gRPC 与 Protocol Buffers

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一、Protocol Buffers 基础

Protocol Buffers 的介绍文档：

https://developers.google.com/protocol-buffers/docs/overview

1.1 proto3

gRPC 使用的是 Protocol Buffers 的 proto3 版本。

https://developers.google.com/protocol-buffers/docs/proto3

Java 语言使用 Protocol Buffers 的教程如下：

https://developers.google.com/protocol-buffers/docs/javatutorial#compiling-your-protocol-buffers

二、gRPC 服务定义与四种 RPC 类型

2.1 服务定义

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service HelloService {
  rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloResponse);
}

message HelloRequest {
  string greeting = 1;
}

message HelloResponse {
  string reply = 1;
}

2.2 四种 RPC 类型

  • Unary RPC：一元调用，客户端发送一个请求，服务端返回一个响应。

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    rpc SayHello(HelloRequest) returns (HelloResponse) {
    }

  • Server streaming RPC：服务端流式 RPC，客户端发送一个请求，服务端返回一个流。

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    rpc LotsOfReplies(HelloRequest) returns (stream HelloResponse) {
    }

  • Client streaming RPC：客户端流式 RPC，客户端发送一个流，服务端返回一个响应。

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    rpc LotsOfGreetings(stream HelloRequest) returns (HelloResponse) {
    }

  • Bidirectional streaming RPC：双向流式 RPC，客户端和服务端都可以发送流。

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    rpc BidiHello(stream HelloRequest) returns (stream HelloResponse) {
    }

三、gRPC 认证

  • Credentials：channel credentials / call credentials
  • SSL/TLS
  • Token-based authentication with Google

四、gRPC 核心特性

使用场景：

  • 微服务架构
  • 边缘计算：边缘设备连接到后端服务，移动设备、浏览器、IoT
  • 生成高效的客户端

核心特性：

  • Idiomatic client libraries in 10 languages
  • Highly efficient on wire and with a simple service definition framework
  • Bi-directional streaming with HTTP/2 based transport
  • Pluggable auth, tracing, load balancing and health checking

4.1 HTTP/2 与双向 streaming

gRPC 基于 HTTP/2 传输，天然支持双向流式通信。HTTP/2 的多路复用特性使得单个连接上可以同时进行多个请求和响应，避免了 HTTP/1.1 的 head-of-line blocking 问题。这为 gRPC 的四种 RPC 类型提供了高效的底层传输能力。