gRPC＋Python 入门到生产环境

所有的代码在 https://github.com/xsren/learning_record/tree/master/grpc，欢迎star。

一、先了解几个概念

RPC

RPC（Remote Procedure Call）—远程过程调用，它是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务，而不需要了解底层网络技术的协议。

gRPC

gRPC是一个高性能、通用的开源RPC框架，其由Google主要由开发并基于HTTP/2协议标准而设计，基于ProtoBuf(Protocol Buffers)序列化协议开发，且支持众多开发语言。

基于HTTP/2协议提供了更好的强的应用性能（节省带宽，减少TCP请求连接数）

基于ProtoBuf定义服务，面向接口对服务进行顶层设计

支持主流的编程语言，C++,Java,Python,Go,Ruby,Node.js，PHP等, 基于ProtoBuf生成相应的服务端和客户端代码。

相比在使用Restful方式完成服务之间的相互访问，GRPC能提供更好的性能，更低的延迟，并且生来适合与分布式系统。

同时基于标准化的IDL（ProtoBuf）来生成服务器端和客户端代码, ProtoBuf服务定义可以作为服务契约，因此可以更好的支持团队与团队之间的接口设计，开发，测试，协作等等。

protobuf

protocol buffers(简称protobuf)是google 的一种数据交换的格式，它独立于语言，独立于平台。

protobuf是google开发的一个数据传输格式，类似json

protobuf是二进制的、结构化的，所以比json的数据量更小，也更对象化

protobuf不是像json直接明文的，这个是定义对象结构，然后由protbuf库去把对象自动转换成二进制，用的时候再自动反解过来的。传输对我们是透明的！我们只管传输的对象就可以了

二、再学习protobuf

1、安装protobuf

1）安装 Protocol Compiler

参考：

Protocol Compiler Installation https://github.com/google/protobuf

有两种方式，一种是自己编译，一种是下载然后把protoc放在/usr/bin即可。我选的后者，本地命令如下：

2）安装 python package

2、运行protobuf demo

参考：

Protocol Buffer Basics: Python https://developers.google.com/protocol-buffers/docs/pythontutorial

proto3和proto2的区别 https://superlc320.gitbooks.io/protocol-buffers-3-study-notes/content/proto3he_proto2_de_qu_bie.html

官方的demo实现了一个简易通讯录，可以将联系人写入文件，并可以从文件中读取联系人。

运行结果

三、gRPC学习

1、安装

参考：

https://grpc.io/docs/quickstart/python.html

2、运行

1) hello world

2) route guide

一个和streaming相关的demo，支持：

A server-to-client streaming RPC.

A client-to-server streaming RPC.

A Bidirectional streaming RPC.

streaming 的应用场景主要是传输数据量比较多的情况。

四、生产环境

参考：

python API doc https://grpc.io/grpc/python/index.html

Exploring Security, Metrics, and Error-handling with gRPC in Python https://blog.codeship.com/exploring-security-metrics-and-error-handling-with-grpc-in-python/

gRPC Authentication https://grpc.io/docs/guides/auth.html#credential-types

生产环境的要求：

性能

使用多线程提高并发。

使用负载均衡的方式进行扩展。

安全

SSL/TLS

Token-based authentication with Google

扩展使用其他认证方式

错误处理

超时

错误

拦截器（python版本的拦截器还不稳定）

五、让gRPC支持Restful

参考：

gRPC with REST and Open APIs https://grpc.io/blog/coreos

grpc-gateway https://github.com/grpc-ecosystem/grpc-gateway

gRPC helloworld service, RESTful JSON API gateway and swagger UI http://www.cnblogs.com/lienhua34/p/6285829.html

可以使用使用grpc-gateway生成一个反向代理，将接收的RESTful JSON API 转化为 gRPC。

grpc_gateway.png

六、TODO：

1、深入研究grpc-gateway的高级选项。

七、疑问解答：

Question1: gRPC client能使用代理吗？

Answer：

官方的client API并没有提供设置proxy的选项，可行的几种方案：

1、通过设置系统的代理

$ echo $http_proxy

http://httpproxy.mydomain:8080

2、通过nginx、haproxy等设置一个反向代理

Question2: protobuf的默认值是？

Answer:

以下只针对proto3

参考https://developers.google.com/protocol-buffers/docs/proto3

Question3: gRPC如何认证和授权？

SSL/TLS

Token-based authentication with Google(包含了Oauth2和JWT的方式)

自己扩展，官方提供API可以自行扩展认证方式（找到了go的实现方式）

Question4: gRPC的并发问题？

多线程（不支持多进程）

异步，有一个热心网友的实现

负载均衡