अधिकांश सॉफ़्टवेयर एप्लिकेशन को कई कारणों से अन्य कोड से कनेक्ट करने में सक्षम होना चाहिए। यह एकीकरण से लेकर नई कार्यक्षमता जोड़ने तक कुछ भी हो सकता है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि सॉफ़्टवेयर अन्य अनुप्रयोगों के साथ लिंक कर सकता है और अन्य कार्यक्रमों में उनका एकीकरण सुनिश्चित करने के लिए, डेवलपर्स एपीआई का उपयोग करते हैं। यही कारण है कि अधिकांश सॉफ्टवेयर के लिए एक एप्लीकेशन प्रोग्रामिंग इंटरफेस आवश्यक है। सभी प्रणालियों में एक सेतु के रूप में अपनी भूमिका के माध्यम से, एपीआई व्यक्तियों को विभिन्न प्रकार की वेब सेवाओं तक पहुँचने में सक्षम बनाता है। इसलिए, अपनी परियोजना के लिए एपीआई की पेशकश करने के लिए उपयुक्त तकनीक चुनना महत्वपूर्ण है।
कोई भी संगठन जो अपने एप्लिकेशन या प्लेटफॉर्म को अपने उपयोगकर्ताओं के साथ साझा करना चाहता है, उसे एपीआई का उपयोग करने की आवश्यकता है। एपीआई को आपके एप्लिकेशन के लिए एकदम फिट बनाने के लिए उन्हें विकसित करने और फाइन-ट्यूनिंग करने के कई तरीके हैं। एपीआई डिजाइन करने के लिए प्रोग्रामर जिन नवीनतम तरीकों का उपयोग कर रहे हैं उनमें से एक gRPC है। आइए देखें कि gRPC क्या है और इसके फायदे और नुकसान क्या हैं।
gRPC क्या है?
gRPC मतलब Google Remote Procedure Call है। gRPC एक ओपन-सोर्स आरपीसी ढांचा है जिसका उपयोग स्केलेबल और त्वरित एपीआई बनाने के लिए किया जाता है। यह नेटवर्क सिस्टम के विकास और gRPC क्लाइंट और सर्वर अनुप्रयोगों के बीच खुले संचार को सक्षम बनाता है। Google, IBM, Netflix और अन्य सहित कई शीर्ष तकनीकी कंपनियों द्वारा gRPC को अपनाया गया है। gRPC ढांचा अत्याधुनिक तकनीकी स्टैक जैसे एचटीटीपी/2, प्रोटोकॉल बफ़र्स, और अधिक के लिए इष्टतम एपीआई सुरक्षा, उच्च-प्रदर्शन दूरस्थ प्रक्रिया कॉल और स्केलेबिलिटी पर निर्भर करता है।
RPC क्या हैं?
RPC और REST - Representational State Transfer - ऐतिहासिक रूप से API बनाने के दो अलग-अलग दृष्टिकोण रहे हैं। इसके अतिरिक्त, इस उद्देश्य के लिए SOAP और GraphQL जैसे प्रोटोकॉल का भी उपयोग किया जाता है। दूरस्थ प्रक्रिया कॉल आपको सॉफ़्टवेयर लिखने देती है जैसे कि यह स्थानीय रूप से चलेगा, हालाँकि यह किसी भिन्न डिवाइस पर चल सकता है।
वे एपीआई डिजाइन करने के लिए सबसे पारंपरिक रूप से उपयोग किए जाने वाले ढांचे हैं। एक विशिष्ट HTTP प्रोटोकॉल कॉल के विपरीत, एक RPC क्लाइंट-सर्वर इंटरैक्शन की प्राथमिक विधि के रूप में फ़ंक्शन कॉल को नियोजित करता है। RPC एपीआई बनाने के लिए एक उत्पादक तकनीक है क्योंकि एक्सचेंज सरल हैं, और सामग्री हल्की है। gRPC सेवाएं भी इस संचार संरचना की नकल करती हैं। RPC डेटा प्रकार और लागू की जाने वाली विधियों को अनुबंधित करने के लिए IDL - Interface Definition Language का उपयोग करती है। हाल के वर्षों में आरपीसी से अपनाई गई gRPC सेवाएं बहुत लोकप्रिय हो गई हैं।
gRPC सेवाओं को क्यों विकसित किया गया?
