Google gRPC 简介

比眉伴天荒 2022-08-07 03:45 224阅读 0赞

**Google gRPC 简介**

**1.   简介**

Google 刚刚开源了[grpc][],  一个基于HTTP2 和 Protobuf 的RPC 实现。

其中github地址： https://github.com/grpc/grpc

Protobuf 本身虽然提供了RPC  的定义语法，但是一直以来，Google 只开源了Protobuf 序列化反序列化的代码，而没有开源RPC 的实现，于是存在着众多良莠不齐的第三方RPC 实现。

从实现和特性看来，grpc 更多的是考虑移动场景情况下客户端和服务端的通信，正如其自称的「general RPC framework that puts mobile and HTTP/2 first」。HTTP2 本身提供了连接多路复用、Body 和 Header 压缩等机制，grpc 基于此可以提供比较高效的实现。

grpc 所使用的依赖都比较新，如protbuf 需要3.0 版本, c++ 使用了c++11, Java 实现中的netty 需要5.0  版本, HTTP2 也是刚刚定稿。这些依赖中很多都还是没有正式release ，所以目前来看grpc 还不是一个可稳定使用的状态。

grpc 提供了c 、[Java][]、[golang][] 的原生实现，并以c 共享库的方式来支持Node.js, Python, Ruby, Objective-C, PHP 和 C\# 语言 (由此看来，c++, Java 和golang 在Google 有着一等公民的地位)。其中Java 语言的实现亦可以用于Android 客户端，Objective-C 的实现主要针对IOS 客户端。

**2. 协议分析**

gRPC 和通常的基于TCP的实现不同，是直接基于HTTP2 协议的。HTTP2 使得gRPC 能够更好的适用于移动客户端和服务端通信的使用场景，并且连接多路复用也保证了RPC 的效率。

gRPC 的协议设计上很好的使用了HTTP2 现有的语义，请求和响应的数据使用HTTP Body 发送，其他的控制信息则用Header 表示。先看个例子，假设Protobuf 定义如下:

package foo.bar;
    
    message HelloRequest {
      string greeting = 1;
    }
    
    message HelloResponse {
      string reply = 1;
    }
    
    service HelloService {
      rpc SayHello(HelloRequest) returns (HelloResponse);
    }

在这里面我们定义了一个service HelloService。grpc 为这样一个调用发送的请求为:

HEADERS (flags = END_HEADERS)
    :method = POST
    :scheme = http
    :path = /foo.bar.HelloService/SayHello
    :authority = api.test.com
    grpc-timeout = 1S
    content-type = application/grpc+proto
    grpc-encoding = gzip
    authorization = Bearer y235.wef315yfh138vh31hv93hv8h3v
    
    DATA (flags = END_STREAM)
    <Delimited Message>

Http 请求的Path 部分用来表示调用哪个服务，格式是/\{package\}.\{ServiceName\}/\{RpcMethodName\}，content-type 目前取值都是application/grpc+proto，将来gRPC 支持除Protobuf 之外的协议如Json 时，会有别的值。grpc-encoding 可以有gzip, deflate, snappy 等取值，表示采用的压缩方法。grpc-timeout 表示调用的超时时间，单位有Hour(H), Minute(M), Second(S), Millisecond(m), Microsecond(u), Nanosecond(n) 等。

除了gRPC 定义的标准头之外，也可以自己添加新的头。如果是二进制的Header，则Header Name 以-bin 结尾，Header Value 是经过Base64 编码的二进制数据。

服务端对这个请求返回一个Response:

HEADERS (flags = END_HEADERS)
    :status = 200
    grpc-encoding = gzip
    
    DATA
    <Delimited Message>
    
    HEADERS (flags = END_STREAM, END_HEADERS)
    grpc-status = 0 # OK
    trace-proto-bin = jher831yy13JHy3hc

grpc-status 为0 表示请求没有出现问题，成功返回。

gRPC 还定义了GOAWAY Frame， 当Server 断开一个连接的时候，需要向客户端发送这样一条消息；以及PING Frame，接受到PING Frame 后直接原样返回数据，用于连接存活检测和延迟检测。

HTTP2 的Header 并不是特别高效的格式，存储上和解析上都有一些效率问题。如果启用加密连接的话，则会有更多的效率开销。

参考： http://www.dongliu.net/post/622451

[grpc]: http://www.grpc.io/
[Java]: https://github.com/grpc/grpc-common/blob/master/java/javatutorial.md
[golang]: https://github.com/grpc/grpc-common/tree/master/go