TarsGo支持Protocol Buffer

Tars是腾讯从2008年到今天一直在使用的后台逻辑层的统一应用框架TAF（Total Application Framework），目前支持C++,Java,PHP,Nodejs，Golang语言。该框架为用户提供了涉及到开发、运维、以及测试的一整套解决方案，帮助一个产品或者服务快速开发、部署、测试、上线。 它集可扩展协议编解码、高性能RPC通信框架、名字路由与发现、发布监控、日志统计、配置管理等于一体，通过它可以快速用微服务的方式构建自己的稳定可靠的分布式应用，并实现完整有效的服务治理。目前该框架在腾讯内部，各大核心业务都在使用，颇受欢迎，基于该框架部署运行的服务节点规模达到上万个。

Tars 于2017年4月开源，并于2018年6月加入Linux 基金会，项目地址 https://github.com/TarsCloud 。

TarsGo 是Tars 的Go语言实现版本， 于2018年9月开源， 项目地址 https://github.com/TarsCloud/TarsGo

Tars协议是一种类c++标识符的语言，用于生成具体的服务接口文件，Tars文件是Tars框架中客户端和服务端的通信接口，通过Tars的映射实现远程对象调用。 Tars 协议是和语言无关，基于IDL接口描述语言的二进制编码协议。

详见 TarsProtocol

Protocol Buffers (简称 PB )是 Google 的一种数据交换的格式，它独立于语言，独立于平台，最早公布于 2008年7月。随着微服务架构的发展及自身的优异表现，ProtoBuf 可用于诸如网络传输、配置文件、数据存储等诸多领域，目前在互联网上有着大量应用。

PB协议是单独的协议，如果要支持RPC，可以定义service字段，并且基于protoc-gen-go 的grpc 插件生成相应的grpc编码。

以下面的 proto 文件为例

syntax = "proto3";
package helloworld;

// The greeting service definition.
service Greeter {
  // Sends a greeting
  rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply) {}
}

// The request message containing the user's name.
message HelloRequest {
  string name = 1;
}

// The response message containing the greetings
message HelloReply {
  string message = 1;
}

使用protoc生成相应的接口代码，以Go语言为例：

protoc --go_out=plugins=grpc:. helloworld.proto

如果对于现有已使用grpc，使用proto，想转换成tars协议的用户而言，需要将上面的proto文件翻译成Tars文件。对于Tars而言，Tars是编写tars文件，然后用相应的工具tars2xxx， 比如tars2go生成相应的接口代码。上面的proto文件翻译成tars文件是：

module helloworld{
    struct HelloRequest {
        1 require string name ;
    };
    struct HelloReply {
        1 require string message ;
    };

    interface Greeter
    {
        int SayHello(HelloRequest req, out HelloReply resp);
    };
}

然后调用tars2go生成 相应的tarsgo接口：

tars2go --outdir ./ helloworld.tars

这种翻译会比较繁琐，而且容易出错。 为此我们决定编写插件支持proto直接生成tars的rpc逻辑。

有两种方案，一种是写protoc插件，直接读取protoc解析proto文件的二进制流，对service相应的字段进行解析，以便生成相应的rpc逻辑，其他交由protoc-gen-go处理

另外一种是直接编写protoc-gen-go的插件，类似gRPC插件，

这里决定采用方案2 。

protoc-gen-go 并没有插件编写的相关说明，但protoc-gen-go的代码逻辑里面是预留了插件编写的规范的，参照grpc，主要有 grpc/grpc.go 和一个导致插件包的link_grpc.go 。 这里我们编写 tarsrpc/tarsrpc.go 和 link_tarsrpc.go

