Vielleicht haben Sie schon einmal Wörter wie REST gehört, wenn es um Softwareentwicklung geht. REST ist eine weit verbreitete API-Architektur, die von vielen Entwicklern für den Entwurf von Software-APIs verwendet wird. Anwendungsprogrammierschnittstellen sind für jede Softwareanwendung wichtig, und REST ist eine von vielen Architekturen, die für APIs verwendet werden.
Heutzutage, gRPC Architektur an Popularität, und sie behauptet auch, einige Probleme zu lösen, die traditionell mit REST APIsverbunden sind. Aber worin unterscheiden sie sich? Und welche sollten Sie für Ihre Anwendung verwenden? Um die Antwort auf diese Fragen zu kennen, müssen wir mehr über gRPC vs. REST und in welchen Szenarien sie besser funktionieren. Doch bevor wir uns damit befassen, sollten wir uns ansehen, was APIs sind und was sie für Microservices leisten.
Was ist eine API?
Softwareanwendungen können miteinander interagieren und kommunizieren, indem sie Anwendungsprogrammierschnittstellen (APIs) verwenden, die als technische Vermittler fungieren. Eine API ist dafür zuständig, die Anfrage eines Nutzers an das System zu senden, das dann eine Antwort vom System erhält.
Stellen Sie sich vor, Sie wollen online ein Telefon bestellen. Sie gehen auf eine Website, die mit dem Internet verbunden ist, und diese sendet Informationen über Ihre Anfrage an einen Server. Der Server empfängt die Informationen, analysiert sie und antwortet uns, nachdem er die notwendigen Schritte unternommen hat, mit den Details, die auf unserem Bildschirm angezeigt werden. Dies wird mit APIs möglich.
Die API beschreibt, wie solche Client-Anfragen ausgeführt werden, welche Datenstrukturen zu verwenden sind und welche Standards die Clients einhalten müssen. Sie beschreibt auch die Arten von Abfragen, die ein Programm an ein anderes senden kann. Beide gRPC vs REST Architekturstile werden häufig für den Entwurf von APIs verwendet.
APIs und Mikrodienste
Anwendungen können entweder eine monolithische Architektur oder eine Microservice-Architektur haben. In einer monolithischen Anwendung sind alle Funktionen und Module der Software in einer einzigen Einheit oder Codebasis enthalten. Eine Microservice-Anwendung hingegen besteht aus zahlreichen kleineren Einheiten, die über Schnittstellen wie das HTTP-Protokoll miteinander interagieren.
Das Hauptproblem des monolithischen Stils besteht darin, dass es schwieriger wird, das System zu ändern, zu aktualisieren und zu erweitern, wenn Ingenieure neue Funktionen und Dienste über der bereits bestehenden Grundlage anbringen. Eine Änderung an einem Aspekt der Anwendung kann sich nachteilig auf andere Bereiche auswirken. Der Code eines Monolithen wird nach zahlreichen Skalierungen, Aktualisierungen und Änderungen allmählich so verwoben und schwer verständlich, dass ein komplettes Redesign des Systems erforderlich wird.
Dieses Problem wird mit Microservices gelöst. Bei diesem Architekturdesign wird ein Monolith in seine einzelnen Komponenten aufgeteilt, die dann jeweils als separate Anwendung ausgeführt werden. Jede dieser Anwendungen wird als Microservice bezeichnet. Anschließend werden diese einzelnen Microservices über APIs miteinander verbunden. Diese Sammlung von Microservices, die durch APIs miteinander verbunden sind, bildet ein größeres Architekturdesign. APIs ermöglichen die Verbindung und Kommunikation zwischen den einzelnen Komponenten, die in eine Microservice-Architektur integriert sind. Einige beliebte Ansätze zur Erstellung von APIs sind GraphQL, RPC, und REST.
Was ist RPC?
Ein RPC - Remote Procedure Call - ist eine Web-Architektur, die es ermöglicht, einen Dienst auf einem entfernten Server mit Hilfe eines vordefinierten Formulars auszuführen und eine Antwort mit demselben Format zu erhalten. Der Stil des Servers, der die Abfrage durchführt, ob ein lokaler oder ein entfernter Server, wird bei der Entwicklung nicht berücksichtigt. RPC Entwurf.
