1. gRPC 基础：gRPC 简介、Protocol Buffers 语法、Go 环境搭建、protoc 编译器安装

1.1 gRPC 简介

gRPC 是 Google 开源的高性能远程过程调用（RPC）框架，基于 HTTP/2 协议传输，默认使用 Protocol Buffers（protobuf）作为接口定义语言（IDL）和序列化工具。它支持双向流、流控、头部压缩等特性，广泛应用于微服务架构中的服务间通信。

1.2 Protocol Buffers 语法

Protocol Buffers（protobuf）是 gRPC 的接口定义语言，使用 .proto 文件定义服务接口和消息结构。以下是最常用的语法要素：

一个完整的 .proto 文件示例：

syntax = "proto3";

package auth.v1;

option go_package = "github.com/example/auth-service/api/auth/v1;authv1";

// 用户登录请求
message LoginRequest {
  string username = 1;
  string password = 2;
}

// 用户登录响应
message LoginResponse {
  string token = 1;
  int64 expires_at = 2;
}

// 认证服务定义
service AuthService {
  // 一元 RPC：登录
  rpc Login(LoginRequest) returns (LoginResponse);

  // 服务端流 RPC：获取登录日志
  rpc GetLoginLogs(LoginRequest) returns (stream LoginLog);
}

message LoginLog {
  string ip = 1;
  string timestamp = 2;
  bool success = 3;
}

1.3 Go 环境搭建

本课程使用 Go 1.21+ 版本。以下为推荐的环境配置步骤：

1. 安装 Go：从 go.dev/dl 下载对应操作系统的安装包，或使用包管理器（brew install go / apt install golang-go）。
2. 验证安装：go version 输出 go version go1.21.5 linux/amd64 即成功。
3. 设置 GOPATH：默认 ~/go，确保 $GOPATH/bin 加入 PATH。
4. 启用 Go Modules：go env -w GO111MODULE=on（Go 1.16+ 默认开启）。
5. 配置代理（国内加速）：go env -w GOPROXY=https://goproxy.cn,direct。

1.4 protoc 编译器安装

protoc 是 protobuf 的官方编译器，用于将 .proto 文件编译成目标语言代码。安装步骤如下：

1. 下载 protoc：从 GitHub Releases 下载对应系统的压缩包（如 protoc-25.1-linux-x86_64.zip）。
2. 解压并安装：将 bin/protoc 放入 /usr/local/bin，将 include/google 放入 /usr/local/include。
3. 验证安装：protoc --version 输出 libprotoc 25.1。
4. 安装 Go 插件：go install google.golang.org/protobuf/cmd/protoc-gen-go@latest 和 go install google.golang.org/grpc/cmd/protoc-gen-go-grpc@latest。
5. 确保插件在 PATH：export PATH=$PATH:$(go env GOPATH)/bin。

1.5 项目结构初始化

本课程采用标准 Go 项目布局，便于后续集成安全验证与压测脚本：

grpc-auth-benchmark/
├── api/                    # .proto 文件及生成的 pb.go
│   └── auth/
│       └── v1/
│           ├── auth.proto
│           ├── auth.pb.go
│           └── auth_grpc.pb.go
├── cmd/
│   ├── server/             # gRPC 服务端入口
│   │   └── main.go
│   └── client/             # gRPC 客户端入口
│       └── main.go
├── internal/
│   ├── auth/               # 认证逻辑
│   ├── interceptor/        # 拦截器（权限校验）
│   └── config/             # 配置管理
├── test/
│   └── benchmark/          # 压测脚本（ghz / k6）
├── go.mod
├── go.sum
└── Makefile                # 编译、生成、测试、压测一体化