जैसे-जैसे अधिक उद्यम एकीकरण के लिए चैनल खोलते हैं, ऐसे सॉफ़्टवेयर को लिंक करना मुश्किल होता जा रहा है। RPC एपीआई एकीकृत करने के लिए चुनौतीपूर्ण और वितरित करने के लिए जोखिम भरा है क्योंकि वे आंतरिक विशिष्टताओं का खुलासा कर सकते हैं। वे कई प्रोग्रामिंग भाषाओं में विकसित होते हैं और अंतर्निहित ढांचे से निकटता से जुड़े होते हैं।
इस मुद्दे को संबोधित किया गया था, और 2000 में आरईएसटी एपीआई लॉन्च होने पर एपीआई एक्सेसिबिलिटी बढ़ गई थी। विशेष रूप से, इसने उपयोगकर्ताओं को GET, PUT, POST और अन्य जैसी मानक HTTP तकनीकों का उपयोग करके संपत्तियों के माध्यम से अप्रत्यक्ष रूप से जानकारी पुनर्प्राप्त करने का एक सतत तरीका दिया। REST API से RPC का प्राथमिक अंतर यह है कि RPC के साथ, प्रक्रियाओं को संबोधित किया जाता है, लेकिन यह अनुमान लगाना आसान नहीं है कि विभिन्न प्रणालियों में प्रक्रियाएं क्या हो सकती हैं।
REST API सीधे और हल्के RPC को पूरी तरह से प्रतिस्थापित नहीं कर सका क्योंकि इसने बहुत सारे मेटाडेटा का उत्पादन किया, जबकि इसने कई अनुप्रयोगों से निपटने के लिए एक उन्नत प्रारूप की पेशकश की। इसके परिणामस्वरूप अंततः फेसबुक के GraphQL और गूगल की gRPC सेवाओं का उदय हुआ।
Google ने 2015 में विभिन्न तकनीकों के साथ बनाए गए कई माइक्रोसर्विस आर्किटेक्चर को जोड़ने के लिए RPC ढांचे के अतिरिक्त gRPC का निर्माण किया। gRPC मूल रूप से Google के मूल बुनियादी ढांचे से निकटता से संबंधित था, लेकिन अंततः इसे खुला स्रोत बना दिया गया और आम जनता द्वारा उपयोग के लिए मानकीकृत किया गया।
gRPC अवधारणाओं का अवलोकन
अत्याधुनिक तकनीकों का उपयोग, जिनका JSON और XML पर उच्च प्रदर्शन है और अधिक API अखंडता प्रदान करते हैं, gRPC के निर्माण और लोकप्रियता के लिए जिम्मेदार है। कुछ gRPC अवधारणाएँ जिनके बारे में आपको जानकारी होनी चाहिए, वे हैं:
प्रोटोकॉल बफ़र्स
प्रोटोकॉल बफ़र्स, जिन्हें Protobuf के रूप में भी जाना जाता है, क्रमांकन या अक्रमांकन मानक हैं जो अनुप्रयोगों को परिभाषित करना आसान बनाते हैं और स्वचालित रूप से क्लाइंट लाइब्रेरी के कोड जनरेशन को निष्पादित करते हैं। नवीनतम संस्करण, प्रोटो 3, उपयोग में आसान है और proto3 के लिए नवीनतम क्षमताएं प्रदान gRPC है।
.Proto फ़ाइलें gRPC क्लाइंट और सर्वर संदेशों के बीच gRPC सेवाओं और संचार को सक्षम बनाती हैं। .proto कंपाइलर - Protobuf द्वारा निष्पादन पर protoc फ़ाइल को मेमोरी में लोड किया जाता है। यह कंपाइलर gRPC क्लाइंट और gRPC सर्वर एप्लिकेशन बनाता है जो बाइनरी डेटा को क्रमबद्ध और deserialize करने के लिए इन-मेमोरी संरचना को नियोजित करता है। प्रत्येक संचार gRPC में कोड जनरेशन के बाद उपयोगकर्ता और दूरस्थ सेवा के बीच भेजा और प्राप्त किया जाता है।
