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grpc とは

1. grpc の高いパフォーマンス: protobuf が json より優れているのはなぜですか?

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grpc は go 言語のみをサポートしますか?

青灯夜游

Dec 16, 2022 pm 03:51 PM

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grpc は Go 言語だけをサポートしているわけではありません。 grpc は HTTP/2 に基づく通信プロトコルで、多言語 RPC フレームワークをサポートしています。現在、C、Java、Go 言語バージョン (grpc、grpc-java、grpc-go) が提供されています。C バージョンは C、C、Node.js をサポートしています。、Python、Ruby、Objective-C、PHP、C# がサポートされています。

grpc は go 言語のみをサポートしますか?

このチュートリアルの動作環境: Windows 7 システム、GO バージョン 1.18、Dell G3 コンピューター。

grpc とは

gRPC は HTTP/2 に基づく通信プロトコルで、多言語 RPC フレームワークをサポートし、モバイルおよび HTTP/ 向けに設計されています。 2. gRPC は HTTP/2 標準に基づいて設計されており、単一の TCP 接続上で双方向ストリーミング、フロー制御、ヘッダー圧縮、リクエストの多重化などの機能を提供します。これらの機能により、モバイルデバイスでのパフォーマンスが向上し、電力とスペースが節約されます。

RPC：Remote Procedure Callの略で、リモートプロシージャコール（リモートメソッドコール、リモートコールとも訳せます）と訳され、コンピュータの通信プロトコルです。このプロトコルを使用すると、ネットワーク間、プラットフォーム間、言語間などの問題を心配することなく、ローカルサービスを呼び出すのと同じくらい簡単にリモートサービスを呼び出すことができます。

gRPC メッセージのシリアル化方法では通常、Protobuf が使用されます。Protobuf はバイナリ形式で、サイズが小さく、ネットワーク転送が速く、占有帯域幅とトラフィックが少なく、呼び出しパフォーマンスが高くなります。

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gRPC の機能

IDL

gRPC ProtoBuf を使用してサービスを定義する ProtoBuf は、Google によって開発されたデータシリアル化プロトコル (XML、JSON に似ています)。 ProtoBuf はデータをシリアル化でき、データストレージ、通信プロトコルなどで広く使用されています。
多言語サポート

gRPC は複数の言語をサポートしており、言語に基づいてクライアントおよびサーバー関数ライブラリを自動的に生成できます。現在、C版grpc、Java版grpc-java、Go版grpc-goが提供されており、このうちgrpcはC、C、Node.js、Python、Ruby、Objective-C、PHP、C#などの言語に対応しています。 . grpc-java には Android 開発のサポートがあります。
HTTP2

gRPC は HTTP2 標準に基づいて設計されており、双方向ストリーミング、ヘッダー圧縮、リクエストの多重化など、より強力な機能を備えています。これらの機能は、帯域幅の節約、TCP リンク時間の短縮、CPU 使用率の節約、バッテリ寿命の延長などの大きなメリットをもたらします。同時に、gRPC はクラウドサービスや Web アプリケーションのパフォーマンスも向上させることができます。 gRPC はクライアント側とサーバー側の両方に適用できるため、クライアントとサーバー間の通信が透過的に実現され、通信システムの構築が簡素化されます。

grpc を使用する必要がある理由

優れたエコロジー: Google による支援。たとえば、nginx は grpc のサポートも提供します。 : たとえば、protobuf のパフォーマンスは json よりも高く、http2.0 のパフォーマンスは http1.1 よりも高くなります。
強力な型指定: コンパイラが問題の大部分を解決します。
ストリーミング処理 (http2.0 ベース): クライアントストリーミング、サーバーストリーミング、および双方向ストリーミングをサポート
概要grpc の利点を実現

1. grpc の高いパフォーマンス: protobuf が json より優れているのはなぜですか?

1) protobuf とは何ですか?

Protobuf は、異なるサービス間でデータをシリアル化するために Google によって開発されたバイナリ形式です。これは IDL (インターフェース記述言語) 言語です。

2) json よりどれくらい速いですか?

