Neugierig, ob gRPC die Zukunft ist? Dieser Artikel zielt darauf ab, zwei architektonische API-Stile zu erläutern: REST und gRPC. Bevor wir zu ihren Unterschieden übergehen, werden wir zunächst erklären, was eine API ist und warum sie für Microservices-Infrastrukturen unerlässlich ist.
Anschließend werden wir beschreiben, wie RPC die Basis für gRPC ist, und die kritischen Aspekte der Differenzierung zwischen gRPC- und REST-APIs berücksichtigen. Unter Berücksichtigung ihres Vergleichs werden wir schließlich analysieren, wann der eine oder andere Architekturtyp verwendet werden sollte.
APIs stehen für Application Programming Interfaces. Diese Schnittstellen dienen als Software-Vermittler, der spezifische Bestimmungen und Regeln festlegt, nach denen Anwendungen interagieren und miteinander kommunizieren können. Eine API ist dafür verantwortlich, eine Antwort von einem Benutzer an ein System zu senden, die wiederum vom System an den Benutzer zurückgesendet wird. Klingt es immer noch ein bisschen verwirrend?
Stellen wir uns vor, wir buchen ein Hotel. Wir gehen auf unserem Laptop zur Hotelbuchungsseite, und diese Seite, die mit dem Internet verbunden ist, sendet Daten (unsere Anfrage) an einen Server. Im Gegenzug ruft der Server die Daten ab, interpretiert sie und sendet dann, sobald die erforderlichen Aktionen ausgeführt wurden, eine Antwort mit den Informationen auf unserer Schnittstelle an uns zurück. Dieser Prozess erfolgt dank APIs.
Eine API spezifiziert die Arten von Anfragen die eine Anwendung (Webseite oder mobile App) an eine andere richten kann und legt weiter fest, wie diese Anfragen gestellt werden; welche Datenformate zu verwenden; und die Praktiken, die Benutzer befolgen müssen.
In diesem Artikel werden gRPC (Google Remote Procedure Call) und REST (Representational State Transfer) verglichen, da sie die beiden beliebtesten darstellen Architekturstile beim Erstellen von APIs.
Einerseits in einem monolithische Anwendung, alle Funktionen des Projekts sind in einer einzigen Einheit enthalten, genauer gesagt in einer einzigen Codebasis. Auf der anderen Seite ein Microservice-Architektur umfasst mehrere kleinere Dienste, die über Protokolle wie HTTP miteinander kommunizieren. Die Komponentendienste, die Teil der Microservices-Architektur sind, kommunizieren und interagieren miteinander über APIs. Mit anderen Worten APIs ermöglichen es allen Diensten, die in eine Microservice-Anwendung integriert sind, verbinden und kommunizieren.
Der am häufigsten verwendete Baustil ist der REST-API. Beim Erstellen einer API gibt es jedoch drei Hauptmodelle: RPC (Fernprozeduraufruf), RUHE (Repräsentativer staatlicher Transfer) und GraphQL. In diesem Artikel konzentrieren wir uns auf die ersten beiden.
RPC verwendet eine Client-Server-Modell. Der anfordernde Server (mit anderen Worten der Client) fordert eine Nachricht an, die vom RPC übersetzt und an einen anderen Server gesendet wird. Sobald der Server die Anfrage erhält, sendet er die Antwort zurück an den Client. Während der Server diesen Anruf verarbeitet, ist der Client blockiert und die interne Nachricht, die innerhalb der Server übertragen wird, ist versteckt.
Darüber hinaus ermöglicht RPC dem Client, eine Funktion in einem bestimmten Format anzufordern und die Antwort im exakt gleichen Format zu erhalten. Die Methode zum Senden eines Aufrufs mit der RPC-API befindet sich jedoch in der URL. RPC unterstützt Remoteprozeduraufrufe sowohl in lokalen als auch in verteilten Umgebungen.
