gRPC原理、核心概念和性能分析（grpc例子）
ccwgpt 2024-10-13 01:30 49 浏览 0 评论
gRPC 简介
gRPC 是Google开源的一个高性能、通用的RPC框架。
gRPC 客户端和gRPC服务端共用一个接口方法。
gPRC客户端和服务端可以在各种环境中运行和相互调用。它具有运行环境无关性和开发语言无关性。这种与语言无关的RPC框架，更适合构建分布式应用，尤其是微服务系统。
在客户端有一个称为stub的本地对象，它实现了与服务相同的方法。然后，客户端可以在stub 本地对象上调用这些方法，并将该调用的参数包装在适当的Protocol buffer消息类型中。然后客户端将请求消息发送到服务器，如果是同步调用，需要等待服务端的响应。
gRPC为什么性能表现如此优异？
Spring Cloud 中默认使用Feign 进行内部的服务调用，而Feign底层使用HTTP协议进行服务之间的调用。
对比gRPC和HTTP/JSON 客户端的传输效率，gRPC性能表现非常优异。主要有3个方面的原因：
（1）gPRC采用了Proto Buffer 作为序列化工具，这比采用JSON方式进行序列化性能提高了不少；
（2）gRPC采用了HTTP2协议，进行了头部信息压缩，对连接进行了复用，减少了TCP的连接次数；
（3）gPRC采用了Netty作为IO处理框架，提高了性能。
gPRC依赖Protocol Buffers
Protocol Buffers简称ProtoBuf，是一种高效、轻便、易用的结构化数据存储格式，它与平台无关、与语言无关、可扩展性强，广泛用于通信协议和数据存储等领域。
（1）Protocol Buffer具有JSON、XML格式的所有优点，且易于扩展；
（2）Protocol Buffer解析速度非常快，与XML对比，解析速度快了 20-100倍，比JSON快3-5倍；
（3）序列化数据非常紧凑、简洁，与XML对比，采用Protocol Buffer序列化的数据大概是采用XML序列化数据size的10%-30%；
gRPC依赖HTTP2
HTTP2即超文本传输协议版本2，HTTP2通过对头部字段进行压缩，在客户端和服务端建立连接之后允许双向传输数据来提高传输效率、减少延迟。
（1）HTTP2是一个二进制协议；
（2）多路复用，提高了连接的利用率；
（3）头压缩；
（4）服务器推送，是HTTP2具有的一个强大的功能，这个功能称为缓存推送。
gPRC基于Netty进行IO处理
Netty 是由JBOSS开源的一个异步事件驱动的Java网络应用框架，用于快速开发可维护的、高性能的服务器和客户端。
gRPC 的Java版本用Netty 作为NIO框架。
gRPC 的服务端（Server）和客户端（Client）均使用Netty Channel 作为数据传输通道，使用Proto Buffer作为数据序列化和反序列化的工具，每个请求都封装成符合HTTP2规范的数据流。客户端连接上服务端的Channel 之后，仍然保持长连接，这样就做到了连接复用，而不需要每次请求都需要客户端重新连接上服务端，从而大大提高了数据交互的效率。
Spring Cloud 默认使用Feign 进行内部的服务调用，而Feign 底层使用HTTP 协议进行服务之间的调用。现在更高效的内部服务调用方案是gRPC。
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