grpc是c++微服务最主流高效的选择,需按“定义.proto→编译生成代码→实现服务端/客户端→启动”主线推进,依赖protoc、gRPC库、CMake及C++14+编译器。

想用 C++ 做微服务,gRPC 是目前最主流、最高效的选择之一。它基于 Protocol Buffers(protobuf)定义接口,自动生成跨语言的客户端和服务端代码,天然支持 http/2、流式通信、认证和负载均衡等能力。入门不难,但关键要理清“定义 → 编译 → 实现 → 启动”这条主线。
一、环境准备:装好核心工具链
gRPC 不是单纯一个库,而是一套工具链。C++ 项目需要几个基础组件:
- Protobuf 编译器(protoc):用于把 .proto 文件编译成 C++ 头文件和源码;
- gRPC C++ 库:含运行时、channel、Stub、Server 等核心类;
- CMake(推荐):gRPC 官方示例和现代项目基本都用 CMake 管理依赖和构建;
- 支持 C++14 或更高版本的编译器(如 GCC 7+ / Clang 5+ / MSVC 2019+)。
mac 用户可用 brew install protobuf grpc;linux 推荐从源码编译或用包管理器安装对应开发包(如 libgrpc-dev);windows 可用 vcpkg:vcpkg install grpc:x64-windows。
二、写一个最简 .proto 文件并生成代码
先定义一个叫 hello.proto 的服务:
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syntax = "proto3"; package helloworld; service Greeter { rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply) {} } message HelloRequest { String name = 1; } message HelloReply { string message = 1; }
然后用 protoc 生成 C++ 代码:
protoc --cpp_out=. --grpc_out=. --plugin=protoc-gen-grpc=`which grpc_cpp_plugin` hello.proto
会生成 hello.pb.h、hello.pb.cc、hello.grpc.pb.h、hello.grpc.pb.cc 四个文件。它们分别提供数据结构(protobuf)和 RPC 接口(gRPC Stub/Service)。
三、实现服务端与客户端(同步方式)
服务端继承自自动生成的 Greeter::Service,重写 SayHello 方法;客户端用 Greeter::Stub 调用远程方法。
- 服务端关键步骤:创建
ServerBuilder→ 注册服务实例 → 调用BuildAndStart()→Wait()阻塞运行; - 客户端关键步骤:用
grpc::CreateChannel()连接地址 → 用Greeter::NewStub()创建 stub → 调用SayHello()(同步调用会阻塞直到响应返回); - 注意传参和返回值类型:必须用生成的
HelloRequest和HelloReply类型,不是普通 string。
不需要手写网络收发逻辑,gRPC 自动处理序列化、HTTP/2 封包、连接复用等底层细节。
四、进阶提示:让服务更实用
生产级微服务离不开这些常见能力:
- 异步服务端:用
AsyncGenericService或CompletionQueue+ 回调,支撑高并发; - 客户端异步调用:用
experimental_async_client或CompletionQueue+ tag 机制,避免线程阻塞; - TLS 加密:构造
sslCredentialsOptions并传给 Channel; - 超时控制:在 ClientContext 中设置
set_deadline(); - 日志与追踪:启用 gRPC 内置日志(
GRPC_VERBOSITY=DEBUG),或集成 OpenTelemetry。
这些功能都不需要改 .proto,只需在 C++ 侧配置和调用方式上做调整。
基本上就这些。从写一个 .proto 开始,到跑通请求-响应,整个流程不到百行代码。难点不在语法,而在理解 gRPC 的生命周期(Channel/Stub/Context/Server)、线程模型(同步 vs 异步)和错误传播方式。动手写一次,比看十篇原理文章都管用。