Wie eine REST-API legt auch RPC die Interaktionsregeln fest und legt fest, wie ein Benutzer „Aufrufe“ (Anfragen) senden kann, um Methoden aufzurufen, die mit dem Dienst kommunizieren und interagieren.
Bei der Verwendung von REST-APIs wird die Antwort der Back-End-Daten an die Clients (oder Benutzer) über die JSON oder XML Nachrichtenformat. Dieses Architekturmodell folgt in der Regel dem HTTP-Protokoll. Es ist jedoch nicht ungewöhnlich, dass RPC-Designs auch einige Ideen aus HTTP auswählen und dabei das RPC-Modell beibehalten. Tatsächlich werden die meisten modernen APIs implementiert, indem die APIs trotz des verwendeten Modells (RPC oder REST) demselben HTTP-Protokoll zugeordnet werden.
Wenn die REST-API öffentlich verfügbar ist, kann jeder Dienst, der die Microservice-Anwendung integriert, dem Benutzer/Kunden als Ressource auf die über die folgenden HTTP-Befehle zugegriffen werden kann:BEKOMMEN, LÖSCHEN, BEITRAG, und SETZEN.
gRPC steht für Google Remote-Prozeduraufruf und ist eine Variante, die auf der RPC-Architektur basiert. Diese Technologie folgt der Implementierung einer RPC-API, die Folgendes verwendet HTTP 2.0-Protokoll, aber HTTP wird weder dem API-Entwickler noch dem Server präsentiert. Daher müssen Sie sich keine Gedanken darüber machen, wie die RPC-Konzepte HTTP zugeordnet werden, was die Komplexität reduziert.
Insgesamt zielt gRPC darauf ab, Datenübertragungen zwischen Microservices zu beschleunigen. Es basiert auf dem Ansatz, einen Dienst zu bestimmen und die Methoden und entsprechenden Parameter festzulegen, um Fernanrufe und Rückgabetypen zu ermöglichen.
Darüber hinaus drückt es das RPC-API-Modell in einer IDL (Interface Description Language) aus, die eine einfachere Bestimmung von Remote-Prozeduren bietet. Standardmäßig verwendet die IDL Protokollpuffer (es sind jedoch auch andere Alternativen verfügbar), um die Serviceschnittstelle sowie die Struktur der Payload-Nachrichten zu beschreiben.
Jetzt, wo wir einen Überblick haben über gRPC gegen REST, schauen wir uns ihre Hauptunterschiede an.
REST-APIs folgen einem Anfrage-Antwort-Kommunikationsmodell das baut typischerweise auf HTTP 1.1. Leider bedeutet dies, dass, wenn ein Microservice mehrere Anfragen von mehreren Clients erhält, das Modell jede Anfrage gleichzeitig bearbeiten muss, was in der Folge das gesamte System verlangsamt. REST-APIs können jedoch auch darauf aufgebaut werden HTTP 2, aber das Request-Response-Kommunikationsmodell bleibt dasselbe, was REST-APIs verbietet, das Beste aus den HTTP 2-Vorteilen herauszuholen, wie Streaming-Kommunikation und bidirektionale Unterstützung.
gRPC steht vor keinem ähnlichen Hindernis. Es basiert auf HTTP 2 und folgt stattdessen einem Kommunikationsmodell mit Kundenreaktion. Diese Bedingungen unterstützen bidirektionale Kommunikation und Streaming-Kommunikation, da gRPC in der Lage ist, mehrere Anfragen von mehreren Clients zu empfangen und diese Anfragen gleichzeitig zu bearbeiten, indem ständig Informationen gestreamt werden. Darüber hinaus kann gRPC auch „unäre“ Interaktionen verarbeiten, wie sie auf HTTP 1.1 basieren.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass gRPC in der Lage ist, unäre Interaktionen und verschiedene Arten von Streaming zu verarbeiten:
Dieser Aspekt ist wahrscheinlich einer der Hauptvorteile der REST-API gegenüber gRPC. Einerseits wird REST von allen Browsern vollständig unterstützt. Auf der anderen Seite ist gRPC immer noch recht eingeschränkt, wenn es um die Browserunterstützung geht. Leider sind gRPC-Web und eine Proxyschicht erforderlich, um Konvertierungen zwischen HTTP 1.1 und HTTP 2 durchzuführen. Daher wird gRPC hauptsächlich für interne/private Systeme verwendet (API-Programme innerhalb der Backend-Daten und Anwendungsfunktionen einer bestimmten Organisation).
