1　gRPC框架简介

最近一些年，随着网络的快速发展，一些软件项目越来越大、越来越复杂，也越来越变得难以维护。为了改变这样的困境，项目拆分成了一个选择。但不是没有代价的，原先作为一个单一项目，数据都在服务内部进行交互、处理，拆分为若干项目之后，数据间的交互成为一个问题。这个时候，RPC框架应运而生，解决了服务进程间的数据交互问题。

1.1　RPC简介及原理

RPC，远程过程调用协议（Remote Procedure Call Protocol），是为解决服务进程间数据交互而诞生的一种技术。客户端发起请求，服务端返回数据。它底层封装了网络交互的各种繁琐细节，使程序员可以专注于程序业务，快速实现进程间数据交互。

PRC 是怎样知道程序要交互的各个细节呢？

这不得不提到各种现代编程语言的一种编程思想——抽象！

在RPC 内部，无论是客户端还是服务端，都有一个叫做stub存根的组件，它是代理进行网络调用的对象。stub之上，是程序间定义的交互规则——服务接口。客户端调用服务接口，进而调用stub及网络，然后网络传输到服务端，再通过网络、stub反向找到服务接口，找到服务端注册的服务接口的具体实现，响应调用请求，通过网络访问客户端，就完成了服务进程间的数据交互。

图1.1　RPC 调用过程

从图中可以清楚看到，对于程序开发来说，在使用RPC过程中，服务接口最为重要，它定义了服务间的交互规则，是服务双方需要直接调用的组件。在服务端，服务接口具体实现真正实现了程序业务逻辑，进而实现了拆分程序的目标。而客户端，只需要调用服务接口解析访问数据即可。

一个定义良好规范的服务接口，对于RPC来说，非常关键和重要。

1.2　为何选择gRPC

gPRC，google开源实现的一个RPC框架，以支持多语言和适用移动场景应用为最大特点，自2015年项目发起以来受到广大关注。

目前，gRPC框架已经成熟，在互联网公司例如京东、腾讯等都开始有所应用。

图1.2　gRPC 官方列出的使用项目

为什么选择gRPC框架呢，总的来说，有三点原因：1多语言支持；2基于HTTP2标准；3、可插拔的插件机制。

在一个规模较大的公司当中，通常开发语言都不只有一种。通过gRPC，只需定义一个服务接口，就可实行各种语言项目之间的交互，大大促进了各项目之间的融合，减少了内部设施的复杂度。到目前，gRPC已支持C、C++、C#、Object-c、Java、Go、Ruby…..等多种语言。

gRPC基于HTTP/2标准设计，相比 HTTP /1标准，压缩头部，节省数据传输，同时带来了诸如双向流、流控、单TCP连接上的多复用请求等特性。这些特性使得其在移动设备上表现更好，更省电和节省空间占用。

另外，许多客户端通过 HTTP 代理访问网络，gRPC 采用 HTTP/2 实现，能透明转发 gRPC 的数据，无缝兼容 gRPC。

Nginx从1.13.10开始支持gRPC。

gRPC 在设计之初，就注意到了后期扩展。通过提供可插拔的插件机制，可以实现负载平衡、跟踪、健康检查和身份验证等诸多高级功能。

1.3　使用 gRPC 的前置知识

对于使用RPC来说，服务接口的定义至关重要。

许多RPC框架，例如阿里Dubbo，都是使用RPC本身开发语言来定义服务接口，而gRPC，为了实现对多语言支持，采用了一种叫做Protobuf的服务中立语言，来定义服务接口。

Protobuf是一种序列化机制，也是一种中立接口。Protobuf自成一个体系，不与任何特定编程语言绑定。在这个体系中，它拥有对各种语言特性的描述。使用Protobuf定义接口后，只需要使用Protobuf对应各语言的编译器，反向生成编程语言，就能实现跨语言特性。

简单理解，Protobuf就是一门编程语言，而Protobuf特定语言编译器，就是编程语言的特定系统编译器。编程语言依靠对应的特定系统编译器实现了跨系统运行，同样，Protobuf也依靠特定语言编译器，实现了多语言支持。

因此，要使用gRPC，protobuf是必须要掌握的前置知识。

接下来，就让我们来了解 Protobuf吧！