Архитектура микросервисов широко распространена в современном программировании. Благодаря этой архитектуре разработчики смогут самостоятельно разрабатывать сервисы и управлять ими. Однако очень важно выбрать правильный протокол для эффективного взаимодействия между микросервисами. Здесь протокол gRPC (Google Remote Treatment Call) выделяется своей высокой эффективностью и скоростью. В этой статье мы предоставим подробную информацию о RPC и gRPC, рассмотрим преимущества gRPC в архитектурах микросервисов и продемонстрируем их различия на примерах кода на языке программирования Go.

RPC это что?

Удаленный вызов процедур (RPC) — это протокол, который позволяет одному компьютеру выполнять вызов процедуры на другом компьютере. RPC позволяет разработчикам обмениваться данными между службами по сети. Этот протокол упрощает программистам вызов удаленных служб, поскольку они могут действовать так, как если бы они вызывали локальные процедуры.

RPC был первоначально разработан в 1980-х годах и широко используется в программировании для взаимодействия между сервисами. В традиционных системах RPC данные часто передаются в формате JSON или XML. Хотя эти форматы удобны для передачи данных, процесс их обработки и передачи по сети занимает много времени. Например, процесс передачи данных в формате JSON часто может занимать 100–200 миллисекунд. Это может вызвать проблемы в системах, работающих под высокой нагрузкой.

gRPC что это?

gRPC — это высокопроизводительная среда RPC, разработанная Google в 2015 году. gRPC использует формат Protobuf (буферы протокола), который позволяет передавать данные в двоичном формате. Данные, передаваемые в двоичном формате, намного быстрее и эффективнее, чем JSON или XML. Одним из основных преимуществ gRPC является скорость и эффективность, особенно в микросервисных архитектурах.

gRPC использует протокол HTTP/2, который позволяет отправлять несколько запросов одновременно. Это, в свою очередь, обеспечивает эффективное использование сетевых ресурсов. Основная цель gRPC — установление высокоскоростной и эффективной связи, обеспечивающей быстрый и надежный обмен данными между микросервисами.

Преимущество Protobuf

Преимущество Protobuf При использовании Protobuf процесс передачи данных происходит значительно быстрее. Например, процесс передачи данных в формате JSON или XML часто может занимать 100–200 миллисекунд. Однако с помощью Protobuf этот процесс можно сократить до 10–20 миллисекунд. Это особенно важно для систем, работающих под высокой нагрузкой.

Если мы посчитаем количество микросервисов, использующих gRPC и Protobuf вместе, мы сможем сэкономить 10 миллисекунд на каждый микросервис. Если у вас 100 микросервисов, это означает экономию времени в 1000 миллисекунд (т. е. 1 секунду). Если количество микросервисов увеличить, экономия времени будет более существенной. Да, вы можете сказать, что такое количество микросервисов встречается редко. Но если учесть, сколько прото-файлов пишется для каждого микросервиса, то это зависит еще и от количества методов grpc в микросервисах. Именно по этой причине Google создал gRPC на основе rpc. И микросервисы на языке программирования Go также в основном используют gRPC. gRPC используется не только в языке программирования go, но и в других языках программирования. Например: C++, Java, Python, Ruby, PHP, C#, JavaScript и другие языки программирования также используют gRPC. Его преимущество в том, что мы можем сгенерировать файл прототипа на нужном языке программирования. И если используется прото-файл, один микросервис проекта находится на Python, а другой — на Golang, мы можем сгенерировать Python-код прото-файла. Вы правы, что это можно сделать с помощью RPC, но это будет очень сложный процесс. Чтобы облегчить этот процесс, Google разработал gRPC. Но если вы попробуете RPC перед использованием gRPC, вы заметите разницу в коде и времени.

Преимущества gRPC

1. Скорость. При использовании gRPC данные передаются в двоичном формате, что увеличивает скорость. Данные, передаваемые в двоичном формате, намного быстрее и эффективнее, чем JSON или XML.

2. Эффективность. Процесс передачи данных с использованием Protobuf очень эффективен. При передаче данных с помощью Protobuf их размер уменьшается, что сокращает время передачи по сети.

3. Многоязычная поддержка: gRPC поддерживает несколько языков программирования, что позволяет программистам работать на своих любимых языках. gRPC можно использовать во многих языках программирования с помощью Protobuf.

4. Возможности потоковой передачи: возможности двусторонней потоковой передачи доступны с помощью gRPC, что облегчает обмен данными в реальном времени. Это особенно полезно при передаче больших объемов данных, например видео- или аудиопотоков.

5. Простая интеграция: gRPC обеспечивает легкую интеграцию с другими сервисами. Это позволяет разработчикам быстро создавать собственные сервисы и добавлять к ним новый функционал.

6. Безопасность: gRPC обеспечивает безопасную связь с использованием TLS (безопасность транспортного уровня). Это обеспечивает безопасность данных и усиливает защиту данных, передаваемых по сети.

7. Управление версиями: gRPC облегчает управление версиями, что упрощает обновление сервисов. Разработчики могут продолжать поддерживать старые версии и внедрять новые версии.

8. Простота тестирования. Службы gRPC легко тестировать, поскольку их интерфейс четко определен. Это позволяет разработчикам быстро тестировать сервисы.

Коды на изображениях ниже — это коды для создания службы, которая возвращает сообщение “Привет, Мир!”в RPC и gRPC.

Приоритеты кода

1. Скорость. При использовании gRPC данные передаются в двоичном формате, что увеличивает скорость. Данные, передаваемые в двоичном формате, намного быстрее и эффективнее, чем JSON или XML.

2. Эффективность. Процесс передачи данных с использованием Protobuf очень эффективен. При передаче данных с помощью Protobuf их размер уменьшается, что сокращает время передачи по сети.

3. Многоязычная поддержка: gRPC поддерживает несколько языков программирования, что позволяет программистам работать на своих любимых языках. gRPC можно использовать во многих языках программирования с помощью Protobuf.

Краткое содержание

Скорость и эффективность gRPC в архитектуре микросервисов позволяют разработчикам и компаниям предоставлять свои услуги более эффективно и быстро. Системы, разработанные с использованием gRPC и Protobuf, более эффективны и быстрее, чем традиционные системы RPC. Это особенно важно для систем, работающих под высокой нагрузкой. Многоязычная поддержка gRPC и возможности простой интеграции делают его очень полезным инструментом в современном программировании. Эту статью написал Вахобов Шахбоз, разработчик Golang. Приносим извинения за возможные неудобства. И мы просим вас обязательно сообщить об этом.