Wie bereits erwähnt, verwendet gRPC Protokollpuffer standardmäßig, um Nutzdaten zu serialisieren. Diese Lösung ist leichter, da sie ein stark komprimiertes Format ermöglicht und die Größe der Nachrichten reduziert. Außerdem Protobuf (oder Protocol Buffer) ist binär; daher serialisiert und deserialisiert es strukturierte Daten, um sie zu kommunizieren und zu übertragen. Mit anderen Worten, die stark typisierten Nachrichten können automatisch von Protobuf in die Nachrichten des Clients und Servers konvertiert werden Programmiersprache.
Im Gegensatz dazu verwendet REST hauptsächlich JSON- oder XML-Formate, um Daten zu senden und zu empfangen. In der Tat, obwohl es keine Struktur vorschreibt, JSON ist aufgrund seiner Flexibilität und Versandfähigkeit das beliebteste Format dynamische Daten ohne unbedingt einer strengen Struktur zu folgen. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Verwendung von JSON ist menschliche Lesbarkeit Level, mit dem Protobuf noch nicht mithalten kann.
Nichtsdestotrotz ist JSON nicht so leicht oder schnell, wenn es darum geht Datenübertragung. Der Grund dafür liegt in der Tatsache, dass JSON (oder andere Formate) bei der Verwendung von REST serialisiert und in die Programmiersprache umgewandelt werden muss, die sowohl auf der Client- als auch auf der Serverseite verwendet wird. Dies fügt dem Prozess der Datenübertragung einen zusätzlichen Schritt hinzu, der in der Folge die Leistung beeinträchtigen und die Möglichkeit von Fehlern eröffnen kann.
Im Gegensatz zu gRPC bietet die REST-API keine integrierten Funktionen zur Codegenerierung, was bedeutet, dass Entwickler ein Drittanbieter-Tool wie Prahlerei oder Postman, um Code für API-Anfragen zu erstellen.
Im Gegensatz dazu verfügt gRPC aufgrund seines Protoc-Compilers, der mit mehreren Programmiersprachen kompatibel ist, über native Codegenerierungsfunktionen. Dies ist besonders vorteilhaft für Microservices-Systeme die verschiedene Dienste integrieren, die in verschiedenen Sprachen und Plattformen entwickelt wurden. Alles in allem erleichtert der eingebaute Codegenerator auch die Erstellung SDK (Softwareentwicklungskit).
Wie bereits erwähnt, gibt es trotz der vielen Vorteile, die gRPC bietet, ein großes Hindernis: geringe Browserkompatibilität. Folglich ist gRPC ein bisschen beschränkt auf interne/private Systeme.
Im Gegensatz dazu können REST-APIs, wie wir bereits besprochen haben, ihre Nachteile haben, aber sie bleiben die bekanntesten APIs zur Verbindung von Microservices-basierten Systemen. Außerdem folgt REST dem Standardisierung des HTTP-Protokolls und Angebote universelle Unterstützung, was diesen API-Architekturstil zu einer Top-Option für die Entwicklung von Webdiensten sowie für die Integration von Apps und Microservices macht. Dies bedeutet jedoch nicht, dass wir die Anwendungen von gRPC vernachlässigen sollten.
Der gRPC-Architekturstil weist vielversprechende Merkmale auf, die erforscht werden können (und sollten). Es ist eine hervorragende Option für die Arbeit mit mehrsprachige Systeme, Streaming in Echtzeit, und zum Beispiel beim Betrieb eines IoT-System das erfordert eine leichte Nachrichtenübertragung, wie es die serialisierten Protobuf-Nachrichten ermöglichen. Darüber hinaus sollte gRPC auch in Betracht gezogen werden für mobile Anwendungen da sie keinen Browser benötigen und von kleineren Nachrichten profitieren können, wodurch die Geschwindigkeit der Prozessoren von Mobiltelefonen erhalten bleibt.
