什么是 gRPC？架构、流媒体和 API 权衡
无刮擦的通用抓取 API 检索允许的公共网络内容，并可以在 gRPC 必须在真实响应中观察时渲染 JavaScript。
简言之
- gRPC 具有一个精确的协议角色。 gRPC 是一个开源的远程过程调用框架，客户端通过生成的客户端和服务器代码在另一个进程上调用类型化的服务方法。
- gRPC 必须在正确的层级上读取。 传输、表示、浏览器策略和应用程序授权保持分离。
- 中介可以改变应用程序观察到的内容。 网关、缓存、浏览器默认设置和客户端库可以在源字节和解析数据之间添加处理。
- 验证需要内容证据。 仅凭状态或字段无法证明预期的公共表示到达。
- 安全性取决于范围和验证。 协议语法从不授予访问资源或信任调用者提供的值的权限。
什么是 gRPC？
gRPC 是一个开源的远程过程调用框架，客户端通过生成的客户端和服务器代码在另一个进程上调用类型化的服务方法。服务契约通常写在 .proto 文件中，协议缓冲对消息进行编码，而 HTTP/2 在端点之间传递调用。局部调用外观是一个编程模型；每个调用仍然跨越网络边界，带有延迟、部分故障、授权和兼容性问题。
有用的定义同时包括机制及其边界。gRPC 影响交换的特定部分，而相邻的责任保持与 HTTP、浏览器、所选传输、应用程序或服务器的数据模型。保持这些层次的分离使错误报告可重现，并防止配置更改被误认为是访问控制决策。
对于 API 开发人员，首要问题是谁产生值或行为。下一个问题是由谁进行解释。最后一个问题是，什么可观察结果证明该解释有效。这三个答案将一个术语变成可测试的接口契约。
gRPC 调用如何跨越网络
服务定义命名方法并分配请求和响应消息类型。协议缓冲编译器和语言特定的 gRPC 插件将该定义转换为客户端存根和服务器接口。应用程序代码调用存根，而生成的代码序列化请求，框架调用，发送元数据，并在调用者的语言中重建响应。
HTTP/2 为 gRPC 提供了一个具有流、流量控制、头部压缩和持久连接的多路复用传输。多个调用可以共享一个连接，而不需要表现为一个 HTTP/1.1 请求队列。这种传输选择有助于并发服务流量，但应用程序截止日期、负载均衡和容量限制仍然需要明确设计。
gRPC 支持单次调用、服务器流调用、客户端流调用和双向流调用。单次调用与常规请求和响应密切对应。流方法保持一个有序消息流在一个或两个方向上开放，这在结果逐渐到达或两个对等方需要交换更新时非常有用。
状态代码和尾部元数据传达调用结果。传输连接可以成功，而远程方法返回一个应用程序级别的失败，因此监控应记录 gRPC 状态、方法名称、经过时间和选择的响应元数据，而不是将一个开放的 HTTP/2 连接视为成功的证明。
读取 gRPC 服务契约
以下术语分隔通常合并为一个标签的组件。将它们视为参与者之间的接口，而不是网络跟踪中的装饰。
服务
一个命名的可远程调用方法的集合。服务器实现该服务，客户端接收其生成的存根。
RPC 方法
一个将一个请求类型与一个响应类型或流形状配对的契约。方法名称成为公共接口的一部分。
消息
由编号字段组成的类型化协议缓冲记录。字段编号，而不是源代码属性顺序，用于识别电缆上的值。
元数据
在消息数据之前或之后发送的键值信息。它通常携带身份验证上下文、追踪标识符和响应细节。
截止日期
调用者愿意等待的最长时间限制。截止日期传播可以防止下游工作在结果不再有用之后继续进行。
渠道
客户端侧的抽象，管理与目标的连接。一个渠道可以在调用之间重用，而不是每次方法调用都打开一个新的连接。
为什么 gRPC 在网络数据收集中重要
gRPC 可以改变到达的字节、这些字节的解释方式，或浏览器代码是否可以观察结果。收集工作流程应在更改工具之前找到该影响。记录请求的 URL、最终 URL、响应状态、表示类型、相关协议字段和一个预期内容标记。该紧凑记录将正确的页面与访问消息、同意屏幕、重定向目标、空应用程序框架或不兼容编码区分开来。