चूंकि डेटा को बाइनरी रूप में अनुवादित किया जाता है और एन्क्रिप्टेड सिग्नल छोटे होते हैं, gRPC Protobuf लिए कम CPU पावर का उपयोग करता है। इसलिए, कमजोर CPU वाले कंप्यूटरों पर भी, जैसे सेल फोन, संदेश gRPC के साथ अधिक तेज़ी से भेजे जाते हैं।
HTTP / 2
gRPC सेवा एचटीटीपी/2 पर बनी है, जो एचटीटीपी/1.1 का संस्करण है जिसकी कम सीमाएं हैं। हालांकि यह पुराने HTTP प्रोटोकॉल के साथ काम करता है, HTTP/2 में gRPC के लिए कई परिष्कृत विशेषताएं हैं। इसमें एक बाइनरी फ़्रेमिंग परत शामिल है, जो प्रत्येक HTTP / 2 क्वेरी को विभाजित करती है और छोटे संदेशों में उत्तर देती है और संदेश वितरण को बेहतर बनाने के लिए उन्हें बाइनरी प्रारूप में फ़्रेम करती है। इसके अतिरिक्त, gRPC क्लाइंट और gRPC सर्वर से द्विदिश पूर्ण-द्वैध स्ट्रीमिंग में कई अनुरोधों और प्रतिक्रियाओं का समर्थन करता है।
HTTP / 2 में एक प्रवाह नियंत्रण विधि है जो इन-फ्लाइट पैकेट को बफर करने के लिए आवश्यक RAM के सटीक नियंत्रण की अनुमति देती है। यह gRPC सेवाओं के लिए हेडर कम्प्रेशन भी प्रदान करता है। HTTP / 2 में सब कुछ ट्रांसमिशन से पहले एन्क्रिप्ट किया गया है, यहां तक कि हेडर भी, जो उच्च-प्रदर्शन दूरस्थ प्रक्रिया कॉल प्रदान करते हैं। gRPC एचटीटीपी/2 के साथ एसिंक्रोनस और सिंक्रोनस प्रोसेसिंग दोनों प्रदान करता है, जिससे विभिन्न इंटरैक्टिव और स्ट्रीम किए गए आरपीसी प्रकारों के निष्पादन को सक्षम किया जा सकता है।
HTTP / 2 की इन सभी विशेषताओं की मदद से, gRPC सेवाएं कम संसाधनों का उपयोग कर सकती हैं, जिससे क्लाउड-आधारित अनुप्रयोगों और gRPC सेवाओं के बीच तेजी से प्रतिक्रिया समय और मोबाइल उपकरणों पर काम करने gRPC ग्राहकों के लिए अधिक बैटरी जीवन होता है।
स्ट्रीमिंग
gRPC का समर्थन करने वाला एक महत्वपूर्ण विचार स्ट्रीमिंग है, जो एक ही अनुरोध के भीतर कई प्रक्रियाओं के निष्पादन की अनुमति देता है। gRPC इसे एचटीटीपी/2 की मल्टीप्लेक्सिंग सुविधा के माध्यम से संभव बनाता है, जो एक TCP - Transmission Control Protocol - कनेक्शन पर कई प्रतिक्रियाओं या अनुरोधों को एक साथ भेजने या प्राप्त करने की अनुमति देता है। प्राथमिक स्ट्रीमिंग प्रारूप सर्वर-स्ट्रीमिंग RPCs, क्लाइंट-स्ट्रीमिंग RPC s, और द्विदिश-स्ट्रीमिंग RPC s हैं।
चैनल
