在我們深入討論gRPC的細節之前，澄清遠端通訊領域各種術語之間的關係非常重要，這有時可能令人困惑。

RPC — 遠端過程調用

根據維基百科的定義，「在分散式運算中，遠端過程呼叫（RPC）是指電腦程式導致在不同位址空間中執行過程（子程式），通常在共享網路上的另一台電腦上，就好像它是一個正常的（本地）過程調用，程式設計師沒有明確編寫遠端交互的詳細資訊。”

簡而言之，這是一種讓一個電腦程式請求另一個程式執行某項任務的方式，即使它們位於不同的電腦上也可以。這有點像在您的程式中呼叫函數，儘管它是在不同的機器上執行的。這是一種過程調用，就好像它在同一台機器上一樣，但實際上不在同一台機器上，RPC庫/框架負責抽象化所有這些複雜性。

RPC流程

RPC框架負責屏蔽底層的傳輸方法（TCP或UDP）、序列化方法（XML/JSON/二進位）和通訊細節。服務呼叫者可以像呼叫本地介面一樣呼叫遠端服務提供者，而不必關心底層通訊。這涉及到調用的細節和過程。

REST

REST代表表述性狀態傳輸，是一種用於設計網路應用程式的成熟架構風格。RESTful API使用HTTP請求執行CRUD（建立、讀取、更新、刪除）操作，通常表示為URL。REST API以其簡單性和使用GET、POST、PUT和DELETE等標準HTTP方法而聞名。

HTTP

HTTP（超文本傳輸協定）是互聯網上的資料通訊基礎。它定義了訊息的格式和傳輸方式，以及網頁伺服器和瀏覽器如何回應各種命令。HTTP隨著時間的推移而發生了演變，不同版本提供了各種功能和改進：

• HTTP/1.0：HTTP的第一個版本非常簡單，缺乏許多現代功能。在HTTP/1.0中，每個請求都需要一個新的TCP連接，導致效率低。
• HTTP/1.1：透過引入保持活動連線的機制，HTTP/1.1改進了HTTP/1.0，允許多個請求和回應在單一TCP連線上發送，從而減少了延遲。然而，它仍然存在一些限制，例如“頭部阻塞”問題，其中一個慢速請求可以阻止同一連接中的後續請求，導致“瀑布”效應。
• HTTP/2：HTTP/2引入了二進位訊框機制，允許多路復用、請求優先權和頭部壓縮。這些增強顯著提高了網路通訊的效率和速度。它透過允許在單一連接內有多個並發流來消除「頭部阻塞」問題。
• HTTP/3：最新版本HTTP/3透過使用QUIC傳輸協定進一步提升效能。它側重於減少延遲，特別是在存在高丟包率或不可靠網路的情況下。HTTP/3設計得比其前身更具彈性和高效性。

所以現在我們了解了這些術語。讓我們開始吧！

什麼是gRPC？

gRPC（這裡的「g」代表什麼？）是一種進程間通訊技術，可讓您連接、呼叫、操作和調試分散式異質應用程序，就像進行本地函數呼叫一樣簡單。

當您開發gRPC應用程式時，首先要做的是定義一個服務介面。服務介面定義包含有關如何消費服務的信息，允許消費者呼叫哪些遠端方法，呼叫這些方法時要使用什麼方法參數和訊息格式，等等。我們在服務定義中指定的語言稱為介面定義語言（IDL）。

gRPC使用協定緩衝區作為定義服務介面的IDL。協定緩衝區是一種與語言無關、平台中立、可擴展的機制，用於序列化結構化資料。

gRPC架構

是什麼讓gRPC擁有閃電般的性能？以下是內部情況：

HTTP/2： 2015年，HTTP/2取代了HTTP/1.1，提供了多路復用功能，允許多個請求和回應共享單一連接，提高了效率。

• 請求/回應多重化： 由於HTTP/2的二進位幀，gRPC可以在單一連線內處理多個請求和回應，徹底改變了通訊效率。
• 頭部壓縮： HTTP/2的HPack策略壓縮頭部，減少了有效負載大小。再加上gRPC的高效編碼，這使性能非常出色。

Protobuf：秘密武器

gRPC效率遊戲中的關鍵因素之一是協定緩衝區，簡稱Protobuf。Protobuf定義資料結構和函數合約。客戶端和伺服器都需要使用相同的Protobuf語言，這是它們如何相互理解的方式。協定緩衝區（ProtoBuf）在gRPC框架內發揮三個主要作用：定義資料結構、指定服務接口，並透過序列化和反序列化增強傳輸效率。

gRPC的優點有哪些

除了有一個非常可愛的吉祥物外。採用gRPC的原因在於其獨特的優勢：

• 進程間通訊的效率： 與JSON或XML不同，gRPC使用基於協定緩衝區的二進位協定進行通信，提高了速度。它建立在HTTP/2之上，使其成為最高效的進程間通訊技術之一。
• 明確定義的服務介面和模式： gRPC鼓勵優先進行合約定義，優先考慮服務介面定義，而不是深入研究實作細節。這種簡單性、一致性、可靠性和可擴展性定義了應用程式開發體驗。
• 強型別和多語言支援： gRPC使用協定緩衝區來定義服務，清楚地指定了應用程式之間通訊的資料類型。這有助於提高穩定性，並減少運行時和互通性錯誤。此外，gRPC可以與各種程式語言無縫集成，為開發人員提供了選擇其首選語言的靈活性。
• 雙向流和內建功能： gRPC本地支援客戶端和伺服器端的串流處理，簡化了串流服務和用戶端的開發。它還內建了對關鍵功能的支持，如身份驗證、加密、彈性（包括截止日期和超時）、元資料交換、壓縮、負載平衡和服務發現。
• 雲端原生整合與成熟性： 作為Cloud Native Computing Foundation（CNCF）的一部分，gRPC與現代框架和技術無縫集成，成為通訊的首選選擇。CNCF中的項目，如Envoy，支援gRPC，並且許多監控工具，包括Prometheus，與gRPC應用程式有效地配合使用。此外，gRPC在Google進行了廣泛測試，並被廣泛採用。