直接搞定--protocol buffers，rpc，前后端grpc通信（上）

用户6030384052684
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最近调研新项目的技术方案和旧项目的优化方案，接触到几个比较有意思的概念，一些经验之谈分享给大家。网上的资料多数集中在应用层面比较碎片化，这里从是什么怎么回事开始慢慢梳理。

文章会分为两部分，从概念，与http，restful等几个容易混淆的概念的对比，js实现，后端node实现等几个方面做说明。我接触这个东西的时间也不长，涉及的方方面面又非常广泛，如果有错误或者纰漏欢迎大家在评论区讨论。

protocol buffers

后边简称protobuf，是谷歌出的一种数据格式，用于在不同应用，不同语言之间进行通信。类比概念json，xml其实都是数据格式，只不过protobuf是二进制或者base64，更短而已，但是用起来会更加麻烦些。

官方文档：Protocol Buffers  |  Google Developers

js强推这篇文章（麻烦先通读这篇文章再往后看）：Protocol Buffers 在前端项目中的使用 - 卢沟晓月 - 博客园 (cnblogs.com)

这里说下大概步骤

  1. 安装protoc编译器，作用是将xxx.proto文件编译为各种语言的实现的编译器。之前说过protobuf是为了跨语言跨平台的，所以编译工作也是重要的一环。
  2. 准备xxx.proto文件，这个是数据格式定义文件，类似接口文档，但是除了给人看，更重要的是给protobuf编译器看，这是为了跨语言跨平台非常重要的一步。一个非常非常简单的例子
// class.proto
syntax = "proto3";
package school;

message PBClass {
    uint64 classId = 1;
    string name = 2;
}

  1. 编译，xxx.proto不能被各种语言直接使用，所以需要编译器将xxx.proto文件编译为各种语言的能够使用的定义数据类型的类(也就是class.proto->class.java,class.php,class.js这种)。。。这里还是去查具体语言和库的资料吧，因为根据语言不同，用的插件不同编译命令也不一样。拿前端举例，如果你用的是官方google-protobuf那么命令大概是'protoc --js_out=xxx'这个样子，如果你用protobufjs这个社区库，那么库中就已经提供了一个对于原生命令的封装，如'pbjs -t json-module -w commonjs xxx'这个样子，如果你用了ts-proto这个库，那么命令又会是'protoc --ts_proto_opt=esModuleInterop=true --plugin=protoc-gen-ts_proto'这种，后边我 会在项目代码中告知具体的库和命令

  2. 编译完成后就会生成一个对应语言的文件，如js会生成class.js文件。例子用的是protobufjs这个前端库

/*eslint-disable block-scoped-var, id-length, no-control-regex, no-magic-numbers, no-prototype-builtins, no-redeclare, no-shadow, no-var, sort-vars*/
"use strict";

var $protobuf = require("protobufjs/light");

var $root = ($protobuf.roots["default"] || ($protobuf.roots["default"] = new $protobuf.Root()))
.addJSON({
  school: {
    nested: {
      PBClass: {
        fields: {
          classId: {
            type: "uint64",
            id: 1
          },
          name: {
            type: "string",
            id: 2
          }
        }
      }
    }
  }
});

module.exports = $root;

rpc

强烈推荐这篇文章：RPC简介及框架选择 - 简书 (jianshu.com)

你肯定知道restful规范，那你也很快能理解rpc。rpc（远程过程调用）。我们举个简单的例子： 有一台电脑A，上边有个web服务器，用go写了个方法getA()，返回了一个数据。我们想获得这个数据如何办到。大家肯定会说，这还不简单，发个请求给服务器，服务器调用这个方法，然后得到数据再返回给前端。对，没错。但是我们把这个过程规范化统一化些。

当当当。。。restful

  1. 我们规定获取数据必须用http的get方法
  2. 要获取的数据用url路径标识
  3. 通过网络将请求发送给后端
  4. 后端根据请求的方法，和路径判断前端到底要干什么
  5. 返回数据 这就是restful的简单理解 那rpc是什么呢，简单来说就是前后端的方法名保持一致，参数保持一致，然后前端调用这个方法相当于后端调了这个方法。。。没了。。。就是这么个东西。

那肯定有人会问

  1. 前端调用了什么方法后端怎么知道呢
  2. 前端怎么知道后端有哪些方法呢 问题1，发请求呗，把方法名发过去。。。。。。是不是感觉智商被侮辱了。但是这就是协议的目的，就是大家都默认的达成一致的东西，放之四海皆准的东西称作协议或者规范 问题2，前后端都用一个文件定义方法名呗。。。。。。是不是突然想到了刚才说的什么东西各中语言都能用，对的，prto文件，这就是grpc。当然我们也可以实现的稍微low一点，这个文件都不需要，直接口头协商。。。。。

最后总结一下rpc就是

  1. 前后端协商好方法名如getA
  2. 前端发送请求将方法名，参数等信息一某种数据格式发送给后端，如json字符串，或者protobuf的二进制
  3. 后端拿到方法名和参数调用对应方法
  4. 返回数据 远程（请求）过程（方法名）调用，就是这个意思

说几个网上几个常见问题的个人理解

  • rpc和http有什么关系 没关系，真没关系，不是一个层面的东西。甚至说restful跟http都没啥关系。只不过是http上有那四个method而已。。。我不用http，直接约跟后端约定我发这个字符串给你'get /class/id'，空格前是请求方法，空格后是资源地址也行。。。只是不方便而已。说回到rpc，grpc底层使用的是http2协议，dubbo是自定义报文的tcp协议

  • restful,rpc与protobuf，json，xml是什么关系 简单来说，json那些是数据格式。而rpc那些是与后端协商好的公参。如{"a":1}这个是json,{"func":"getA",arg1:"xxx"}这个就是rpc规范的json，如果rpc规范配合protobuf就是grpc。当然实际用到的rpc框架实现会比这个复杂很多

  • 小程序是否支持rpc（这个问题可以先看什么是grpc） 看了上边的问题大家肯定说那肯定没问题啊。。。但是，就我现在的理解（存疑）

这个问题的根源不在于什么是rpc，而在于你用的rpc框架是什么。现在大家肯定不会自定义rpc，一般都使用三方框架，比如grpc里面规定了rpc数据格式长什么样子，请求参数格式，相应参数格式等等，还封装了相关的方法，如数据添加，数据解析，发送请求等等等等。

后端用了grpc，前端也要用grpc这个框架（我不确定不同rpc框架之间是否能混用，尤其是采用同一种数据格式的rpc框架如protobuf这种数据格式），那grpc封装的方法小程序中是否能跑。。。尤其是rpc框架一般都会附带网络请求方法，啊这。。。我们项目还用到了uniapp需要编译。。。这坑就有点多了

grpc

如果通过前边的阅读你知道了protobuf和rpc，那么这两个结合就是grpc，是一个rpc框架

官网：gRPC

啰啰嗦嗦说了很多描述性的东西，希望大家能耐心看完。在下一期会贴很多代码搞定前后端的protobuf和rpc，希望不鸽。

欢迎大家友善指正和讨论。

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