6 倍高速です。

3) protobuf が json より速いのはなぜですか?

json データと protobuf データ形式を比較すると、
サイズが小さい - 区切り文字は必要ありません: TLV 保存方法は区切り文字を必要としません。区切り文字 (カンマ、二重引用符など) でフィールドを区切ることができるため、区切り文字の使用を減らすことができます。
サイズが小さい空のフィールドは省略されます: フィールドにフィールド値が設定されていない場合、フィールドがシリアル化されるときのデータはまったく存在しません。つまり、エンコードは必要ありません。json はキーと null 値の値を渡します。
小さいサイズのタグのバイナリ表現: フィールドの数値を使用して、それを次のように変換します。バイナリ表現は、JSON キーの文字列表現よりもスペースを節約します。
エンコードとデコードは高速です。: tag にはフィールドの型が格納されており、値の長さを直接知ることができます。また、value が文字列の場合は、length を使用して長さを格納します。length から n バイトを直接取得して、value の値を取得できます。値の長さが不明なので、文字列マッチングを行う必要があります
protobuf エンコーディングの詳細については、: varint および zigzag エンコーディングメソッド

#2. grpc の高いパフォーマンス: http2.0 が http1.1 よりもパフォーマンスが高いのはなぜですか?

1) 多重化

http2.0 と http 1.* および http1.1pipling の比較
概略図

*: 1 つのリクエスト、1 つの応答、接続が確立され、完了後に閉じられます。各リクエストは接続を確立する必要があります。
: パイプリングソリューションは、複数のリクエストをキューに入れることです。シリアル化されたシングルスレッド処理、その後のリクエストは、実行の機会を得る前に、前のリクエストが返されるのを待ちます。リクエストがタイムアウトすると、後続のリクエストはブロックすることしかできず、方法はありません。これは、人々がよくヘッドオブラインブロッキングと呼ぶものです
: 1 つの接続上で複数のリクエストを同時に並行して実行できます。特定のリクエストタスクは時間がかかりますが、他の接続の通常の実行には影響しません。

TCP 接続が軽減され、TCP の再確立が頻繁にトリガーされなくなり、スロースタートが頻繁に発生することがなくなります
TCP 接続を削減し、ネットワークの輻輳を改善します

: http では http を介して本文を gzip 圧縮できるため、帯域幅を節約できますが、メッセージのヘッダーには圧縮されていないフィールドも多数あります。 Cookie などの圧縮、ユーザーエージェントの受け入れ、これらは圧縮する必要があります
: 多くのフィールド値は、多数の要求および応答メッセージで繰り返されるため、重複を避けるために必要ですパフォーマンス
: フィールドは ASCII エンコードされており、非効率的です。バイナリエンコーディングに変更すると改善できます上記は
、アルゴリズムは主に 3 つの部分で構成されます

動的辞書:静的辞書にヘッダーフィールドがない場合は、動的辞書を使用します
ハフマンエンコード:圧縮エンコード

この方法でフレーム化した後、これらのフレームを順不同で送信し、各フレームのヘッダーのストリーム識別子に従って組み立てることができます。
http/1.1# と比較してください。 ##テキストに基づいているため、各 key:value を改行文字で分割すると、次の問題が発生します。
は、一度に 1 つのリクエストまたは応答しか処理できません。この種のデータは分割されるためです。区切り文字を含むメッセージは、完了するまで解析を停止できません。

#4) サーバーはリソースをアクティブにプッシュします

サーバーはリソースをアクティブにプッシュするようにサポートされているため、一部のリクエストは省略できます。たとえば、1.html と 1.css という 2 つのファイルが必要な場合、それが http1.0 であれば、2 回リクエストする必要があり、サーバーはそれを 2 回返します。ただし、http2.0 では、クライアントが 1 回リクエストすると、サーバーは 2 回直接応答します。

プログラミング関連の知識の詳細については、プログラミング入門を参照してください。！

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