HTTP / 2 स्ट्रीम के विपरीत, जो एक ही अनुरोध कनेक्शन पर कई एक साथ स्ट्रीम की अनुमति देता है, gRPC वाला एक चैनल कई अनुरोधों में कई निरंतर स्ट्रीम का समर्थन करता है। वे क्लाइंट स्टब बनाने के लिए कार्यरत हैं और एक विशिष्ट आईपी और पोर्ट पर gRPC सर्वर से लिंक करने के लिए एक तंत्र प्रदान करते हैं।
gRPC वास्तुकला
gRPC आर्किटेक्चर में gRPC क्लाइंट और gRPC सर्वर दोनों होते हैं। प्रत्येक gRPC क्लाइंट सेवा में एक स्टब या एक ऑटो-जेनरेटेड फ़ाइल होती है, जो एक इंटरफ़ेस के समान होती है जिसमें सक्रिय दूरस्थ प्रक्रियाएं होती हैं। gRPC क्लाइंट gRPC सर्वर संदेशों को अग्रेषित करने के लिए तर्कों वाले स्टब पर एक स्थानीय प्रक्रिया कॉल शुरू करता है। gRPC क्लाइंट स्टब Protobuf मार्शलिंग प्रक्रिया का उपयोग करके तर्कों को क्रमबद्ध करने के बाद स्थानीय कंप्यूटर पर स्थानीय क्लाइंट-टाइम यूनिट को क्वेरी भेजता है।
ऑपरेटिंग सिस्टम दूरस्थ सर्वर कंप्यूटर के साथ संचार करने के लिए HTTP / 2 प्रोटोकॉल का उपयोग करता है। सर्वर का ओएस संदेशों को स्वीकार करता है और सर्वर स्टब प्रक्रिया को आमंत्रित करता है, जो आने वाले पैरामीटर को डीकोड करने के बाद उचित संचालन को लागू करने के लिए Protobuf का उपयोग करता है। क्लाइंट ट्रांसपोर्ट लेयर तब सर्वर स्टब से एन्क्रिप्टेड प्रतिक्रिया प्राप्त करता है। gRPC क्लाइंट स्टब को प्रतिक्रिया संदेश प्राप्त होने और दिए गए तर्कों को खोलने के बाद निष्पादन कॉल करने वाले के पास वापस चला जाता है।
gRPC के पेशेवरों
अन्य एपीआई डिजाइनिंग तंत्रों पर gRPC के कई फायदे हैं। gRPC RPC संरचना में भी सुधार करता है। यहां gRPC सेवाओं के सबसे प्रमुख लाभ दिए गए हैं:
- उच्च प्रदर्शन दूरस्थ प्रक्रिया कॉल
Protobuf और एचटीटीपी/2 का उपयोग करते हुए, gRPC सेवाएं आरईएसटी+जेएसओएन इंटरैक्शन के उच्च प्रदर्शन और एपीआई सुरक्षा का 10 गुना तक प्रदान करती हैं। सर्वर पुश, मल्टीप्लेक्सिंग और हेडर कम्प्रेशन के उपयोग के साथ, HTTP / 2 gRPC सेवाओं के लिए उच्च-प्रदर्शन रैंकिंग प्रदान करता है। जबकि मल्टीप्लेक्सिंग हेड-ऑफ-लाइन देरी को दूर करता है, सर्वर पुश HTTP / 2 के लिए आवश्यक होने से पहले सर्वर से क्लाइंट तक सामग्री को पुश करना संभव बनाता है। HTTP / 2 का उपयोग करके संदेशों को अधिक प्रभावी ढंग से संपीड़ित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप gRPC सेवाओं के साथ तेजी से लोड होता है।
- स्ट्रीमिंग
gRPC सेवाओं की स्ट्रीमिंग के लिए सेवा विवरण में पहले से ही क्लाइंट- या सर्वर-एंड स्ट्रीमिंग सिद्धांत शामिल हैं। gRPC क्लाइंट और स्ट्रीमिंग सेवाओं का निर्माण काफी आसान हो गया है।
