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gRPC 是一种现代开源高性能远程过程调用 #xff08;RPC#xff09; 可以在任何环境中运行的框架。它可以有效地连接服务 在数据中心内和数据中心之间#xff0c;具有对负载平衡、跟踪、 运行状况检查和身份验证。它也适用于最后一英里 分布式计算#xff0c;用于…背景介绍
gRPC 是一种现代开源高性能远程过程调用 RPC 可以在任何环境中运行的框架。它可以有效地连接服务 在数据中心内和数据中心之间具有对负载平衡、跟踪、 运行状况检查和身份验证。它也适用于最后一英里 分布式计算用于连接设备、移动应用程序和浏览器 后端服务。
主要使用场景
在微服务风格架构中高效连接多语言服务将移动设备、浏览器客户端连接到后端服务生成高效的客户端库使其出色的核心功能 11 种语言的惯用客户端库高效的线路和简单的服务定义框架使用基于 http/2 的传输进行双向流式传输可插拔身份验证、跟踪、负载平衡和运行状况检查
gRPC 可以使用 protocol buffers 作为其接口定义语言 IDL 和基础消息 交换格式。
在 gRPC 中客户端应用程序可以直接调用服务器应用程序上的方法 在不同的计算机上就好像它是本地对象一样使您可以更轻松地 创建分布式应用程序和服务。与许多 RPC 系统一样gRPC 是 基于定义服务的思想指定可以 使用其参数和返回类型远程调用。在服务器端 服务器实现此接口并运行 gRPC 服务器来处理客户端调用。 在客户端客户端有一个存根在某些中称为客户端 语言提供与服务器相同的方法。 gRPC 客户端和服务器可以在各种 环境 - 从 Google 内部的服务器到您自己的桌面 - 并且可以 以任何 gRPC 支持的语言编写。因此例如您可以轻松地 在 Java 中创建 gRPC 服务器并使用 Go、Python 或 Ruby 中的客户端。另外 最新的 Google API 将具有其接口的 gRPC 版本让您 轻松将 Google 功能构建到您的应用程序中。
使用协议缓冲区
核心概念、架构和生命周期
服务定义
与许多 RPC 系统一样gRPC 基于定义服务的思想 指定可以使用其参数远程调用的方法以及 返回类型。默认情况下gRPC 使用协议 缓冲区作为接口 定义语言 IDL用于描述服务接口和 有效负载消息的结构。 gRPC 允许您定义四种服务方法
一元 RPC其中客户端向服务器发送单个请求并获得 单响应返回就像正常的函数调用一样。 服务器流式处理 RPC其中客户端向服务器发送请求并获取 用于读回消息序列的流。客户端从 返回流直到没有更多消息。gRPC 保证消息 在单个 RPC 调用中排序。 客户端流式处理 RPC其中客户端写入一系列消息并发送 它们到服务器再次使用提供的流。一旦客户有 写完消息它等待服务器读取它们并返回 它的回应。同样gRPC 保证单个 RPC 中的消息排序 叫。 双向流式处理 RPC其中双方发送一系列消息 使用读写流。这两个流独立运行因此客户端 服务器可以按照他们喜欢的任何顺序读取和写入例如 服务器可以等待接收所有客户端消息然后再写入其 响应或者它可以交替阅读消息然后编写消息或者 读取和写入的其他一些组合。每个消息的顺序 流被保留。 使用接口
从文件中的服务定义开始gRPC 提供协议 生成客户端和服务器端代码的缓冲区编译器插件。gRPC 用户 通常在客户端调用这些 API 并实现相应的 API 在服务器端。.proto
在服务器端服务器实现服务声明的方法 并运行 gRPC 服务器来处理客户端调用。gRPC 基础结构解码 传入请求、执行服务方法并对服务响应进行编码。 在客户端客户端有一个称为存根的本地对象对于某些 语言首选术语是客户端它实现与 服务。然后客户端可以在本地对象上调用这些方法 并且这些方法将调用的参数包装在适当的协议缓冲区中 消息类型将请求发送到服务器并返回服务器的 协议缓冲区响应。 同步与异步 在响应从服务器到达之前阻止的同步 RPC 调用是 最接近过程调用 RPC 的抽象 渴望。另一方面网络本质上是异步的并且在许多 能够在不阻塞当前的情况下启动 RPC 非常有用的方案 线。