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Die Grundfunktion einer RPC API-Anfrage ist die gleiche wie die einer REST API. Die RPC API-Anfragen spezifizieren die Interaktionsrichtlinien und die Techniken, die die Interaktion ermöglichen. Später ruft der Benutzer diese Funktionen mit Hilfe von Parametern auf. Der Request-String von URLs enthält die Parameter, mit denen Operationen aufgerufen werden.
Um API-Anforderungen zu erstellen, verwendet das RPC System eine Client-Server-Struktur. RPC Der Server interpretiert die vom Benutzer angeforderten Informationen und überträgt sie an den Server. Während die interne Kommunikation innerhalb der Server verborgen bleibt, antwortet der Server dem Benutzer. Das RPC Modell ermöglicht es einem Benutzer auch, einen Dienst auf eine bestimmte Art und Weise anzufordern. RPC hat den Vorteil, dass es Remote Procedure Calls sowohl in dezentralen als auch in lokalen Szenarien unterstützt.
Was ist REST?
REST - Representational State Transfer - bezieht sich auf eine Client-Server-Architektur, bei der Benutzer über JSON oder XML-Kommunikation Zugriff auf Backend-Informationen haben. Eine API wird als RESTful bezeichnet, wenn:
- Sie hat eine einheitliche Schnittstelle und stellt den API-Clients bestimmte Anwendungsressourcen zur Verfügung.
- Der Server und der Client arbeiten getrennt und unabhängig voneinander. Nur die URIs, die auf die Komponenten der Anwendung verweisen, sind dem Client bekannt.
- Sie ist zustandslos. Das bedeutet, dass nur der Client Zustandsinformationen speichert. Der Server speichert keine Zustandsdaten über die Client-Anfrage.
- Die von der API bereitgestellten Anwendungsressourcen müssen zwischengespeichert werden können.
- Sie hat eine mehrschichtige Architektur.
Es handelt sich um eine Anwendung moderner Architekturen, die von mehreren Einschränkungen abhängen, um die Datenübertragung in Hypermedia-Netzen zu ermöglichen. Eine RESTful-Web-API benötigt URL-kodierte Argumente, um über HTTP-Protokolle eine Verbindung zu Diensten herzustellen. REST APIs haben sich im modernen Web-Design durchgesetzt, um zustandslose, erweiterbare und zuverlässige APIs zu schaffen.
Jede Komponente, die das Microservice-System kombiniert, kann dem Benutzer oder Kunden als Ressource angezeigt werden, wenn die REST API öffentlich zugänglich gemacht wird. Diese Ressource kann über die HTTP-Befehle GET, POST, PUT und DELETE abgefragt werden.
Wie funktioniert REST?
REST verwendet das HTTP-Protokoll als Standard-Kommunikationsprotokoll bei der Arbeit mit Diensten, die in API-Anfragen angegeben werden. Eine Ressource ist eine Sache, die mit einem Objekt im objektorientierten Design vergleichbar ist. Die RESTful-Ressource hat Aktionen und Attribute, ähnlich wie ein Objekt. Im Allgemeinen wird bei REST -Implementierungen weniger über RESTful-Aktionen nachgedacht, sondern man konzentriert sich mehr auf die Attribute einer Ressource. RESTful-Lösungen sind solche, die lediglich Attribute zur Darstellung einer RESTful-Ressource verwenden.
Bei einer RESTful-API stellt der Benutzer eine Anfrage an eine URL (Uniform Resource Locator), die eine Antwort mit einer Nutzlast in JSON, XML oder einem anderen unterstützten Datenformat hervorruft. Diese Nutzdaten stellen die vom Benutzer gewünschte Ressource dar. Übliche Client-Anfragen umfassen
- eine HTTP-Methode, die angibt, was in der Ressource verarbeitet werden soll
- den Pfad der Ressource
- Die Kopfzeile mit Daten über die Anfrage
- eine kundenspezifische Nutzlast der Nachricht
Im Accept-Feld des Headers gibt der Benutzer die Datentypen an, die er empfangen kann. Ein Content-Type-Header, der das im Antwortkörper verwendete Nachrichtenübermittlungsformat angibt, wird vom API-Server zusammen mit der Daten-Nutzlast gesendet, die er an den abfragenden Benutzer übermittelt. Ein Antwortcode, der den Benutzer über den Ergebnisstatus des API-Aufrufs informiert, ist ebenfalls im Antwortkörper enthalten.
