gRPC框架

读了songguojun大佬的一篇文章gRPC框架详解，总结一下关于gRPC的知识点

RPC是什么

RPC是远程调用，是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务，不需要了解底层网络技术的协议，简单的理解就是一个节点请求另一个节点提供的服务。

RPC只是一套协议，基于这套协议规范来实现的框架称为RPC框架。

RPC机制和实现过程

RPC是远程过程调用的方式之一，涉及调用方和被调用方两个进程的交互。因为RPC提供了类似于本地方法调用的形式，所以对于调用方来说，调用RPC方法和调用本地方法并没有明显区别。

远程调用过程中的client和server每个阶段的操作。

当客户端发送请求的网络消息到达服务器时，服务器上的网络服务将其传递给服务器存根(server-stub)。服务器存根与客户端存根一一对应，

是远程方法在服务端上的体现，用来将网络请求传递来的数据转换为本地过程调用。服务器存根一般处于阻塞状态，等待消息输入。

当服务器存根收到网络消息后，服务器将方法参数从网络消息中提取出来，然后以常规方式调用服务器上对应的实现过程。从实现过程角度看，

就好像是由客户端直接调用一样，参数和返回地址都位于调用堆栈中，一切都很正常。实现过程执行完相应的操作，随后用得到的结果设置到

堆栈中的返回值，并根据返回地址执行方法结束操作。

read过程调用完后，实现过程将控制权转移给服务器存根，它将结果（缓冲区的数据）打包为网络消息，最后通过网络响应将结果返回给客户端。

网络响应发送结束后，服务器存根会再次进入阻塞状态，等待下一个输入的请求。

客户端接收到网络消息后，客户操作系统会将该消息转发给对应的客户端存根，随后解除对客户进程的阻塞。客户端存根从阻塞状态恢复过来，

将接收到的网络消息转换为调用结果，并将结果复制到客户端调用堆栈的返回结果中。当调用者在远程方法调用read执行完毕后重新获得控制权时，

它唯一知道的是read返回值已经包含了所需要的数据，但是并不知道该read操作到底是本地操作系统读取的文件数据，还是通过远程过程调用远端服务读取文件数据。

RPC执行步骤：

1.调用客户端句柄，执行传递参数

2.调用本地系统内核发送网络消息

3.消息传递到远程主机，就是被调用的服务端

4.服务端句柄得到消息并解析消息。

5.服务端执行被调用方法，并将执行完毕的结果返回给服务器句柄。

6.服务器句柄返回结果，并调用远程系统内核。

7.消息经过网络传递给客户端

8.客户端接受数据。

RPC框架的组成

一个完整的RPC框架包含了服务注册发现，负载，容错，序列化，协议编码和网络传输等组件。

不同的RPC框架包含的组件可能会有所不同，但是一定要包含RPC协议相关的组件，RPC协议包括序列化，协议编解码器和网络传输栈，如图所示：

 RPC和HTTP区别

1.RPC是远程过程调用，其调用协议通常包括序列化协议和传输协议。序列化协议有基于纯文本的xml和json，二进制编码的protobuf和Hessian。传输协议是指其底层网络协议传输所使用的协议，比如TCP，HTTP。

2.HTTP是RPC的传输协议的一个可选方案，HTTP既可以和RPC一样作为服务间通信的解决方案，也可以作为RPC中通信层的传输协议。（此时与之对比的是TCP协议）。

gRPC的特点

1.支持多种语言

2.基于IDL文件定义服务，grpc使用protobuf作为接口定义语言（IDL）来描述服务接口和有效负载消息的结构。通过proto3工具生成指定语言的数据结构，服务端接口以及客户端stub。

3.通信协议基于标准的HTTP/2设计，支持双向流，消息头压缩，单TCP的多路复用，服务端推送等特定，这些特定使得gRPC在移动端设备上更加高效

4.序列化支持PB和json，PB是一种语言无关的高性能序列化框架，基于HTTP/2+PB，保障了RPC调用的高性能。

gRPC使用说明

首先定义服务，指定其能够被远程调用的方法，包括参数和返回类型，这里使用protobuf来定义服务。在服务端实现定义的服务接口，

并运行一个gRPC服务器来处理客户端调用。

gRPC四种通信方式

1.简单RPC：即客户端发送一个请求给服务端，从服务端获取一个应答，就像一次普通的函数调用。

2.服务端流式RPC:一个请求对象，服务端可以传回多个结果对象。即客户端发送一个请求给服务端，可以获得一个数据流用来读取一系列消息。客户端

从返回的数据流里一直读到直到没有更多消息为止。

3.客户端流式RPC：客户端传入多个请求对象，服务端返回一个响应结果。即客户端用提供的一个数据流写入并发送一系列消息给服务端。一旦客户端完成消息写入，就等到服务端读取这些消息并返回应答。

4.双向流式RPC:结合客户端流式rpc和服务端流式rpc，可以传入多个对象，返回多个响应对象。即两边都可以分别通过一个读写数据流来发送一系列消息。这两个数据流操作是相互独立的，所以客户端和服务端能够按其希望的任意顺序读写。