
      • Errors | Connect
    • インターセプタも追加 
    // cmd/server/main.go

package main

import (
	"context"
	"fmt"
	"log"
	"net/http"

	"github.com/bufbuild/connect-go"
	grpcreflect "github.com/bufbuild/connect-grpcreflect-go"
	"golang.org/x/net/http2"
	"golang.org/x/net/http2/h2c"

	greetv1 "demo/gen/greet/v1"
	"demo/gen/greet/v1/greetv1connect"
)

type GreetServer struct{}

func (s *GreetServer) Greet(ctx context.Context, req *connect.Request[greetv1.GreetRequest]) (*connect.Response[greetv1.GreetResponse], error) {
	log.Println("Request headers: ", req.Header())

	if req.Msg.Name == "" {
		// エラーにステータスコードを追加
		return nil, connect.NewError(connect.CodeInvalidArgument, fmt.Errorf("name is required."))
	}

	greetResp := &greetv1.GreetResponse{
		Greeting: fmt.Sprintf("Hello, %s!", req.Msg.Name),
	}
	resp := connect.NewResponse(greetResp)
	// ヘッダをセットしてみたり
	resp.Header().Set("Greet-Version", "v1")
	return resp, nil
}

// リフレクション設定
func newServeMuxWithReflection() *http.ServeMux {
	mux := http.NewServeMux()
	reflector := grpcreflect.NewStaticReflector(
		"greet.v1.GreetService", // 作成したサービスを指定
	)
	mux.Handle(grpcreflect.NewHandlerV1(reflector))
	mux.Handle(grpcreflect.NewHandlerV1Alpha(reflector))
	return mux
}

// インターセプタ設定
func newInterCeptors() connect.Option {
	interceptor := func(next connect.UnaryFunc) connect.UnaryFunc {
		return connect.UnaryFunc(func(ctx context.Context, req connect.AnyRequest) (connect.AnyResponse, error) {
			// ここでヘッダをセットするなど色々処理を書ける
			req.Header().Set("hoge", "fuga")
			return next(ctx, req)
		})
	}
	return connect.WithInterceptors(connect.UnaryInterceptorFunc(interceptor))
}

func main() {
	greetServer := &GreetServer{}

	mux := newServeMuxWithReflection()
	interceptor := newInterCeptors()
	path, handler := greetv1connect.NewGreetServiceHandler(greetServer, interceptor)
	mux.Handle(path, handler)
	http.ListenAndServe(":8080", h2c.NewHandler(mux, &http2.Server{})) // Use h2c so we can serve HTTP/2 without TLS.
}
    • ヘッダーのやりとりも、 req.Header().Get() 、 res.Header().Get()、err.Meta().Get() (エラー時のヘッダーやり取りに使用)、 EncodeBinaryHeader・DecodeBinaryHeader (バイナリヘッダ)などを使用してシンプルに行えそうですね

      • ※ドキュメントのサンプルコード参照: Headers & trailers | Connect

      • 単純にHTTPヘッダなので標準の net/http に準拠していてミドルウェアもそのまま使えます

  6. コネクション確認

    • サーバを立ち上げます
    go run ./cmd/server/main.go
    • httpie で HTTP をサポートしていることを確認
    http :8080/greet.v1.GreetService/Greet Content-Type:application/json name=rai

    # response
HTTP/1.1 200 OK
Accept-Encoding: gzip
Content-Encoding: gzip
Content-Length: 50
Content-Type: application/json
Date: Tue, 27 Sep 2022 05:56:16 GMT
Greet-Version: v1 // 追加したヘッダ

{
    "greeting": "Hello, rai!"
}
    • evans で gRPC もサポートしていることを確認
    echo '{ "name": "rai" }' | evans -r -p 8080 cli call greet.v1.GreetService.Greet

    # response
{
  "greeting": "Hello, rai!"
}

  7. クライアントも実装

    • clientはデフォルトでは Connect Protocol を使用
      • connect.WithGRPC() or connect.WithGRPCWeb() をclient optionにセット(NewGreetServiceClient()の第三引数以降にセット)することでプロトコルを設定できます。ここではconnect.WithGRPC()を設定してみます
      • greetv1connect.NewGreetServiceClient()の第三引数以降に、connect.WithGRPCWeb() とか、connect.WithSendGzip() とか、connect.WithCompressMinBytes()とか、色々オプション設定できます
    package main

import (
	"context"
	"log"
	"net/http"

	greetv1 "demo/gen/greet/v1"
	"demo/gen/greet/v1/greetv1connect"

	"github.com/bufbuild/connect-go"
)

func main() {
	ctx := context.Background()

	client := greetv1connect.NewGreetServiceClient(http.DefaultClient, "http://localhost:8080", connect.WithGRPC())
	res, err := client.Greet(ctx, connect.NewRequest(&greetv1.GreetRequest{Name: "Jane"}))
	if err != nil {
		log.Println(err)
		return
	}
	log.Println(res.Msg.Greeting)
}

  8. クライアント実行

    • 以下でクライアント実行してみます
    go run ./cmd/client/main.go
    • しっかり返ってくることが確認できました🙌
    2022/09/26 20:10:28 Hello, Jane!
    • ちなみにリクエストヘッダは以下のようになっています(Content-Type に application/grpc+proto が入っている👀)
    2022/09/26 20:10:28 Request headers:  map[Accept-Encoding:[identity] Content-Type:[application/grpc+proto] Grpc-Accept-Encoding:[gzip] Hoge:[fuga] Te:[trailers] User-Agent:[grpc-go-connect/0.4.0-dev (go1.18.1)]]

おわりに 🙌

エラーハンドリング、リフレクション設定、インターセプタ実装など、ひととおりのことが確認できました。標準パッケージに準拠している点、gRPC Webをサポートしてる点、シンプルに書けそうな点などに好感を持ち、後方互換性が担保されるv1.0がリリースされたら、ぜひ使っていきたいなあと思いました。streamingの実装やconnect-webのGetting Startedも、後々やってみようと思います。

参考 🙏🏻

https://docs.buf.build/introduction
https://connect.build/docs/go/getting-started/
https://future-architect.github.io/articles/20220623a/

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