Was ist gRPC?
gRPC - Google Remote Procedure Call - ist ein Untertyp des RPC -Designs. gRPC ist eine leistungsstarke globale, quelloffene RPC Architektur, die Flexibilität und Geschwindigkeit für Microservice-Architekturen garantiert. Funktionsaufrufe werden verwendet von gRPC verwendet, um die Kundeninteraktion in Microservices zu gewährleisten, die mit verschiedenen Programmiersprachen erstellt wurden.
Diese Technik implementiert RPC API-Anfragen unter Verwendung des HTTP 2.0-Standards, aber weder der Server noch der API-Programmierer wissen von HTTP. Dadurch wird die Komplexität verringert, da man sich keine Gedanken darüber machen muss, wie die Grundsätze von RPC in HTTP umgesetzt werden.
Google Remote Procedure Call zielt darauf ab, die Datenübertragung zwischen Microservices zu beschleunigen. Um Remote-Rückgaben und -Aufrufe zu ermöglichen, basiert es auf einer Strategie, die einen Dienst identifiziert, die Methoden festlegt und die relevanten Variablen spezifiziert.
Darüber hinaus wird eine IDL - Schnittstellenbeschreibungssprache - verwendet, um das RPC API-Paradigma zu spezifizieren, was die Identifizierung entfernter Funktionen vereinfacht. IDL verwendet standardmäßig Protokollpuffer, um die Serviceschnittstelle und das Format der Nutzlastnachrichten zu definieren.
Wie funktioniert gRPC funktioniert?
Das HTTP/2-Protokoll, Streaming und Protokollpuffer oder protobufs werden von gRPC APIs verwendet, um Nachrichten zu übertragen. Ein Serialisierungsstandard namens protobuf ermöglicht die automatische Erstellung von Benutzerbibliotheken und den unkomplizierten Aufbau von Microservices. In Proto-Dateien beschreiben API-Designer die Operationen und Nachrichten, die zwischen Servern und Clients übertragen werden.
Der protoc Compiler lädt die Dateien und erstellt Benutzer- und Serversoftware für die Kommunikation mit entfernten Diensten. Im Vergleich zu XML- oder JSON -Formaten sind mit Protokollpuffern verschlüsselte Nachrichten wesentlich kleiner, so dass die Verarbeitung weniger CPU-intensiv ist.
Außerdem bringt die Verwendung von HTTP/2, gRPC APIs verschiedene Verbesserungen für das Design von RPC mit sich. Das Protokoll fügt eine binäre Formatebene hinzu, die Pakete in kleinere, binär gerahmte Nachrichten aufteilt, wodurch sie transportabel und klein werden. Die Ausführung vieler Aufrufe innerhalb eines einzigen Kanals wird durch die Unterstützung mehrerer gleichzeitiger Abfragen durch die bidirektionale Kommunikationsarchitektur von HTTP/2 ermöglicht.
Das HTTP/2-Transportprotokoll unterstützt mehrere gleichzeitige Streams, aber gRPC APIs erweitern diese Funktionalität über Kanäle. Jeder Kanal kann mehrere Streams beherbergen, die gleichzeitig über viele gleichzeitige Verbindungen laufen. Kanäle bieten eine unkomplizierte Methode zur Verbindung mit dem API-Server unter einer bestimmten Adresse und einem bestimmten Port. Ein Client-Stub kann auch über Kanäle hergestellt werden.
gRPC vs REST: Vergleich
Google hat gRPC als eine Variante von RPC entwickelt, um einige der Einschränkungen der bestehenden API-Architekturen zu überwinden. Sie löst einige Probleme im Zusammenhang mit REST APIs, aber gRPC APIs sind mit bestimmten Problemen konfrontiert, da es sich um eine neuere Technologie handelt. Es gibt viele Anwendungsfälle, in denen REST APIs für Ihre Anwendung besser geeignet sein könnten. Sie können entscheiden, welche dieser APIs für Ihre Software besser geeignet ist, sobald Sie die Unterschiede zwischen den beiden kennen.
