gRPC的原理是什么
gRPC的原理是什么,很多新手对此不是很清楚,为了帮助大家解决这个难题,下面小编将为大家详细讲解,有这方面需求的人可以来学习下,希望你能有所收获。
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什么是gRPC
gRPC是什么?可以用官网的一句话来概括:A high-performance, open-source universal RPC framework。
所谓RPC(remote procedure call 远程过程调用)框架实际是提供了一套机制,使得应用程序之间可以进行通信,而且也遵从server/client模型。使用的时候客户端调用server端提供的接口就像是调用本地的函数一样。如下图所示就是一个典型的RPC结构图。
gRPC vs Restful API
gRPC和restful API都提供了一套通信机制,用于server/client模型通信,而且它们都使用http作为底层的传输协议(严格地说,gRPC使用的http2.0,而restful api则不一定)。不过gRPC还是有些特有的优势,如下:
gRPC可以通过protobuf来定义接口,从而可以有更加严格的接口约束条件。关于protobuf可以参见下期Protobuf简明教程,另外,通过protobuf可以将数据序列化为二进制编码,这会大幅减少需要传输的数据量,从而大幅提高性能。
gRPC可以方便地支持流式通信(理论上通过http2.0就可以使用streaming模式, 但是通常web服务的restful api似乎很少这么用,通常的流式数据应用如视频流,一般都会使用专门的协议如HLS,RTMP等,这些就不是我们通常web服务了,而是有专门的服务器应用。)
使用场景
需要对接口进行严格约束的情况,比如我们提供了一个公共的服务,很多人,甚至公司外部的人也可以访问这个服务,这时对于接口我们希望有更加严格的约束,我们不希望客户端给我们传递任意的数据,尤其是考虑到安全性的因素,我们通常需要对接口进行更加严格的约束。这时gRPC就可以通过protobuf来提供严格的接口约束。
对于性能有更高的要求时。有时我们的服务需要传递大量的数据,而又希望不影响我们的性能,这个时候也可以考虑gRPC服务,因为通过protobuf我们可以将数据压缩编码转化为二进制格式,通常传递的数据量要小得多,而且通过http2我们可以实现异步的请求,从而大大提高了通信效率。
但是,通常我们不会去单独使用gRPC,而是将gRPC作为一个部件进行使用,这是因为在生产环境,我们面对大并发的情况下,需要使用分布式系统来去处理,而gRPC并没有提供分布式系统相关的一些必要组件。而且,真正的线上服务还需要提供包括负载均衡,限流熔断,监控报警,服务注册和发现等等必要的组件。不过,这就不属于本篇文章讨论的主题了,我们还是先继续看下如何使用gRPC。
gRPC DEMO实例详解
通过protobuf来定义接口和数据类型
编写gRPC server端代码
编写gRPC client端代码
本文使用golang去实现demo,其中protobuf和grpc扩展的安装就跳过了。
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; }
编译 .proto 文件
protoc --go_out=plugins=grpc:. userrpc.proto
新建服务端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) }
客户端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) }
启动server.go
go run server.go
新打开一个窗口,启动client.go
go run client.go
结果为
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实现起来比较繁琐,给开发带来难度。总的来说gRPC是一个不错的跨语言rpc解决方案,当然每个人都自己的看法或见解。针对不同的业务场景采用不同的解决方案,最终都是运行效率和开发效率的相互妥协的结果。
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