Flutter+WebRTC+gRPC开发点对点加密即时通讯APP--gRPC点对点通信

开篇

基于Flutter+WebRTC+gRPC，开发一款点对点加密、跨端、即时通讯APP，实现文字、音视频通话聊天，同时支持图片、短视频等文件传输功能，计划支持Windows、Android平台。我准备将自己的学习和实践过程记录下来，同时分享给大家，欢迎大家一起研讨交流。这个工程是利用自己的业余时间来实现的，不定时更新。本篇文章基于gRPC协议实现点对点通讯。

gRPC简介

RPC，全称Remote Procedure Call，中文译为远程过程调用。通俗地讲，使用RPC进行通信，调用远程函数就像调用本地函数一样，RPC底层会做好数据的序列化与传输，从而能使我们更轻松地创建分布式应用和服务。gRPC 是一种现代开源高性能远程过程调用（RPC）可以在任何环境中运行的框架。它可以有效地连接服务在数据中心内和跨数据中心，支持对负载均衡、跟踪、运行状况检查和身份验证。它也适用于最后一英里分布式计算，将设备、移动应用程序和浏览器连接到后端服务。gRPC是免费且开源的，由谷歌出品。

实现一个gRPC服务端和客户端，主要包含下边4步：

1.安装 protobuf 依赖

2.编写 proto 文件

3.编译 proto 文件

4.编写server端和编写client端

Dart语言下gRPC快速入门

Dart语言下使用gRPC前提条件包括，Dart 2.12 或更高版本 ,protoc版本 3，Dart 插件。

插件安装

Dart语言下安装protoc-gen-dart插件

shell 复制代码

dart pub global activate protoc_plugin

安装完成后，记得将插件路径添加到系统路径。

插件路径：

shell 复制代码

C:\Users\****\AppData\Local\Pub\Cache\bin

protoc安装与编辑

我们还需要安装protoc，并将路径添加到系统路径，protoc可以直接从Github下载。

接着，我们需要编辑我们的.proto文件，.proto文件中为要序列化的每个数据结构添加消息，并指定名称和类型：

proto 复制代码

syntax = "proto3";

package routeguide;

service RouteGuide {
  rpc RouteChat(stream RouteNote) returns (stream RouteNote) {}
}

message RouteNote {
  string message = 1;
}

syntax = "proto3" 说明proto为3版本。我们定义一个RouteGuide服务，其中包含RouteChat方法，我们使用双向流式RPC，就是说可以全双工通信，实现方式很简单，只需要在RouteChat的输入输出RouteNote前都加上stream即可。RouteNote就是我们的定义的请求和返回了。

编写完.proto文件后，使用下边的命令编译protobuf文件。

shell 复制代码

protoc lib/protos/guide.proto --dart_out=grpc:.

--dart_out=grpc:.指定输出路径，lib/protos/guide.proto指定.proto文件位置。执行完命令后，我们就可以看到自动生成的Dart代码文件了，这些自动生成的文件，我们不要手动编辑哦。

dart 复制代码

guide.pb.dart
guide.pbenum.dart
guide.pbgrpc.dart
guide.pbjson.dart

服务器端实现

现在我们首先搭建一个gRPC服务器,先引入头文件,然后实现一个servermain函数，在servermain函数中，我们使用grpc.Server.create创建一个server，然后设置监听IP地址和端口，在server中指定调用服务类为RouteGuideService。

dart 复制代码

import 'package:grpc/grpc.dart' as grpc;
import 'protos/guide.pbgrpc.dart';

servermain() async {
  debugPrint('Server start...');
  final server = grpc.Server.create(services: [RouteGuideService()]);
  await server.serve(
    address: '192.168.31.9',
    port: 8888,
  );
  debugPrint('Server listening on port ${server.port}...');
}

在RouteGuideService中实现routeChat方法，远端有访问过来时，就将请求打印出来,同时，将"server message"返回给客户端，实现双向通信。实际上也就是在客户端调用服务端的routeChat函数。

dart 复制代码

class RouteGuideService extends RouteGuideServiceBase {
  @override
  Stream<RouteNote> routeChat(
      grpc.ServiceCall call, Stream<RouteNote> request) async* {
    await for (var note in request) {
      debugPrint("get client message: ");
      debugPrint(note.message);
      yield RouteNote(message: "server message");
    }
  }
}

客户端实现

现在来实现客户端，引入guide.pbgrpc.dart和grpc/grpc.dart文件，定义全局变量stub用来调用远程函数，创建主函数clientmain，在ClientChannel中设置访问服务器端口和IP，设置 ChannelCredentials.insecure来禁用加密通信，不适用加密证书，加密通信后期再谈论。接着调用RouteGuideClient连接远端服务器，将返回值赋值给stub。最后调用runRouteChat函数，此函数中实现我们数据交互逻辑。

dart 复制代码

import 'protos/guide.pbgrpc.dart';
import 'package:grpc/grpc.dart';

late RouteGuideClient stub;

clientmain() {
  final channel = ClientChannel('192.168.31.9',
      port: 8888,
      options:
          const ChannelOptions(credentials: ChannelCredentials.insecure()));
  stub = RouteGuideClient(channel,
      options: CallOptions(timeout: const Duration(seconds: 30)));
  runRouteChat();
}

在runRouteChat函数中调用stub.routeChat来进行远端函数调用，传入的outgoingNotes函数来向服务端发出申请，返回值call就是服务端返回的信息了。

dart 复制代码

Future<void> runRouteChat() async {
  final call = stub.routeChat(outgoingNotes());
  await for (var note in call) {
    debugPrint('Got server message:');
    debugPrint(note.message);
  }
}

outgoingNotes函数实现的功能是，简单的向服务端发送五次信息。

dart 复制代码

  Stream<RouteNote> outgoingNotes() async* {
    for (var i = 0; i < 5; i++) {
      debugPrint('Sending message to server');
      yield RouteNote(message: "client message");
    }
  }

gRPC连接建立，通信完成

上述配置和代码都完成后，就可以进行gRPC连接，实现全双工通信了，效果图如下：