HTTP 1.1 vs. HTTP 2
Der Anfrage-Antwort-Ansatz, der von REST APIs verwendet wird, basiert hauptsächlich auf HTTP 1.1. Dies bedeutet, dass das Modell jede Anfrage einzeln verarbeiten muss, wenn ein Mikrodienst viele Anfragen von mehreren Clients erhält, was das gesamte System verlangsamt. REST APIs können auf Basis von HTTP 2 entwickelt werden, aber da die Kommunikationsarchitektur immer noch auf Anfrage-Antwort basiert, können sie die Vorteile von HTTP 2, einschließlich der bidirektionalen Kompatibilität und der Streaming-Interaktion, nicht vollständig nutzen.
gRPC Für APIs stellt sich diese Herausforderung nicht. Sie hält sich an ein Client-Response-Verbindungsmodell und basiert auf HTTP 2. gRPC kann viele Anfragen von verschiedenen Clients annehmen und diese Anfragen gleichzeitig über Streaming-Informationen verarbeiten. Diese Umstände ermöglichen eine bidirektionale Kommunikation mit Streaming-Interaktion. Zusätzlich, gRPC unäre Interaktionen, wie sie von HTTP 1.1 erzeugt werden.
gRPC APIs können verwalten:
- Unäre Interaktionen
Wenn ein Client eine einzige Anfrage stellt, aber auch nur eine Antwort erhält. - Server-Streaming
Man spricht von Server-Streaming, wenn ein Server eine Client-Anfrage mit einem Strom von Nachrichten beantwortet. Der Server sendet auch eine Statusnachricht, um den Vorgang nach der Bereitstellung aller Daten abzuschließen. - Client-Streaming
Dies liegt vor, wenn der Client eine Folge von Nachrichten liefert und der Server mit einer einzigen Nachricht antwortet. - Bidirektionales Streaming
Dies ermöglicht eine Datenübertragung in beide Richtungen, da die Kanäle von Server und Client unabhängig voneinander sind.
Browser-Unterstützung
Da die meisten Web-API-Interaktionen online stattfinden, ist die Browser-Unterstützung ein wichtiger Faktor in der gRPC vs. REST Debatte. Die Browserunterstützung ist wahrscheinlich einer der Hauptvorteile von REST APIs gegenüber gRPC. Alle Browser bieten die volle REST API-Fähigkeit und Browser-Unterstützung. Die Funktionalität für gRPC in Browsern ist jedoch noch relativ eingeschränkt. Leider sind für die Übergänge zwischen HTTP 1.1 und HTTP 2 sowohl gRPC-web als auch eine Proxy-Schicht erforderlich. Dies hat zur Folge, gRPC APIs werden daher in erster Linie für interne oder private Systeme verwendet, z. B. in API-Anwendungen, die für die Backend-Informationen und -Funktionen bestimmter Organisationen eingesetzt werden.
Mit dem HTTP/2-Protokoll werden Multiplexed Streams verwendet. Dadurch können mehrere Kunden parallel Anfragen senden, ohne dass für jede einzelne eine neue TCP-Sitzung geöffnet werden muss. Außerdem kann der Server die bestehende Verbindung nutzen, um Nachrichten an die Kunden zu übermitteln.
Das Representational State Transfer Model wird von vielen Browsern unterstützt, da es HTTP 1.1 integriert. HTTP 1.1, das REST ermöglicht, verwendet ein TCP-Handshaking-Verfahren für jede Anfrage. REST APIs haben daher häufig Latenzprobleme, da der Handshake Zeit benötigt.
Nutzdatenstruktur
Betrachtet man die Struktur der Nutzdaten bei der Betrachtung von gRPC vs REST, gRPC APIs serialisieren Nutzdaten standardmäßig mit Protokollpuffern. Diese Methode ist leichter, da sie die Nachrichten kleiner macht und eine stark komprimierte Struktur ermöglicht. Protokollpuffer sind im Binärformat; daher werden die Informationen für den Datenaustausch serialisiert und deserialisiert. Protobuf kann umfangreich geschriebene Nachrichten automatisch in die Client- und Server-Programmiersprachen übersetzen.
