掌握 gRPC 和 RPC 的关键区别

待我称王封你为后i 2024-02-05 23:40 44阅读 0赞

### **一、远程过程调用协议简介** ###

#### **1、RPC 的本质** ####

首先，我们探讨一下什么是 **[RPC][]**。RPC，缩写为 Remote Procedure Call Protocol，直译来看就是**远程过程调用协议**。

讲得通俗一些：

*  RPC 是一种**通信机制**
 *  RPC 实现了**客户端/服务器**通信模型

官方的定义可能会这样解释：**它是一种协议，可以使程序能在网络上请求远程计算机上的服务，而无须关心底层网络技术细节。**

**RPC 的构架可以分为三个层次**：

*  **用户与服务器（负责业务逻辑，并调用本地的存根程序）**
 *  **存根程序（Stub）（负责封装和解封装约定语法和语义）**
 *  **RPC运行时（RPCRuntime）（管理网络通信的最底层）**

下面的示意图说明了典型的开发情景：**前端代码调用后端服务**

![RPC 示意图][RPC 1]

#### 2、RPC 解决的核心问题 ####

RPC 的设计解决了几个关键问题：

*  **协议一致性问题：** 举例来说，如何确保前端和后端能够就“0为是，1为否”的约定达成共识。
 *  **传输协议的弹性：** 当面对网络错误、数据重传、丢失或性能瓶颈时，RPC 如何应对。
 *  **服务的发现机制：** 客户端应如何发现可用的服务器服务、访问哪个端口等。服务器可能会启动多个远程调用服务，监听在随机端口，客户端需要一种机制来探测这些服务。

#### **3、RPC 的使用场景** ####

两个经典的应用示例包括：

*  **即时通讯软件**
 *  **微服务架构**

#### *4、RPC 的工作流程*\* ####

从调用到结果接收，RPC 的过程概述如下：

*  调用方（Client）发起本地调用式的远程请求；
 *  客户端存根（Client stub）接收请求，将调用的方法名、参数等序列化为可网络传输的消息；
 *  客户端存根发送序列化后的消息给服务端；
 *  服务端存根（Server stub）接受消息并反序列化，以获取调用的方法名和参数；
 *  服务端存根执行本地调用获取结果；
 *  服务端返回执行结果给它的存根；
 *  服务端存根序列化执行结果，发送回客户端；
 *  客户端存根反序列化结果，并返回给客户端调用方；
 *  调用方（Client）得到最终的RPC调用执行结果。

#### 5、RPC 与 HTTP 的差异点 ####

RPC 和 HTTP 对比不完全是同等级别的比较，更恰当的是将 RPC 和 "**HTTP + [RestFul][]**" 放在一起对比。

##### **传输协议方面** #####

RPC 不限于 **[HTTP][]**，它还可以选择 TCP 进行传输，而 HTTP 只工作在自身的协议之上。

##### **传输效率方面** #####

RPC 包含了 HTTP2 的特性，使得它在传输效率上优于标准的 HTTP1。

##### **性能消耗方面** #####

得益于 HTTP2 的特性（如二进制传输、头部压缩等），RPC 在性能上的消耗相较于 HTTP1 会更低。

##### **负载均衡方面** #####

大多数 RPC 框架自带负载均衡策略，而传统的 **[HTTP][HTTP 1]** 方案则通常需要通过 Nginx/HAProxy 等工具实现。

##### **服务治理方面** #####

RPC **[框架][Link 1]** 能实现自动通知和服务调整，而 HTTP 则往往需要手动通知和修改配置。

### **二、深入了解 gRPC** ###

#### **1、gRPC 概述** ####

简单来说，**[gRPC][]** 是一个开源的RPC框架，它建立在 HTTP2 的基础设施之上，因而自然具备了HTTP2 的一系列优势：

*  **二进制分帧的数据传输**
 *  **多路复用**
 *  **服务端推送**
 *  **头部压缩**

#### 2、gRPC 的通信流程 ####

如下图所示，通过 gRPC 进行远程服务调用时，客户端（client）仅需 gRPC 存根，通过 Proto Request 请求 gRPC 服务器，服务器则通过 Proto Response(s) 返回结果。

![gRPC 通信流程图][gRPC 1]

### **三、了解 JSON-RPC 接口** ###

JSON-RPC 是一种简洁的使用JSON格式数据的RPC传输协议，它通过HTTP进行通信。Postman 是API开发中常用的工具，能够轻松实现 JSON-RPC 接口的测试与使用。

### **四、如何调试 gRPC** ###

[Apifox][] 提供基于 .proto 文件的 gRPC 接口调试功能，支持包含一元调用和流式调用。项目创建时，选择「gRPC项目」并导入 .proto 文件，即可开始调试，无需编写额外代码。

![Apifox gRPC 调试][Apifox gRPC]

导入 .proto 文件之前，需要确认是否有其他依赖的.proto文件，并添加相应的依赖路径。

![导入 .proto 文件][.proto]

#### **一元调用** ####

通过将 gRPC URL 填入地址栏并点击「调用」按钮，即可实现一元调用。

![一元调用][9eba4ad501adaca68ef78f9aac4ab856.png]

#### **流式调用** ####

流式调用包括服务端流、客户端流和双向流。调用成功后，用户可以在消息标签区编写并发送消息。Apifox 展示了时间线视图，按顺序分布显示调用状态、发送的消息和收到的消息。点击具体消息可以方便地查看详细信息。

![流式调用][c6a6e8b31f21ebc6fdbc8d0448a32ea8.png]

**知识扩展：**

*  **[REST API 简介 - RESTful Web 服务][RestFul]**
 *  **[分布式系统框架对比：gRPC vs Dubbo][gRPC vs Dubbo]**

[RPC]: https://apifox.com/apiskills/introduction-to-rpc-interfaces/
[RPC 1]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/30/90138f482cfa4667844991b7109d37e3.png
[RestFul]: https://apifox.com/apiskills/rest-api/
[HTTP]: https://apifox.com/apiskills/the-5-pillars-of-every-http-request/
[HTTP 1]: https://apifox.com/apiskills/http-vs-https/
[Link 1]: https://apifox.com/apiskills/comparison-of-rpc-frameworks/
[gRPC]: https://apifox.com/apiskills/introduction-to-grpc/
[gRPC 1]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/30/59581699ada14a6fbbc54540ee08cb93.png
[Apifox]: https://apifox.com/
[Apifox gRPC]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/30/20969ff7cf8e402ab8866a8ccdcca07b.png
[.proto]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/30/a7c15002a15c491f8f694f65d080bd59.png
[9eba4ad501adaca68ef78f9aac4ab856.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/30/f22d60b50164465193b97f0459265ffe.png
[c6a6e8b31f21ebc6fdbc8d0448a32ea8.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/30/6f829db07c8a4ad4bcbe6814fa10edfb.png
[gRPC vs Dubbo]: https://apifox.com/apiskills/grpc-vs-dubbo/