- कोड जनरेशन
gRPC क्लाइंट और gRPC सर्वर प्रोग्राम के लिए कोड जनरेशन gRPC वेब दृष्टिकोण का प्रमुख घटक है। .proto फ़ाइल से कोड जनरेशन के लिए, gRPC मॉड्यूल .protoc कंपाइलर का उपयोग करते हैं। Protobuf प्रारूप को gRPC में कोड जनरेशन के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है, जिसका उपयोग डेटा प्रारूप और एप्लिकेशन एंडपॉइंट दोनों को परिभाषित करने के लिए किया जाता है। यह क्लाइंट-साइड नेटवर्क स्टब्स और सर्वर-साइड कंकाल बना सकता है, जो gRPC सेवाओं में विभिन्न सेवाओं के साथ प्रोग्राम डिजाइन करने के लिए आवश्यक समय को कम करता है।
- इंटरोऑपरेबिलिटी
कई सिस्टम और प्रोग्रामिंग भाषाएं, जैसे जावा, रूबी, Go, सी #, और बहुत कुछ, gRPC संसाधनों और पुस्तकालयों द्वारा समर्थित हैं। इन प्रोग्रामिंग भाषाओं के साथ, डेवलपर gRPC के साथ पूर्ण क्रॉस-प्लेटफ़ॉर्म संगतता का उपयोग करते हुए प्रदर्शनकारी ऐप बना सकते हैं। यह Protobuf बाइनरी वायरिंग फॉर्म और लगभग सभी प्रणालियों के लिए प्रभावी कोड जनरेशन के लिए धन्यवाद है।
- सुरक्षा
टीएलएस एंड-टू-एंड एन्क्रिप्टेड सत्र में HTTP / 2 का उपयोग करके gRPC में एपीआई सुरक्षा सुनिश्चित की जाती है। gRPC सर्वर और gRPC क्लाइंट के बीच डेटा एन्क्रिप्शन और प्रमाणीकरण के लिए एसएसएल / टीएलएस को अपनाने को बढ़ावा देता है।
- उत्पादकता और उपयोगिता
चूंकि gRPC एक पूर्ण RPC विकल्प है, यह सिस्टम और भाषाओं की एक विस्तृत श्रृंखला पर बिना किसी रोक-टोक के काम करता है। gRPC में भी बेहतरीन टूलिंग है, जिसमें बहुत सारे आवश्यक बॉयलरप्लेट कोड मैन्युअल रूप से उत्पन्न होते हैं। gRPC के साथ महत्वपूर्ण समय की बचत के कारण इंजीनियर अब मुख्य कार्यक्षमता पर अधिक ध्यान केंद्रित कर सकते हैं।
gRPC के विपक्ष
हालांकि हम उम्मीद कर सकते हैं कि gRPC की कमियां अंततः हल हो जाएंगी, लेकिन अब वे इसके उपयोग के लिए कुछ समस्याएं खड़ी करते हैं। आपको gRPC के कुछ नुकसानों के बारे में पता होना चाहिए:
- परिपक्वता की कमी
प्रौद्योगिकी का विकास अपनाने में एक महत्वपूर्ण बाधा हो सकती है। gRPC का उपयोग करते समय यह भी स्पष्ट है। GraphQL के साथियों में से एक, GraphQL के पास StackOverflow पर 14k से अधिक प्रश्न हैं, जबकि gRPC के पास इस समय केवल 4k से थोड़ा नीचे है। gRPC समुदाय में सर्वोत्तम प्रथाओं, समाधानों और सफलताओं के ज्ञान का अभाव है क्योंकि HTTP / 2 के लिए बहुत अधिक प्रोग्रामर सहायता नहीं है, साथ ही साथ Google के बाहर प्रोटोकॉल बफ़र्स भी नहीं हैं। हालाँकि, जैसे-जैसे gRPC समुदाय का विस्तार होता है और नए डेवलपर्स आकर्षित होते हैं, यह अंततः विकसित होगा।