RESTDie meisten APIs verwenden jedoch die Formate JSON oder XML, um Informationen zu übermitteln und zu empfangen. JSON ist das am weitesten verbreitete Format, da es anpassungsfähig ist und dynamische Daten übermitteln kann, ohne sich an eine genaue Struktur zu halten, obwohl dies nicht erforderlich ist. Die gute Lesbarkeit von JSON, die Protobuf noch nicht erreicht, ist ein weiterer wichtiger Vorteil.
JSON JSON ist jedoch nicht so schnell und leichtgewichtig, sobald es um die Datenübertragung geht. Das liegt daran, dass JSON serialisiert und in die Programmiersprachen übersetzt werden muss, die sowohl auf der Server- als auch auf der Client-Seite verwendet werden, wenn REST verwendet wird. Dies ist ein zusätzlicher Schritt im Datenübertragungsprozess, der die Effizienz beeinträchtigen und die Wahrscheinlichkeit von Fehlern erhöhen könnte.
Code-Generierung
Für die Codegenerierung bei API-Abfragen müssen Ingenieure Tools von Drittanbietern wie Postman einsetzen, da im Gegensatz zu gRPCdie REST API über keine eingebauten Möglichkeiten zur Codegenerierung verfügt. Im Gegensatz dazu, gRPC aufgrund seines protoc Compilers, der viele Programmiersprachen unterstützt, native Codegenerierungsfunktionen. Die Codegenerierung ist besonders vorteilhaft für Microservices, die zahlreiche, auf verschiedenen Plattformen und Sprachen erstellte Dienste kombinieren. Insgesamt erleichtert die integrierte Codegenerierung die Erstellung des Software Development Kit (SDK).
REST API hingegen bietet keine nativen Codegenerierungsfunktionen. Sie müssen ein Programm eines Drittanbieters verwenden, um Code für API-Aufrufe in mehreren Sprachen zu generieren. Auch wenn dies kein Problem darstellt, ist es wichtig zu wissen, dass gRPC nicht auf andere Dienste zur Codegenerierung angewiesen ist.
Wann sollten REST APIs verwendet werden?
Beim Vergleich gRPC mit REST sind die am weitesten verbreiteten und beliebtesten APIs für die Integration von Infrastrukturen, die auf Microservices aufbauen, REST APIs. REST APIs werden wahrscheinlich noch sehr lange die Standardoption für die App-Verbindung bleiben, unabhängig davon, ob Sie ein internes Netzwerk oder eine offene Plattform schaffen, die ihre Assets für den Rest der Welt öffnet. REST APIs eignen sich auch hervorragend für Systeme, die schnelle Iterationen und HTTP-Protokollstandards erfordern.
REST APIs könnten Ihre erste Wahl für die Entwicklung von Webdiensten, Microservices und App-Schnittstellen sein, da Technologien von Drittanbietern sie durchgängig unterstützen. Im Gegensatz zu gRPChat sie eine breite Browserunterstützung und ist nicht auf private Systeme beschränkt. Dies kann REST APIs in vielen Kontexten sehr nützlich machen.
Außerdem ist REST leichter zu erlernen, da im Internet eine breite Palette von API-Dokumentationen verfügbar ist. Diese einfachere Lernkurve ist sehr wichtig, wenn Sie unter Zeitdruck stehen. Sie können sich viel Zeit für die Recherche und das Lernen sparen und sofort mit der Implementierung beginnen. RESTful-APIs lassen sich auch leichter in Anwendungen integrieren. Außerdem bieten sie eine bessere Skalierbarkeit. Wenn Sie Ihre Anwendung bald erweitern wollen, ist es vielleicht besser, REST APIs zu verwenden. Der fehlende Zustand und die fehlende Vertraulichkeit können bei bestimmten Anwendungen zu Problemen bei der Übertragung von repräsentativen Zuständen führen. Wenn Ihre Anwendung eine Zahlungsoption hat, gRPC möglicherweise eine bessere Option sein.
