<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
  <PropertyGroup>
    <TargetFramework>net48</TargetFramework>
  </PropertyGroup>
  <Import Project="$(MSBuildExtensionsPath)\$(MSBuildToolsVersion)\Microsoft.Common.props" Condition="Exists('$(MSBuildExtensionsPath)\$(MSBuildToolsVersion)\Microsoft.Common.props')" />
  <PropertyGroup>...</PropertyGroup>
  <PropertyGroup Condition=" '$(Configuration)|$(Platform)' == 'Debug|AnyCPU' ">...</PropertyGroup>
  <PropertyGroup Condition=" '$(Configuration)|$(Platform)' == 'Release|AnyCPU' ">...</PropertyGroup>
  <ItemGroup>
    <Reference Include="System" />
    <Reference Include="System.Core" />
    <Reference Include="System.Xml.Linq" />
    <Reference Include="System.Data.DataSetExtensions" />
    <Reference Include="Microsoft.CSharp" />
    <Reference Include="System.Data" />
    <Reference Include="System.Net.Http" />
    <Reference Include="System.Xml" />
  </ItemGroup>
  <ItemGroup>
    <None Include="App.config" />
  </ItemGroup>
  <Import Project="$(MSBuildToolsPath)\Microsoft.CSharp.targets" />
</Project>

//указание синтаксиса описания
syntax = "proto3";
// импорт типа Empty
import "google/protobuf/empty.proto";
// классы будут генерироваться в этом пространстве имен
option csharp_namespace = "IpcGrpcSample.Protocol.Extractor";
// описание методов RPC службы управления экстрактором
service ExtractorRpcService {
  // унарный вызов "запускающий" операцию
  rpc Start (google.protobuf.Empty) returns (StartResponse);
}
// ответ на старт
message StartResponse {
    bool Success = 1;
}

//указание синтаксиса описания
syntax = "proto3";
// классы будут генерироваться в этом пространстве имен
option csharp_namespace = "IpcGrpcSample.Protocol.Thermocycler";
// описание методов RPC службы управления термоциклером
service ThermocyclerRpcService {
  // server-streaming вызов "запускающий эксперимент". На один запрос отправит множество сообщений-ответов, которые будут доступны асинхронно
  rpc Start (StartRequest) returns (stream StartResponse);
}
// описание сообщения - запроса на запуск эксперимента
message StartRequest {
  // поля запроса - это поле будет названием эксперимента
  string ExperimentName = 1;
  // а числовое поле - количество циклов, в ходе которых прибор будет "снимать показания" и отправлять назад
  int32 CycleCount = 2;
}
// сообщение из стрима после старта
message StartResponse {
  // номер цикла
  int32 CycleNumber = 1;
  // поле в виде конструкции oneof - сообщение может содержать объект одного из типов.
  // Что-то вроде discriminated union, но попроще
  oneof Content {
    // прочитанные данные реакционного блока
    PlateRead plate = 2;
    // сообщение статуса прибора
    StatusMessage status = 3;
  }
}
message PlateRead {
  string ExperimentalData = 1;
}
message StatusMessage {
  int32 PlateTemperature = 2;
}

<ItemGroup>
    <Protobuf Include="**\*.proto" />
  </ItemGroup>

class Program
{
    static Task Main(string[] args) => CreateHostBuilder(args).Build().RunAsync();
    public static IHostBuilder CreateHostBuilder(string[] args) =>
        Host.CreateDefaultBuilder(args)
        .UseWindowsService()
        .ConfigureServices(services =>
        {
            services.AddLogging(loggingBuilder =>
            {
                loggingBuilder.ClearProviders();
                loggingBuilder.SetMinimumLevel(LogLevel.Trace);
                loggingBuilder.AddConsole();
            });
            services.AddTransient<ExtractorServiceImpl>(); // регистрация зависимостей - сервисов с логикой управления приборами
            services.AddTransient<ThermocyclerServiceImpl>();
            services.AddHostedService<GrpcServer>(); // регистрация GRPC сервера как HostedService
        });
}

internal class GrpcServer : IHostedService
{
    private readonly ILogger<GrpcServer> logger;
    private readonly Server server;
    private readonly ExtractorServiceImpl extractorService;
    private readonly ThermocyclerServiceImpl thermocyclerService;
    public GrpcServer(ExtractorServiceImpl extractorService, ThermocyclerServiceImpl thermocyclerService, ILogger<GrpcServer> logger)
    {
        this.logger = logger;
        this.extractorService = extractorService;
        this.thermocyclerService = thermocyclerService;
        var credentials = BuildSSLCredentials(); // строим креды из сертификата и приватного ключа.
        server = new Server //создаем объект сервера
        {
            Ports = { new ServerPort("localhost", 7001, credentials) }, // биндим сервер к адресу и порту
            Services = // прописываем службы которые будут доступны на сервере
            {
                ExtractorRpcService.BindService(this.extractorService),
                ThermocyclerRpcService.BindService(this.thermocyclerService)
            }
        };
    }
    /// <summary>
    /// Вспомогательный метод генерации серверных кредов из сертификата
    /// </summary>
    private ServerCredentials BuildSSLCredentials()
    {
        var cert = File.ReadAllText("cert\\server.crt");
        var key = File.ReadAllText("cert\\server.key");
        var keyCertPair = new KeyCertificatePair(cert, key);
        return new SslServerCredentials(new[] { keyCertPair });
    }
    public Task StartAsync(CancellationToken cancellationToken)
    {
        logger.LogInformation("Запуск GRPC сервера");
        server.Start();
        logger.LogInformation("GRPC сервер запущен");
        return Task.CompletedTask;
    }
    public async Task StopAsync(CancellationToken cancellationToken)
    {
        logger.LogInformation("Останов GRPC сервера");
        await server.ShutdownAsync();
        logger.LogInformation("GRPC сервер остановлен");
    }
}