- सीमित ब्राउज़र समर्थन
चूंकि कोई भी वर्तमान gRPC वेब ब्राउज़र HTTP / 2 फ्रेम को संभाल नहीं सकता है, आप ब्राउज़र से gRPC सेवा को प्रभावी ढंग से कॉल नहीं कर सकते क्योंकि gRPC वेब मुख्य रूप से एचटीटीपी / 2 पर निर्भर करता है। परिणामस्वरूप, आपको gRPC के साथ प्रॉक्सी का उपयोग करना चाहिए, जो कई कमियों के साथ आता है।
- मनुष्यों द्वारा अपठनीय
एक्सएमएल और जेएसओएन के विपरीत, Protobuf फाइलें मानव-पठनीय नहीं हैं क्योंकि डेटा को बाइनरी प्रारूप में संपीड़ित किया जाता है। डेवलपर्स को पेलोड का मूल्यांकन करने, समस्या निवारण करने और मैन्युअल क्वेरी बनाने के लिए सर्वर रिफ्लेक्शन प्रोटोकॉल और gRPC कमांड प्रॉम्प्ट जैसे अतिरिक्त टूल का उपयोग करना चाहिए।
- प्रगति चार्ट में गहरा प्रशिक्षण मोड़
प्रोटोकॉल बफ़र्स से परिचित होने और HTTP / 2 घर्षण से निपटने के तरीकों की खोज करने में कुछ समय लगेगा, REST और GraphQL के विपरीत, जिनमें से दोनों ज्यादातर JSON को नियोजित करते हैं।
AppMaster कैसे मदद करता है?
No-code जनरेशन लोगों के प्रोग्रामिंग देखने के तरीके को बदल रहा है। No-code जनरेशन कोड जनरेशन के साथ लोगों के लिए सॉफ्टवेयर सीखना और तेजी से बनाना संभव बनाता है। AppMaster जैसे नो no-code जनरेशन प्लेटफॉर्म का उपयोग करके आपके एप्लिकेशन के लिए कोड जनरेशन सरल है। कोई स्वामित्व समस्या नहीं है, क्योंकि कोड जनरेशन सुरक्षित है, और आपके द्वारा बनाया गया कोड पूरी तरह से आपका होगा। आप AppMaster के साथ क्लाइंट और सर्वर एप्लिकेशन को तेजी से और अधिक आसानी से बना सकते हैं।
ऐपमास्टर का no-code जनरेशन प्लेटफॉर्म डेवलपर्स को बैकएंड माइक्रोसर्विस आर्किटेक्चर के बीच अनुरोध करने के लिए gRPC प्रोटोकॉल का उपयोग करने देता है। अगले साल हम एपीआई को gRPC वेब और gRPC मोबाइल एप्लिकेशन दोनों में शामिल करके gRPC समर्थन का विस्तार करेंगे।
निष्कर्ष
हालांकि gRPC सेवाओं के कई लाभ हैं जो उन्हें व्यवसायों और डेवलपर्स के लिए आकर्षक बनाते हैं, अंत में, आरईएसटी या एसओएपी जैसे अन्य लोगों पर gRPC सेवाओं का उपयोग करने का निर्णय आपके आवेदन पर निर्भर करता है। जबकि कुछ सॉफ़्टवेयर में gRPC के साथ उच्च-प्रदर्शन लाभ होंगे, अन्य इसके विकल्पों के लिए बेहतर अनुकूल हो सकते हैं। आपको gRPC सेवाओं की कमियों और फायदों को समझना चाहिए और तय करना चाहिए कि यह आपके लिए काम करती है या नहीं।
