RPC（遠程過程調用，Remote Procedure Call）

RPC 是一種讓程式能夠像調用本地函數一樣，調用位於遠端服務器上的函數或方法的技術。它的主要目的是簡化分布式系統的開發，讓開發者無需關注底層的網絡通信細節。

gRPC 介紹

gRPC（gRPC Remote Procedure Calls）是一個高性能、開源的遠程過程調用（RPC）框架，由 Google 開發並於 2015 年開源。gRPC 基於 HTTP/2 協議，並使用 Protocol Buffers（Protobuf）作為接口描述語言（IDL）和消息交換格式。由於其高效、靈活和多語言支持，gRPC 已成為現代微服務架構中常用的通信解決方案。

RPC vs gRPC: 主要差異

在比較傳統的 RPC 與 gRPC 時，主要的差異體現在訊息格式、效能、傳輸協定等多個方面。以下是兩者的關鍵區別：

gRPC 工作原理

gRPC 的工作流程通常包括以下幾個步驟：

1. 定義服務：
   • 使用 Protobuf 編寫 .proto 文件，定義服務接口及其方法和消息結構。
2. 生成代碼：
   • 通過 Protobuf 編譯器（protoc）生成相應語言的客戶端和服務端代碼。
3. 實現服務：
   • 在服務端實現生成的接口方法，處理客戶端的請求並返回結果。
4. 調用服務：
   • 在客戶端使用生成的 stub 調用服務端的方法，gRPC 框架負責處理底層的通信細節。

gRPC 通訊流程

gRPC 核心組件

• gRPC Stub

  • 客戶端並不是直接與伺服器溝通，而是透過稱為 gRPC Stub 的代理對象。Stub 負責將客戶端的請求轉換為伺服器能理解的形式。
  • 這個 Stub 是自動從 Proto 檔案生成的，了解如何處理請求和回應。

• Protocol Buffer（協定緩衝區）

  • Protocol Buffers 是 gRPC 用來編碼和解碼資料的工具，將資料轉換成高效的二進制格式(Binary)，節省網路流量並加速通訊過程。
  • 當客戶端發送請求時，資料會被 Protocol Buffers 編碼，傳送給伺服器；伺服器回應時，資料也會先被 Protocol Buffers 編碼。

• Proto 檔案

  • 這是一個定義檔，裡面定義了服務（service）和訊息格式。
  • Proto 檔案定義了所有的通訊規則，像是客戶端要傳送什麼樣的資料，伺服器要回傳什麼資料。

gRPC 通訊流程

1. 客戶端請求（Client Request）：
   • 客戶端應用程式透過呼叫存根物件上的方法來發起 RPC 呼叫。
2. 存根到通道（Stub to Channel）：
   • Stub 將請求參數序列化為 Protobuf 訊息，並透過已建立的通道將其傳送到伺服器。
3. 伺服器接收（Server Reception）：
   • 伺服器接收 Protobuf 訊息並將其解碼為結構化資料。
4. 方法執行（Method Execution）：
   • 伺服器執行對應的方法，呼叫服務實作中定義的業務邏輯。
5. 回應產生（Response Generation）：
   • 伺服器將回應資料編碼為 Protobuf 訊息。
6. 通道到存根（Channel to Stub）：
   • 伺服器將產生的 Protobuf 訊息透過通道傳送回客戶端 Stub。
7. 存根到客戶端（Stub to Client）：
   • Stub 對回應訊息進行解碼，並將反序列化的回應資料傳回客戶端應用程式。

服務比較

結語

gRPC 是一個輕量級且高效的資料擷取系統，其核心優勢在於合約描述的方式。與傳統架構不同，gRPC 強調合約的重要性，而非架構本身在協商中的主導地位。這意味著伺服器與客戶端之間的互動主要依賴於預先定義的合約，而非架構設計的靈活性。
在 gRPC 中，雖然資料處理和計算由遠端伺服器負責，但大部分的運算負荷卻由客戶端承擔。這種設計使得客戶端能夠以較低的資源消耗進行高效的資料傳輸和處理。
因此 gRPC 成為延遲敏感和高吞吐量應用程式的更好選擇。

延伸閱讀

• https://kostyay.com/grpc-5-years-later-is-it-still-worth-it-b181a3b2b73b