gRPC的原理是什么

gRPC的原理是什么，很多新手對(duì)此不是很清楚，為了幫助大家解決這個(gè)難題，下面小編將為大家詳細(xì)講解，有這方面需求的人可以來學(xué)習(xí)下，希望你能有所收獲。

什么是gRPC

gRPC是什么？可以用官網(wǎng)的一句話來概括：A high-performance, open-source universal RPC framework。

所謂RPC(remote procedure call 遠(yuǎn)程過程調(diào)用)框架實(shí)際是提供了一套機(jī)制，使得應(yīng)用程序之間可以進(jìn)行通信，而且也遵從server/client模型。使用的時(shí)候客戶端調(diào)用server端提供的接口就像是調(diào)用本地的函數(shù)一樣。如下圖所示就是一個(gè)典型的RPC結(jié)構(gòu)圖。

gRPC vs Restful API

gRPC和restful API都提供了一套通信機(jī)制，用于server/client模型通信，而且它們都使用http作為底層的傳輸協(xié)議(嚴(yán)格地說，gRPC使用的http2.0，而restful api則不一定)。不過gRPC還是有些特有的優(yōu)勢(shì)，如下：

gRPC可以通過protobuf來定義接口，從而可以有更加嚴(yán)格的接口約束條件。關(guān)于protobuf可以參見下期Protobuf簡明教程，另外，通過protobuf可以將數(shù)據(jù)序列化為二進(jìn)制編碼，這會(huì)大幅減少需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，從而大幅提高性能。

gRPC可以方便地支持流式通信(理論上通過http2.0就可以使用streaming模式, 但是通常web服務(wù)的restful api似乎很少這么用，通常的流式數(shù)據(jù)應(yīng)用如視頻流，一般都會(huì)使用專門的協(xié)議如HLS，RTMP等，這些就不是我們通常web服務(wù)了，而是有專門的服務(wù)器應(yīng)用。）

使用場(chǎng)景

• 需要對(duì)接口進(jìn)行嚴(yán)格約束的情況，比如我們提供了一個(gè)公共的服務(wù)，很多人，甚至公司外部的人也可以訪問這個(gè)服務(wù)，這時(shí)對(duì)于接口我們希望有更加嚴(yán)格的約束，我們不希望客戶端給我們傳遞任意的數(shù)據(jù)，尤其是考慮到安全性的因素，我們通常需要對(duì)接口進(jìn)行更加嚴(yán)格的約束。這時(shí)gRPC就可以通過protobuf來提供嚴(yán)格的接口約束。

• 對(duì)于性能有更高的要求時(shí)。有時(shí)我們的服務(wù)需要傳遞大量的數(shù)據(jù)，而又希望不影響我們的性能，這個(gè)時(shí)候也可以考慮gRPC服務(wù)，因?yàn)橥ㄟ^protobuf我們可以將數(shù)據(jù)壓縮編碼轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制格式，通常傳遞的數(shù)據(jù)量要小得多，而且通過http2我們可以實(shí)現(xiàn)異步的請(qǐng)求，從而大大提高了通信效率。

但是，通常我們不會(huì)去單獨(dú)使用gRPC，而是將gRPC作為一個(gè)部件進(jìn)行使用，這是因?yàn)樵谏a(chǎn)環(huán)境，我們面對(duì)大并發(fā)的情況下，需要使用分布式系統(tǒng)來去處理，而gRPC并沒有提供分布式系統(tǒng)相關(guān)的一些必要組件。而且，真正的線上服務(wù)還需要提供包括負(fù)載均衡，限流熔斷，監(jiān)控報(bào)警，服務(wù)注冊(cè)和發(fā)現(xiàn)等等必要的組件。不過，這就不屬于本篇文章討論的主題了，我們還是先繼續(xù)看下如何使用gRPC。

gRPC DEMO實(shí)例詳解

• 通過protobuf來定義接口和數(shù)據(jù)類型

• 編寫gRPC server端代碼

• 編寫gRPC client端代碼
  本文使用golang去實(shí)現(xiàn)demo，其中protobuf和grpc擴(kuò)展的安裝就跳過了。

新建userrpc.proto

syntax = "proto3";
package user;
option go_package = "./grpc/user";

// The User service definition.
service User {   
  // Get all Users with id - A server-to-client streaming RPC.
  rpc GetUsers(UserFilter) returns (stream UserRequest) {}
  // Create a new User - A simple RPC 
  rpc CreateUser (UserRequest) returns (UserResponse) {}
}

