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gRPC的原理是什么

发表于:2025-02-11 作者:千家信息网编辑
千家信息网最后更新 2025年02月11日,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。什么是gRPCgRPC是什么?可以用官网的一句话来概括
千家信息网最后更新 2025年02月11日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。

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 usermessage 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 mainimport (    "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 Userfunc (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 idfunc (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 mainimport (    "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 UserServerfunc 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 UserServerfunc 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: 12019/07/04 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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