当所需的数据存在于开放的服务器渲染响应中时，直接 HTTP 是最简单的获取路径。当批准的内容依赖于 JavaScript 执行、浏览器管理的状态、导航或浏览器安全策略时，浏览器变得相关。这两条路径不应被强制看起来相同：浏览器根据平台规则管理 cookie、压缩、重定向、CORS 和存储，而直接客户端则暴露一组不同的默认值。
会话连续性在一个响应为下一个请求建立状态时非常重要。保持在一个受限的客户端上下文内的授权序列，保存所需的区域设置和网络来源，并避免混合无关作业的状态。代理会改变网络来源；它不会重现头部，不解码表示，不执行脚本，也不授予对受限内容的访问。
解析仅在表示验证后开始。在提取字段之前，确认最终主机、可用的规范身份、媒体类型、解码状态和所需的业务标记。这个顺序可以防止解析器将错误文档转换为看似技术上成功的空记录。
中介需要得到明确的关注。内容分发网络可以选择编码变体，网关可以回答OPTIONS，缓存可以重用协商的响应，应用服务器可以设置cookie或授权字段。仅比较应用代码与最终页面输出跳过了可能做出决定的层。
无废料通用抓取API在团队需要管理获取允许的公共内容时相关，包括JavaScript渲染的页面。获取合同仍应定义目标、允许的字段、预期的表示、接受标记和停止条件。产品能力并不能替代源条款、隐私审查或应用级验证。
gRPC适合的地方
当gRPC改变具体的产品行为、兼容性要求或诊断决策时，就能在一个架构中占据一席之地。这些用例首先描述工作，然后再描述协议特性。
内部服务调用
团队可以在服务之间共享一个架构，并为几种实现语言生成一致的客户端。
增量结果交付
服务器流可以在记录变为可用时发送，而不是等待一个大的最终主体。
遥测和控制平面
双向流可以在保留明确的类型合同的同时传递持续的状态变化。
移动到后端调用
紧凑的消息可以减少传输字节，前提是客户端平台和网关策略经过计划。
多语言系统
一个.proto合同可以减少gRPC工具链支持的语言之间的手工翻译。
严格的API演变
编号的消息字段和兼容性规则为团队提供了一种有规律的方式在不重新解释旧字段的情况下添加字段。
gRPC与JSON和REST风格HTTP API的比较
当双方都可以共享架构并使用支持的代码生成器时，gRPC最强大。JSON-over-HTTP API更容易通过普通浏览器和命令行工具进行检查，它适合消费者重视松耦合的公共集成。选择是一个合同和生态系统的决定，而不是一个通用的速度排名。
| 维度 | gRPC | 相关概念或替代方案 |
|---|---|---|
| 合同 | 类型服务和消息架构 | 资源路径和媒体类型架构 |
| 线格式 | 通常是协议缓冲区 | 通常是JSON，但HTTP允许其他格式 |
| 流 | 内置于方法形状中 | 通过几个独立的HTTP机制实现 |
| 浏览器访问 | 通常需要网关或面向浏览器的客户端 | 为普通HTTP端点提供本机提取支持 |
| 调试 | 在启用的gRPC工具和反射下效果最好 | 使用一般HTTP工具可读 |
仅在保留层边界的情况下比较才有用。两个机制可以在一个请求中共存，替换一个并不意味着自动替换另一个。记录所选行为的输入、可观察输出、失败状态和所有权。
常见的gRPC设计错误
- 将远程调用视为本地。 远程工作可能超时、被取消，或在调用者停止等待后完成。方法名称不应隐藏昂贵或改变状态的行为。
- 忽视截止日期。 缺少截止日期可能会在其业务价值过期后留出排队工作。设定现实的限制并通过下游调用传播。
- 更改字段编号。 重命名的字段可以保留其编号，但重新使用已删除的编号可能会导致旧消息和新消息不一致。在模式中保留已删除的标识符。
- 默认选择流式传输。 流在其生命周期内消耗连接和应用程序资源。当增量交换改变产品行为时，请使用流式传输。
- 假设浏览器兼容性。 普通浏览器获取代码不会暴露每个 gRPC 传输行为。当浏览器是客户端时，请规划 gRPC-Web 或 HTTP 网关。
- 不加区分地记录消息体。 类型化有效载荷可能包含凭证或个人数据。在操作日志中优先使用方法、状态、时间和已批准的标识符。
在删除有关库或浏览器自动执行的假设后，大多数错误更容易诊断。捕获最小轨迹，编辑秘密，并逐一更改一个可控变量。目标是对返回表示的稳定解释，而不是一系列不相关的头部调整。