internal class ExtractorServiceImpl : ExtractorRpcService.ExtractorRpcServiceBase
{
    private static bool success = true;
    public override Task<StartResponse> Start(Empty request, ServerCallContext context)
    {
        success = !success;
        return Task.FromResult(new StartResponse { Success = success });
    }
}

internal class ThermocyclerServiceImpl : ThermocyclerRpcService.ThermocyclerRpcServiceBase
{
    private readonly ILogger<ThermocyclerServiceImpl> logger;
    public ThermocyclerServiceImpl(ILogger<ThermocyclerServiceImpl> logger)
    {
        this.logger = logger;
    }
    public override async Task Start(StartRequest request, IServerStreamWriter<StartResponse> responseStream, ServerCallContext context)
    {
        logger.LogInformation("Эксперимент начинается");
        var rand = new Random(42);
        for(int i = 1; i <= request.CycleCount; ++i)
        {
            logger.LogInformation($"Отправка цикла {i}");
            var plate = new PlateRead { ExperimentalData = $"Эксперимент {request.ExperimentName}, шаг {i} из {request.CycleCount}: {rand.Next(100, 500000)}" };
            await responseStream.WriteAsync(new StartResponse { CycleNumber = i, Plate = plate });
            var status = new StatusMessage { PlateTemperature = rand.Next(25, 95) };
            await responseStream.WriteAsync(new StartResponse { CycleNumber = i, Status = status });
            await Task.Delay(500);
        }
        logger.LogInformation("Эксперимент завершен");
    }
}

dbug: Microsoft.Extensions.Hosting.Internal.Host[1]
      Hosting starting
info: IpcGrpcSample.NetServer.GrpcServer[0]
      Запуск GRPC сервера
info: IpcGrpcSample.NetServer.GrpcServer[0]
      GRPC сервер запущен
info: Microsoft.Hosting.Lifetime[0]
      Application started. Press Ctrl+C to shut down.
info: Microsoft.Hosting.Lifetime[0]
      Hosting environment: Production
info: Microsoft.Hosting.Lifetime[0]
      Content root path: C:\Users\user\source\repos\IpcGrpcSample\IpcGrpcSample.NetServer\bin\Debug
dbug: Microsoft.Extensions.Hosting.Internal.Host[2]
      Hosting started
info: Microsoft.Hosting.Lifetime[0]
      Application is shutting down...
dbug: Microsoft.Extensions.Hosting.Internal.Host[3]
      Hosting stopping
info: IpcGrpcSample.NetServer.GrpcServer[0]
      Останов GRPC сервера
info: IpcGrpcSample.NetServer.GrpcServer[0]
      GRPC сервер остановлен
dbug: Microsoft.Extensions.Hosting.Internal.Host[4]
      Hosting stopped

class ExtractorClient
{
    private readonly ExtractorRpcService.ExtractorRpcServiceClient client;
    public ExtractorClient()
    {
        //AppContext.SetSwitch("System.Net.Http.SocketsHttpHandler.Http2UnencryptedSupport", true); //без этого кода невозможна коммуникация через http/2 без TLS
        var httpClientHandler = new HttpClientHandler
        {
            ServerCertificateCustomValidationCallback = HttpClientHandler.DangerousAcceptAnyServerCertificateValidator // заглушка для самоподписанного сертификата
        };
        var httpClient = new HttpClient(httpClientHandler);
        var channel = GrpcChannel.ForAddress("https://localhost:7001", new GrpcChannelOptions { HttpClient = httpClient });
        client = new ExtractorRpcService.ExtractorRpcServiceClient(channel);
    }
    public async Task<bool> StartAsync()
    {
        var response = await client.StartAsync(new Empty());
        return response.Success;
    }
}

public async IAsyncEnumerable<OneOf<string, int>> StartAsync(string experimentName, int cycleCount)
{
    var request = new StartRequest { ExperimentName = experimentName, CycleCount = cycleCount };
    using var call = client.Start(request, new CallOptions().WithDeadline(DateTime.MaxValue)); // настройка времени ожидания
    while (await call.ResponseStream.MoveNext())
    {
        var message = call.ResponseStream.Current;
        switch (message.ContentCase)
        {
            case StartResponse.ContentOneofCase.Plate:
                yield return message.Plate.ExperimentalData;
                break;
            case StartResponse.ContentOneofCase.Status:
                yield return message.Status.PlateTemperature;
                break;
            default:
                break;
        };
    }
}

server = new Server //создаем объект сервера
{
    Ports = { new ServerPort("localhost", 7001, ServerCredentials.Insecure) }, // биндим сервер к адресу и порту
    Services = // прописываем службы которые будут доступны на сервере
    {
        ExtractorRpcService.BindService(this.extractorService),
        ThermocyclerRpcService.BindService(this.thermocyclerService)
    }
};

AppContext.SetSwitch("System.Net.Http.SocketsHttpHandler.Http2UnencryptedSupport", true);