代码逻辑基本上就是继承 generator.Generator，注册插件， 获取相应的service，method，和method的input和output，再调用P方法将要生成的代码输出即可

func init() {
	generator.RegisterPlugin(new(tarsrpc))
}

// tarsrpc is an implementation of the Go protocol buffer compiler's
// plugin architecture.  It generates bindings for tars rpc support.
type tarsrpc struct {
	gen *generator.Generator
}

func (t *tarsrpc) generateService(file *generator.FileDescriptor, service *pb.ServiceDescriptorProto, index int) {
	originServiceName := service.GetName()
	serviceName := upperFirstLatter(originServiceName)
	t.P("// This following code was generated by tarsrpc")
	t.P(fmt.Sprintf("// Gernerated from %s", file.GetName()))
	t.P(fmt.Sprintf(`type  %s struct {
		s model.Servant
	}
	`, serviceName))
	t.P()
... ...
}   

这里主要是生成 service 转成相应的interface，然后interface里面有定义的rpc method， 用户可以实现自己真正业务逻辑的method，其余的都是tars相应的发包收包逻辑。Tars的请求包体：

type RequestPacket struct {
	IVersion     int16             `json:"iVersion"`
	CPacketType  int8              `json:"cPacketType"`
	IMessageType int32             `json:"iMessageType"`
	IRequestId   int32             `json:"iRequestId"`
	SServantName string            `json:"sServantName"`
	SFuncName    string            `json:"sFuncName"`
	SBuffer      []uint8           `json:"sBuffer"`
	ITimeout     int32             `json:"iTimeout"`
	Context      map[string]string `json:"context"`
	Status       map[string]string `json:"status"`
}

我们只需要将rpc method的名字，放入RequestPacket 的SFuncName ，然后将请求参数调用proto的Marshal序列化后放到 SBuffer。

而对于回包，Tars的回包结构体：

type ResponsePacket struct {
	IVersion     int16             `json:"iVersion"`
	CPacketType  int8              `json:"cPacketType"`
	IRequestId   int32             `json:"iRequestId"`
	IMessageType int32             `json:"iMessageType"`
	IRet         int32             `json:"iRet"`
	SBuffer      []uint8           `json:"sBuffer"`
	Status       map[string]string `json:"status"`
	SResultDesc  string            `json:"sResultDesc"`
	Context      map[string]string `json:"context"`
}

同样，我们只需要将返回的结果，调用Marshal 将请求放入 SBuffer ，其他逻辑和tars保持一致。

编写完插件，就可以通过和grpc生成代码相同的方式，将proto 文件转化成tars的接口文件：

protoc --go_out=plugins=tarsrpc:. helloworld.proto

下面是简单的服务端例子

package main

import (
    "github.com/TarsCloud/TarsGo/tars"
    "helloworld" //上面工具生成的package
)

type GreeterImp  struct {
}

func (imp *GreeterImp) SayHello(input helloworld.HelloRequest)(output helloworld.HelloReply, err error) {
    output.Message = "hello" +  input.GetName()
    return output, nil
}

func main() { //Init servant

    imp := new(GreeterImp)                                    //New Imp
    app := new(helloworld.Greeter)                            //New init the A JCE
    cfg := tars.GetServerConfig()                              //Get Config File Object
    app.AddServant(imp, cfg.App+"."+cfg.Server+".GreeterTestObj") //Register Servant
    tars.Run()
}

简单的客户端调用例子

package main

import (
    "fmt"
    "github.com/TarsCloud/TarsGo/tars"
    "helloworld"
)

func main() {
    comm := tars.NewCommunicator()
    obj := fmt.Sprintf("StressTest.HelloPbServer.GreeterTestObj@tcp -h 127.0.0.1  -p 10014  -t 60000")
    app := new(helloworld.Greeter)
    comm.StringToProxy(obj, app)
    input := helloworld.HelloRequest{Name: "sandyskies"}
    output, err := app.SayHello(input)
    if err != nil {
        fmt.Println("err: ", err)
    }
    fmt.Println("result is:", output.Message)
}

protoc-gen-go 的插件放在 TarsGo/tars/tools/pb2tarsgo ， 需要要求Protocol Buffer 3.6.0以上。