gRPCについてまとめてみた

Hello there, ('ω')ノ

gRPCは、Googleが開発した強力な通信プロトコルで、特に分散システムやマイクロサービスで活用されています。

gRPCの基本的な仕組み

gRPCの中心的なアイデアは、「離れた場所にある関数を、あたかも自分のコード内の関数のように呼び出せる」という点です。たとえば、Aさんのコンピュータ上の関数を、Bさんのコンピュータから呼び出すことが可能です。

具体的な流れ

クライアント（Stub）: gRPCでは、関数を呼び出す側を「Stub」と呼びます。
サーバー: 実際にその関数を実装しているのはサーバ側です。
インターフェース定義: クライアントとサーバは、あらかじめ決められた「データ形式」や「操作方法」に従って通信します。

gRPCの強み

マルチ言語対応

gRPCは、複数のプログラミング言語をサポートしています。たとえば、サーバーはGoで実装し、クライアントはPythonで作る、といった分担が可能です。

Googleの技術とクラウド対応

Googleが開発した技術なので、Google Cloud Platform上で簡単にホスティングすることができます。

Protocol Buffers（プロトコルバッファ）とは？

gRPCの核となる技術が「Protocol Buffers（プロトコルバッファ）」、略して「Protobuf」です。これはデータをシリアル化するための技術で、効率的にデータをやり取りできます。

Protobufの特徴

.protoファイル: データ構造を定義するファイルです。
自動生成: 「protoc」というコンパイラを使うと、クライアントやサーバで使うコードが自動生成されます。
柔軟性: JSONのような他の形式も使えますが、Protobufはより軽量で高速です。

.protoファイルの例

以下は、簡単な.protoファイルの例です：

service MyService {
    rpc ProcessFile (FileRequest) returns (ExitCode);
} // Comments are supported.

message FileRequest {
    string FileName = 1;
}

message ExitCode {
    int32 code = 1;
}

この例の説明

サービス（service）
MyServiceというサービスを定義しています。このサービスにはProcessFileというメソッドがあります。
リクエスト（FileRequest）
クライアントが送るリクエストの中身を定義しています。この場合、ファイル名（FileName）を文字列で送ります。
レスポンス（ExitCode）
サーバが返す応答を定義しています。ここでは整数（code）が返されます。

gRPCの通信タイプ

gRPCには4つの通信タイプがあります：

Unary（単方向）
クライアントが1つのリクエストを送信し、サーバが1つの応答を返します（最も一般的）。
Server Streaming（サーバーストリーミング）
クライアントがリクエストを送信すると、サーバが複数のメッセージをストリーム形式で返します。
Client Streaming（クライアントストリーミング）
クライアントが複数のメッセージを送り、サーバが1つの応答を返します。
Bidirectional Streaming（双方向ストリーミング）
クライアントとサーバが同時にメッセージを送受信します。

gRPCのSDKとしての機能

gRPCは単なるプロトコルではなく、ソフトウェア開発を支援するツールキットとしても機能します。これには以下のような特徴があります：

コード自動生成: protocコンパイラを使って、必要なコードを一括で生成できます。
モジュール対応: Pythonでは、gRPCはpipモジュールとしてインストール可能です。

まとめ

gRPCは、効率的な通信を実現するための強力なツールです。特に、Protobufによる軽量なデータ形式や、多言語対応による柔軟性が魅力です。さらに、SDKとしてのツールキットがアプリケーション開発を加速してくれます。

Best regards, (^^ゞ

Shikata Ga Nai

Private? There is no such things.