grpc-我们为什么要用gRpc？gRpc快在哪里？

IT圈老男孩1 · 发表于 2021-12-8 08:33

1，什么是grpc

gRpc 是一个高性能、开源和通用的 RPC 框架，面向移动和 HTTP/2 设计。目前提供 C、Java 和 Go 语言版本，分别是：grpc, grpc-java, grpc-go. 其中 C 版本支持 C, C++, Node.js, Python, Ruby, Objective-C, PHP 和 C# 支持.
gRPC 基于 HTTP/2 标准设计，带来诸如双向流、流控、头部压缩、单 TCP 连接上的多复用请求等特。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。
参考：grpc官方文档英文版和 grpc官方文档中文版

2，为什么我们要用grpc

3，grpc 的优点是怎么实现的

3.1 grpc性能高：protobuf为什么比json性能高？

1，什么是protobuf？

Protobuf是由Google开发的二进制格式，用于在不同服务之间序列化数据。是一种IDL（interface description language）语言

2，他比json快多少？

3，为什么protobuf比json快？

对比json数据和protobuf数据格式可以知道
体积小-无需分隔符：TLV存储方式不需要分隔符（逗号，双引号等）就能分隔字段，减少了分隔符的使用
体积小-空字段省略：若字段没有被设置字段值，那么该字段序列化时的数据是完全不存在的，即不需要进行编码，而json会传key和空值的value
体积小-tag二进制表示：是用字段的数字值然后转换成二进制进行表示的，比json的key用字符串表示更加省空间
编解码快：tag的里面存储了字段的类型，可以直接知道value的长度，或者当value是字符串的时候，则用length存储了长度，可以直接从length后取n个字节就是value的值，而如果不知道value的长度，我们就必须要做字符串匹配
细化了解protobuf的编码可以去看：varint 和 zigzag编码方式

3.2 grpc性能高：http2.0为什么比http1.1性能高？

1，多路复用

http/1.* ：一次请求，一个响应，建立一个连接用完关闭，每一个请求都要建立一个连接
http1.1 pipeling: Pipeling解决方式为，若干个请求排队串行化单线程处理，后面的请求等待前面请求的返回才能获得执行机会，一旦有某请求超时等，后续请求只能被阻塞，毫无办法，也就是人们常说的线头阻塞
http2: 多个请求可同时在一个连接上并行执行。某个请求任务耗时严重，不会影响到其它连接的正常执行
grpc 多路复用还有哪些优点
- 减少了tcp的连接，降低了服务端和客户端对于内存，cpu等的压力
- 减少了tcp的连接，保证了不频繁触发tcp重新建立，这样就不会频繁有慢启动
- 减少了tcp的连接，使网络拥塞情况得以改善
为什么http/1.1不能实现多路复用而http2.0可以？
- 因为http/1.1传输是用的文本，而http2.0用的是二进制分帧传输

2, 头部压缩

固定字段压缩：http可以通过http对body进行gzip压缩，这样可以节省带宽，但是报文中header也有很多字段没有进行压缩，比如cookie， user agent accept，这些有必要进行压缩
避免重复：大量请求和响应的报文里面又很多字段值是重复的，所以有必要避免重复性
编码改进：字段是ascii编码，效率低，改成二进制编码可以提高
以上通过HPACK算法来进行实现，算法主要包含三个部分
- 静态字典：将常用的header字段整成字典,比如{&#34;:method&#34;:&#34;GET&#34;} 就可以用单个数字 2来表示
- 动态字典：没有在静态字典里面的一些头部字段，则用动态字典
- Huffman 编码：压缩编码

3, 二进制分帧

在二进制分帧层上，HTTP 2.0 会将所有传输的信息分割为更小的消息和帧,并对它们采用二进制格式的编码，其中HTTP1.x的首部信息会被封装到Headers帧，而我们的request body则封装到Data帧里面。
这样分帧以后这些帧就可以乱序发送，然后根据每个帧首部的流标识符号进行组装
对比http/1.1因为是基于文本以换行符分割每一条key：value则会有以下问题：
- 一次只能处理一个请求或者响应，因为这种以分隔符分割消息的数据，在完成之前不能停止解析
- 解析这种数据无法预知需要多少内存，会给服务端有很大压力

4, 服务器主动推送资源

由于支持服务器主动推送资源，则可以省去一部分请求。比如你需要两个文件1.html,1.css，如果是http1.0则需要请求两次，服务端返回两次。但是http2.0则可以客户端请求一次，然后服务端直接回吐两次

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