【协议】RPC

发布于:2024-04-04 ⋅ 阅读:(158) ⋅ 点赞:(0)

概述

与web service/web api/wcf区别

简介

RPC(Remote Procedure Call Protocol)即远程过程调用协议,是分布式系统间通信的一种协议。通过网络从远程计算机上请求服务,用户无需了解底层网络技术(例如TCP/IP)。RPC的主要特点包括透明性、伸缩性、容错性、适应性和安全性。

WebService是一个平台独立的,低耦合的,自包含的、基于可编程的web的应用程序,它使用开放的XML标准来描述、发布、发现、协调和配置这些应用程序,用于开发分布式的交互操作的应用程序。WebService能使得运行在不同机器上的不同应用无须借助附加的、专门的第三方软件或硬件,就可相互交换数据或集成。

Web API则是一种用于发布和使用不同应用程序之间功能的API接口,其应用范围主要在于浏览器和服务器之间的通信,旨在轻量级的数据传输,使得客户端应用程序可以随时获得所需数据。

WCF(Windows Communication Foundation)是微软为构建面向服务的应用程序提供的统一编程模型,它整合了现有的.NET远程通信技术,如.NET Remoting、ASMX、WSE和WCF的早期版本。WCF的主要特性是它的互操作性,它支持多种传输协议(如HTTP、TCP、命名管道和MSMQ)、消息格式(文本/XML、MTOM/SOAP和二进制/SOAP)和安全模式。

RPC与WebService的主要区别在于通信协议和数据格式。RPC更加轻量级,通信过程更加高效,适用于同一系统内部或者具有相同技术栈的系统间的通信。而WebService更加标准化,支持跨平台和跨技术栈的通信,可适用于不同组织之间或不同语言环境下的通信。WebService通常使用SOAP协议,以XML为基础架构,使用HTTP作为数据传输协议。

至于Web API和WCF,它们与WebService和RPC在功能和应用场景上有所不同。Web API主要关注于轻量级的数据传输和浏览器与服务器之间的通信,而WCF则提供了一个更统一的编程模型来构建面向服务的应用程序,并整合了多种.NET远程通信技术。
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区别和联系

首先,关于它们之间的区别:

通信协议和数据格式:

  • RPC通常使用自定义的二进制协议进行通信,数据格式也通常是二进制的,因此通信过程较为高效。
  • WebService通常使用SOAP协议,基于XML进行数据编码和传输,这使得它具有良好的跨平台性和互操作性。
  • Web API则主要使用HTTP协议,支持多种数据格式如JSON和XML,使其更适用于Web应用之间的通信。
  • WCF则是一个更为综合的通信框架,它支持多种传输协议(如HTTP、TCP等)和消息格式,以适应不同的通信需求。

适用场景:

  • RPC主要用于同一系统内部或具有相同技术栈的系统间的通信,因其高效性而得到广泛应用。
  • WebService适用于不同组织之间或不同语言环境下的通信,因其标准化和跨平台性而受到青睐。
  • Web API则更适用于Web应用之间的通信,特别是在前后端分离架构中。
  • WCF则适用于构建面向服务的应用程序,整合了多种.NET远程通信技术。

接下来,关于它们之间的联系:

这些技术都是分布式系统间通信和数据交换的手段,它们都是为了解决不同系统或应用之间的通信问题而存在的。虽然它们在实现方式和适用场景上有所不同,但它们的最终目标都是实现数据的可靠传输和系统的互操作性。

此外,这些技术也在不断发展和演进中相互借鉴和融合。例如,Web API在某些方面借鉴了WebService的跨平台性和互操作性优势,而WCF则整合了多种.NET远程通信技术以提供更统一的编程模型。

grpc

gRPC(gRPC Remote Procedure Calls)是Google开发并开源的一款高性能、开源和通用的RPC(远程过程调用)框架,面向移动和HTTP/2设计。它使用ProtoBuf作为接口描述语言,并支持多种语言。gRPC基于HTTP/2设计,带来诸如双向流、流控制、头部压缩、单TCP连接上的多路复用请求等特性。这些特性使得其在移动设备上表现更优,更省电和节省空间占用。

gRPC的核心优势包括:

  • 高性能:gRPC是基于HTTP/2设计的,因此它充分利用了HTTP/2的诸多特性,如多路复用、头部压缩等,从而实现了高性能的远程过程调用。
  • 跨语言性:gRPC支持多种编程语言,包括C、C++、Go、Java、Node.js、Python和Ruby等,这使得不同语言之间的服务调用变得简单直接。
  • 双向流式传输:gRPC支持双向流式传输,即客户端和服务器之间可以建立长期的连接,并在这个连接上发送和接收一系列的消息。
  • 强类型接口定义:使用ProtoBuf作为接口描述语言,可以明确地定义服务的输入和输出,保证接口的一致性和准确性。
  • 内置的服务发现和负载均衡:gRPC可以与Kubernetes、Consul等服务发现工具集成,实现服务的自动发现和负载均衡。
  • 认证和安全性:gRPC支持SSL/TLS来加密传输的数据,保证数据传输的安全性。此外,它还支持多种认证机制,如OAuth2、JWT等。

在实际应用中,gRPC常用于微服务架构中,实现服务之间的通信和调用。它特别适用于那些需要高性能、跨语言支持以及双向流式传输的场景。然而,需要注意的是,虽然gRPC具有诸多优势,但在某些场景下,如浏览器到服务器的通信,它可能不是最佳选择,此时Web API或RESTful API可能更为合适。

.Net Core示例

步骤1:创建一个gRPC服务
首先,让我们创建一个gRPC服务。在命令行中运行以下命令:

dotnet new grpc -n MyGrpcService

这将创建一个名为MyGrpcService的新项目,其中包含一个gRPC服务的定义和一个默认的服务实现。

步骤2:定义gRPC服务
在项目中,您将看到一个名为Greeter.proto的文件,它定义了gRPC服务和消息。您可以使用Protocol Buffers语言来定义消息和服务。

syntax = "proto3";

option csharp_namespace = "MyGrpcService";

service Greeter {
  rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply);
}

message HelloRequest {
  string name = 1;
}

message HelloReply {
  string message = 1;
}

在这个示例中,我们定义了一个Greeter服务,其中有一个SayHello方法,该方法接受一个HelloRequest消息并返回一个HelloReply消息。
步骤3:实现gRPC服务

现在,让我们实现Greeter服务。在GreeterService.cs文件中,您可以编写C#代码来实现SayHello方法。

public class GreeterService : Greeter.GreeterBase
{
    public override Task<HelloReply> SayHello(HelloRequest request, ServerCallContext context)
    {
        return Task.FromResult(new HelloReply
        {
            Message = "Hello, " + request.Name
        });
    }
}

这个方法接受一个HelloRequest对象,将其名字包含在回复消息中。

步骤4:启动gRPC服务

最后,我们需要将gRPC服务启动起来。在Program.cs文件中,编写以下代码:

public static void Main(string[] args)
{
    var host = WebHost.CreateDefaultBuilder(args)
        .UseStartup<Startup>()
        .Build();

    host.Run();
}

步骤5:创建一个gRPC客户端
现在,我们已经创建了一个gRPC服务,让我们创建一个gRPC客户端来调用该服务。

using Grpc.Net.Client;
using MyGrpcService;

class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        using var channel = GrpcChannel.ForAddress("https://localhost:5001");
        var client = new Greeter.GreeterClient(channel);

        var reply = await client.SayHelloAsync(
                      new HelloRequest { Name = "John" });

        Console.WriteLine("Greeting: " + reply.Message);
    }
}

这个客户端代码会连接到我们之前创建的gRPC服务,调用SayHello方法,并输出回复消息。

参考

从入门到实践:RPC协议详解
.NET Core和gRPC:构建高性能分布式应用程序


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