Ist gRPC besser als REST-API? Sowohl gRPC als auch REST-API haben ihre Anwendungsfälle. gRPC eignet sich hervorragend für Hochleistungsumgebungen, unterstützt bidirektionales Streaming und verwendet Protocol Buffers für eine effiziente Serialisierung. Die REST-API ist einfacher, flexibler und eignet sich besser für die Verwendung mit Webanwendungen oder für die Interaktion mit mehreren Programmiersprachen.
REST, oder Representational State Transfer, ist ein beliebter Architekturstil für die Erstellung von Webdiensten. Es verwendet HTTP-Standardmethoden wie GET, POST, DELETE und PUT, um zwischen Clients und Servern zu kommunizieren. REST ist bekannt für seine Einfachheit und Zustandslosigkeit und eignet sich daher hervorragend für webbasierte Anwendungen und Microservices-Architekturen. Es verwendet in der Regel JSON oder XML für den Datenaustausch.
gRPC ist ein Open-Source-Framework, das von Google für eine effiziente und leistungsstarke Kommunikation zwischen Microservices entwickelt wurde. Es zeichnet sich dadurch aus, dass es HTTP/2 für den Transport und Protocol Buffers (Protobuf) für sein Serialisierungsformat verwendet. gRPC ermöglicht direkte Client-Server-Kommunikation und Streaming-Funktionen, wodurch es für bestimmte Anwendungsfälle schneller und effizienter wird.
Die wichtigsten Unterschiede zwischen gRPC gegen REST liegen in ihren Protokollen, Datenformaten, API-Designs und Streaming-Funktionen. gRPC verwendet HTTP/2 und Protobuf und bietet Vorteile wie kleinere Nutzlasten und bidirektionales Streaming. Umgekehrt stützt sich REST auf die traditionelleren HTTP/1.1- und JSON/XML-Formate und konzentriert sich auf zustandslose Kommunikation und Ressourcenmanipulation durch Standard-HTTP-Verben.
Ob gRPC besser ist als REST, hängt von den spezifischen Anforderungen Ihres Projekts ab. gRPC bietet Vorteile in Bezug auf Leistung, Effizienz und Eignung für Microservices und Echtzeit-Datenstreaming. REST glänzt durch seine Einfachheit, breite Akzeptanz und Benutzerfreundlichkeit für webbasierte Dienste. Jeder hat seinen Platz, abhängig von den Anforderungen Ihrer Anwendung.
gRPC ist im Allgemeinen schneller als REST, da es HTTP/2 und Protobuf verwendet, die eine effizientere Datenserialisierung und eine geringere Latenz ermöglichen. Der Leistungsvorteil hängt jedoch vom jeweiligen Anwendungsfall ab, einschließlich der Art der zu übertragenden Daten und den Netzwerkbedingungen.
Ja, gRPC wird aktiv genutzt und entwickelt. Es wird besonders in Microservices-Architekturen bevorzugt, bei denen Leistung und effiziente Kommunikation entscheidend sind. Die Unterstützung mehrerer Programmiersprachen und Plattformen trägt weiter zu seiner Beliebtheit in verschiedenen technischen Ökosystemen bei.
Die Beliebtheit von gRPC beruht auf seiner hohen Leistung, seiner Kommunikationseffizienz und seiner vielseitigen Sprach- und Plattformvielfalt. Seine Fähigkeit, Streaming-Daten und komplexe Kommunikationsmuster zwischen Microservices zu verarbeiten, macht es zu einem starken Kandidaten für moderne, skalierbare Anwendungen.
Marketing-Praktikant mit besonderem Interesse an Technologie und Forschung. In meiner Freizeit spiele ich Volleyball und verwöhne meinen Hund so gut es geht.
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