Wann verwenden Sie gRPC APIs
Sowohl im gRPC und REST bieten die meisten Tools von Drittanbietern noch immer keine integrierten Funktionen für gRPC Einhaltung. Dies hat zur Folge, gRPC werden APIs meist dazu verwendet, interne Systeme oder Strukturen zu schaffen, die für externe Benutzer unzugänglich sind. Mit dieser Einschränkung im Hinterkopf, könnten die folgenden Situationen Gebrauch machen von gRPC APIs:
- Microservices-Verbindungen
gRPC APIs sind besonders hilfreich für die Verknüpfung von Architekturen, die aus leichten Microservices bestehen, bei denen die Effektivität der Nachrichtenübermittlung aufgrund der geringen Latenz und der schnellen Bandbreite der Kommunikation entscheidend ist.
- Mehrsprachige Systeme
gRPC gRPC eignet sich hervorragend für die Kommunikation in einem polyglotten Kontext, da es nativen Code für eine breite Palette von Programmiersprachen generieren kann.
- Streaming in Echtzeit
Wenn eine Kommunikation in Echtzeit erforderlich ist, kann Ihr System Daten in Echtzeit senden und empfangen, ohne auf eine Unary-Client-Response-Interaktion warten zu müssen, denn gRPC kann bidirektionales Streaming verarbeiten.
- Netzwerke mit geringem Stromverbrauch und geringer Bandbreite
Solche Netzwerke können von der Verwendung serialisierter Protobuf-Sitzungen durch gRPC profitieren, da sie eine leichtgewichtige Kommunikation, verbesserte Effizienz und Schnelligkeit bieten. Ein Netzwerk, das von der API profitieren würde, ist zum Beispiel das gRPC API profitieren würde, ist das Internet der Dinge.
Wie kann AppMaster helfen?
Die Programmierung hat sich in den letzten Jahrzehnten stark verändert, wobei neue Technologien und Frameworks die Aufgaben der Entwickler erleichtern. No-code generation hebt dies auf die nächste Stufe. Die Menschen müssen keine steilen Lernkurven durchlaufen und können Anwendungen schneller entwickeln mit no-code Plattformen wie AppMaster schneller entwickeln.
AppMaster hilft Ihnen bei der Erstellung von Quellcode von Grund auf entsprechend den spezifischen Anforderungen Ihrer Anwendung. Der generierte Code gehört Ihnen, und Sie können ihn nach Ihren Wünschen verändern. Sie können die verschiedenen Module, die Ihre Anwendung benötigt, mit AppMaster erstellen. Das ist weitaus weniger kostspielig und zeitaufwändig, als ein ganzes Entwicklungsteam damit zu beauftragen.
Entwickler können Abfragen zwischen der Backend-Microservices-Architektur unter Verwendung des gRPC Protokolls über die Plattform von AppMaster no-code generieren. Wir werden die API sowohl für die gRPC Entwicklung von Webdiensten als auch gRPC Entwicklung als auch für mobile Anwendungen gRPC unterstützen.
Schlussfolgerung
In der Vergangenheit war der Representational State Transfer das Mittel der Wahl, wenn es um die Entwicklung von APIs ging. Aber zwischen gRPC vs REST, gRPC werden APIs langsam immer beliebter. Trotz der verschiedenen Merkmale, die sie auszeichnen, erschweren einige Probleme, wie die fehlende Browserunterstützung und API-Dokumentation, ihren flächendeckenden Einsatz. Mit technologischen Fortschritten und dem Wachstum der Gemeinschaft können wir jedoch hoffen, dass gRPC die heutigen Herausforderungen überwinden wird.
Schließlich ist die Wahl zwischen REST oder gRPCoder sogar einer der anderen API-Methoden wie GraphQL oder SOAP hängt von den spezifischen Anforderungen Ihres Projekts ab. Einige Anwendungen benötigen vielleicht die Vorteile, die gRPC bietet, während andere vielleicht die Grundfunktionalität von REST benötigen. Sie müssen die Funktionen und Anwendungsfälle Ihrer Anwendung bewerten, um zwischen diesen beiden leistungsfähigen Technologien zu wählen.