大多数语言的 gRPC 编程 API 都有同步和 异步风格。您可以在每种语言的教程中找到更多信息并且 参考文档完整的参考文档即将推出。
RPC 生命周期
在本部分中你将详细了解 gRPC 客户端发生的情况 调用 gRPC 服务器方法。有关完整的实现详细信息请参阅 特定于语言的页面。
一元 RPC
首先考虑客户端发送单个请求的最简单类型的 RPC 并得到一个回复。
一旦客户端调用存根方法服务器 通知已使用此调用的客户端元数据、方法名称和指定的截止时间调用 RPC如果 适用。 然后服务器可以发回自己的初始元数据必须 在任何响应之前发送立即或等待客户的请求 消息。首先发生的是特定于应用程序的。 一旦服务器收到客户端的请求消息它就会做任何工作 需要创建和填充响应。然后返回响应 如果成功与状态详细信息状态代码和 可选状态消息和可选的尾随元数据。 如果响应状态为“正常”则客户端将获得响应即 在客户端完成调用。 服务器流式处理 RPC 服务器流式处理 RPC 类似于一元 RPC不同之处在于服务器返回 响应客户端请求的消息流。发送完所有后 消息、服务器的状态详细信息状态代码和可选状态消息 并将可选的尾随元数据发送到客户端。这样就完成了处理 在服务器端。客户端在拥有服务器的所有消息后完成。
客户端流式处理 RPC
客户端流式处理 RPC 类似于一元 RPC不同之处在于客户端发送 发送到服务器的消息流而不是单个消息。服务器 使用单个消息响应以及其状态详细信息和可选 尾随元数据通常但不一定要在它收到所有 客户端的消息。
双向流式处理 RPC
在双向流式处理 RPC 中调用由客户端发起 调用方法和接收客户端元数据的服务器方法名称 和截止日期。服务器可以选择发回其初始元数据或 等待客户端开始流式传输消息。
客户端和服务器端流处理是特定于应用程序的。由于两者 流是独立的客户端和服务器可以读取和写入消息 任何订单。例如服务器可以等到它收到所有 客户端的消息在写入其消息之前或者服务器和客户端可以播放 “乒乓球” – 服务器收到请求然后发回响应然后 客户端根据响应发送另一个请求依此类推。
截止时间/超时 gRPC 允许客户端指定他们愿意等待 RPC 的时间 在 RPC 因错误而终止之前完成。上 服务器端服务器可以查询查看特定 RPC 是否已超时 或完成 RPC 还剩多少时间。DEADLINE_EXCEEDED
指定截止时间或超时是特定于语言的某些语言 API 可以工作 在超时持续时间方面某些语言 API 在超时方面工作 的截止日期固定时间点可能有也可能没有默认截止日期。
RPC 终止
在 gRPC 中客户端和服务器都对 电话的成功他们的结论可能不匹配。这意味着 例如您可能有一个在服务器端成功完成的 RPC “我已经发送了我所有的回复但在客户端失败“响应 在我的截止日期之后到达服务器也可以决定 在客户端发送其所有请求之前完成。
取消 RPC
客户端或服务器可以随时取消 RPC。取消 立即终止 RPC以便不再执行任何进一步的工作。
元数据
元数据是有关特定 RPC 调用如身份验证的信息 详细信息以键值对列表的形式其中 键是字符串值通常是字符串但可以是二进制数据。
键不区分大小写由 ASCII 字母、数字和特殊字符 组成并且不得以 为 gRPC 本身保留开头。 二进制值键以 结尾而 ASCII 值键不以结尾。-_.grpc--bin
gRPC 不使用用户定义的元数据这允许客户端提供信息 与对服务器的调用相关联反之亦然。
对元数据的访问取决于语言。
渠道
gRPC 通道提供与指定主机上的 gRPC 服务器的连接并且 港口。它在创建客户端存根时使用。客户端可以指定通道 用于修改 gRPC 默认行为如切换消息的参数 打开或关闭压缩。通道具有状态包括和 。connectedidle
gRPC 如何处理关闭通道取决于语言。有些语言也 允许查询通道状态。
谁在使用 gRPC为什么
许多公司已经在使用 gRPC 来连接其中的多个服务 环境。用例从连接少数服务到 在本地或云环境中提供数百种不同语言的服务。 以下是我们一些早期采用者的详细信息和引述。 本文由博客一文多发平台 OpenWrite 发布