// Request message for creating a new user
message UserRequest {
  int32 id = 1;  // Unique ID number for a User.
  string name = 2;
  string email = 3;
  string phone= 4;

  message Address {
    string province = 1;
    string city = 2;  
  }
  repeated Address addresses = 5;
}

message UserResponse {
  int32 id = 1;
  bool success = 2;
}
message UserFilter {
  int32 id = 1;
}

編譯 .proto 文件

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

新建服務(wù)端server.go

package main

import (
    "log"
    "net"

    "golang.org/x/net/context"
    "google.golang.org/grpc"
    pb "userrpc/grpc/user"
)

const (
    port = ":50051"
)

// server is used to implement user.UserServer.
type server struct {
    savedUsers []*pb.UserRequest
}

// CreateUser creates a new User
func (s *server) CreateUser(ctx context.Context, in *pb.UserRequest) (*pb.UserResponse, error) {

    s.savedUsers = append(s.savedUsers, in)
    return &pb.UserResponse{Id: in.Id, Success: true}, nil
}

// GetUsers returns all users by given id
func (s *server) GetUsers(filter *pb.UserFilter, stream pb.User_GetUsersServer) error {
    for _, user := range s.savedUsers {
        if filter.Id == 0 {
            continue
        }
        if err := stream.Send(user); err != nil {
            return err
        }
    }
    return nil
}

func main() {
    lis, err := net.Listen("tcp", port)
    if err != nil {
        log.Fatalf("failed to listen: %v", err)
    }

    // Creates a new gRPC server
    s := grpc.NewServer()
    pb.RegisterUserServer(s, &server{})
    s.Serve(lis)
}

客戶端client.go

package main

import (
    "io"
    "log"

    "golang.org/x/net/context"
    "google.golang.org/grpc"
    pb "userrpc/grpc/user"
)

const (
    address = "localhost:50051"
)

// createUser calls the RPC method CreateUser of UserServer
func createUser(client pb.UserClient, user *pb.UserRequest) {
    resp, err := client.CreateUser(context.Background(), user)
    if err != nil {
        log.Fatalf("Could not create User: %v", err)
    }
    if resp.Success {
        log.Printf("A new User has been added with id: %d", resp.Id)
    }
}

// getUsers calls the RPC method GetUsers of UserServer
func getUsers(client pb.UserClient, id *pb.UserFilter) {
    // calling the streaming API
    stream, err := client.GetUsers(context.Background(), id)
    if err != nil {
        log.Fatalf("Error on get users: %v", err)
    }
    for {
        user, err := stream.Recv()
        if err == io.EOF {
            break
        }
        if err != nil {
            log.Fatalf("%v.GetUsers(_) = _, %v", client, err)
        }
        log.Printf("User: %v", user)
    }
}
func main() {
    // Set up a connection to the gRPC server.
    conn, err := grpc.Dial(address, grpc.WithInsecure())
    if err != nil {
        log.Fatalf("did not connect: %v", err)
    }
    defer conn.Close()
    // Creates a new UserClient
    client := pb.NewUserClient(conn)

    user := &pb.UserRequest{
        Id:    1,
        Name:  "test",
        Email: "fasd@163.com",
        Phone: "132222222",
        Addresses: []*pb.UserRequest_Address{
            &pb.UserRequest_Address{
                Province: "hebei",
                City:     "shijiazhuang",
            },
        },
    }

    // Create a new user
    createUser(client, user)
    // Filter with an  id
    filter := &pb.UserFilter{Id: 1}
    getUsers(client, filter)
}

啟動(dòng)server.go

go run server.go

新打開一個(gè)窗口，啟動(dòng)client.go

go run client.go

結(jié)果為

2019/07/04 17:01:16 A new User has been added with id: 1
2019/07/04 17:01:16 User: id:1 name:"test">

Api實(shí)現(xiàn)起來比較繁瑣，給開發(fā)帶來難度。總的來說gRPC是一個(gè)不錯(cuò)的跨語言rpc解決方案，當(dāng)然每個(gè)人都自己的看法或見解。針對(duì)不同的業(yè)務(wù)場(chǎng)景采用不同的解決方案，最終都是運(yùn)行效率和開發(fā)效率的相互妥協(xié)的結(jié)果。

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