实际 gRPC 评估检查表
这个序列在发布之前作为设计审查，并在行为变化后作为生产诊断。它将协议证据与应用结果连接起来。
- 在选择框架包装器之前编写服务合同，并审查每个方法是单一的（unary）还是确实需要流。
- 列出每个调用者的语言和运行时，然后确认每个语言的官方支持和代码生成所有权。
- 定义截止日期、取消行为、最大消息期望和状态映射，作为 API 合同的一部分。
- 使用旧客户端和新服务器测试模式演进，然后反转配对以暴露兼容性假设。
- 决定浏览器、外部合作伙伴和调试工具将如何访问服务；仅在该边界真实的地方添加网关。
- 衡量在代表性并发下的端到端调用行为，包括下游时间和序列化成本。
- 记录允许哪些元数据键，防止秘密或不受控制的用户输入进入跟踪和日志。
通过保存一个小的接受样本和一个拒绝样本，以及相同的编辑规则，完成审查。未来的更改可以与已知的页面身份、预期字段和解码内容进行比较，而不仅仅是内存或屏幕截图。
安全、元数据与可观察性
传输安全保护传输中的字节，但并不决定哪个调用者可以调用方法。验证对等体，授权请求的操作，并在服务边界验证每个消息。生成的类型防止许多形状错误；它们不能替代业务验证。
元数据应该像任何其他协议中的头部一样得到相同的审查。身份验证值应使用平台的批准凭证路径，而跟踪值应受到限制。服务器不能仅仅因为客户库生成请求，就假设元数据是可信的。
有用的 gRPC 遥测将连接健康与方法健康分开。记录方法级的延迟、状态、取消、截止日期耗尽和响应大小等级。这使得慢依赖变得可见，同时不捕获敏感的消息体。
定义 gRPC 的标准
官方 gRPC 介绍 定义服务、生成的存根和协议缓冲区。这个主要来源修正了本文中使用的词汇和边界，而实现行为仍需在所选客户端和部署中进行观察。
gRPC 核心概念指南 描述单一和流式方法的形状。这个主要来源修正了本文中使用的词汇和边界，而实现行为仍需在所选客户端和部署中进行观察。
HTTP/2 规范 定义 gRPC 使用的多路复用传输。这个主要来源修正了本文中使用的词汇和边界，而实现行为仍需在所选客户端和部署中进行观察。
协议缓冲区概述 解释模式语言和二进制消息格式。这个主要来源修正了本文中使用的词汇和边界，而实现行为仍需在所选客户端和部署中进行观察。
gRPC 决策语句
当一个类型化的共享合同、生成的客户端和一流的流式传输解决具体的服务对服务问题时选择 gRPC；当公开检查和广泛客户端覆盖更重要时，选择更简单的 HTTP 表示。
将规则放入接受测试中。说明哪个参与者发送信号，哪个参与者解释信号，哪些中介可以改变路径，哪些内容标记证明成功。这使得 gRPC 成为可观察系统的一部分，而不是在失败后附上的标签。
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gRPC 和协议缓冲区是一样的吗？
不是。 gRPC 是 RPC 框架和调用模型，而协议缓冲区通常提供其接口定义和消息编码。其他关注点，例如 HTTP/2 传输、状态处理、截止日期和生成的服务代码，属于 gRPC，而不是仅限于序列化格式。
gRPC 总是使用 HTTP/2 吗？
主流 gRPC 实现使用 HTTP/2 语义进行传输。面向浏览器的变体和网关可能会暴露不同的边缘，因此架构图应区分原生 gRPC 跳跃与任何翻译的 HTTP 接口。
浏览器可以直接调用 gRPC 服务吗？
浏览器通常需要 gRPC-Web 支持或 HTTP 网关，因为普通浏览器网络 API 并未暴露完整的原生 gRPC 传输。网关成为公共合同的一部分，并应单独进行监控。
gRPC 总是比通过 HTTP 的 JSON 更快吗？
不。有效负载大小和序列化可以有利于 gRPC，但端到端性能还依赖于服务工作、网络条件、连接重用、消息大小和客户端实现。在做出笼统的声明之前，请测量实际工作流程。
gRPC API 应该如何演变？
gRPC API 应该添加兼容字段，保留现有字段编号，保留已移除的标识符，并测试旧的和新的客户端-服务器配对。方法行为和状态语义需要与.proto 文件一起进行兼容性审核。