GRPC (Google Remote Procedure Call) là gì?
Google Remote Procedure Call là một framework cho phép các dịch vụ giao tiếp với nhau một cách hiệu quả và nhanh chóng. Thông qua việc sử dụng GRPC, các lập trình viên có thể xây dựng các ứng dụng phân tán dễ dàng hơn.
GRPC là gì?
GRPC là một giao thức RPC (Remote Procedure Call) dựa trên HTTP/2, cho phép client và server giao tiếp thông qua các phương thức được định nghĩa trong protobuffers.
GRPC là một framework mã nguồn mở được thiết kế nhằm giúp cho việc xây dựng hệ thống microservices trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn. Với GRPC, các nhà phát triển có thể gọi các phương thức từ xa trên các máy chủ khác như thể chúng đang chạy trên cùng một máy. Điều này giúp tối ưu hóa quy trình phát triển ứng dụng, đặc biệt trong môi trường đa nền tảng.
Nguồn gốc của GRPC
Trước năm 2000, Remote Procedure Call (RPC) là phương thức truy cập cho các yêu cầu dịch vụ. Các RPC call hiệu quả nhưng phức tạp. Chúng được kết hợp chặt chẽ với các triển khai cụ thể và có thể không an toàn, vì chúng có thể để lộ quá nhiều chi tiết bên trong ra bên ngoài.
Representational State Transfer (REST) được thiết kế để giải quyết những vấn đề này. Nó cung cấp một tập hợp các phương pháp chung cho giao tiếp máy khách-máy chủ. GET và POST sẽ quen thuộc với hầu hết các nhà phát triển web. REST dễ làm việc nhưng không hiệu quả. Có những hạn chế đối với mô hình phản hồi yêu cầu của nó và dữ liệu của nó cần được tuần tự hóa để truyền tải, thêm chi phí hiệu suất.
Để cải thiện tình trạng này, Google đã phát triển gRPC. GRPC được xây dựng trên nền tảng SPDY, một giao thức HTTP tương thích được phát triển bởi Google. Tuy nhiên, sau khi SPDY được tiêu chuẩn hóa thành HTTP/2, gRPC đã chuyển sang sử dụng HTTP/2 làm giao thức truyền tải chính.
Vào tháng 8 năm 2016, gRPC được phát hành chính thức cho cộng đồng mã nguồn mở.
GRPC sử dụng Protocol Buffers (protobuf) làm ngôn ngữ định nghĩa giao diện (IDL) và công cụ tuần tự hóa. Điều này giúp GRPC đạt được hiệu suất cao và khả năng mở rộng tốt hơn so với các công nghệ trước đó
Tại sao sử dụng GRPC?
GRPC mang lại nhiều lợi ích cho các phát triển ứng dụng hiện nay. Dưới đây là một số lý do nổi bật mà các lập trình viên thường lựa chọn GRPC cho dự án của mình.
Đối với hiệu suất
Hiệu suất là một yếu tố cực kỳ quan trọng trong việc phát triển các ứng dụng phân tán. GRPC cung cấp cách thức giao tiếp nhanh chóng và hiệu quả nhờ vào việc sử dụng HTTP/2.
Mỗi kết nối GRPC có thể chứa nhiều yêu cầu và phản hồi, giúp giảm thiểu overhead và tiết kiệm băng thông. Ngoài ra, GRPC sử dụng binary protocol cho việc truyền tải dữ liệu, làm tăng tốc độ so với các giao thức văn bản như JSON.
Đối với tốc độ phát triển
Nhờ vào việc sử dụng các file .proto để định nghĩa các phương thức và kiểu dữ liệu, các lập trình viên có thể dễ dàng tự động sinh mã cho nhiều ngôn ngữ lập trình khác nhau.
Khả năng khác
GRPC không chỉ dừng lại ở việc cung cấp giao thức giao tiếp hiệu quả. Nó còn hỗ trợ nhiều tính năng khác như xác thực, kiểm tra lỗi, và quản lý phiên làm việc. Các tính năng này giúp giảm thiểu khối lượng công việc cần làm cho các lập trình viên và cải thiện độ tin cậy của ứng dụng.
Lợi ích của GRPC
GRPC mang lại nhiều lợi ích cho các dự án phát triển ứng dụng. Dưới đây là một số lợi ích nổi bật mà GRPC cung cấp.
Tốc độ và hiệu quả
Một trong những lợi ích lớn nhất của GRPC là tốc độ truyền tải dữ liệu vượt trội. Nhờ vào việc sử dụng HTTP/2 và binary protocol, GRPC có thể xử lý hàng triệu yêu cầu mỗi giây mà không bị chậm lại.
Phát trực tuyến hai chiều
GRPC cho phép client và server giao tiếp liên tục với nhau mà không cần phải tạo mới kết nối cho mỗi yêu cầu. Điều này rất hữu ích trong các ứng dụng cần cập nhật liên tục, như các ứng dụng chat hoặc game trực tuyến.
HTTP/2
Việc sử dụng HTTP/2 là một trong những yếu tố quan trọng giúp GRPC đạt được hiệu suất cao. HTTP/2 cho phép truyền tải nhiều yêu cầu đồng thời trên cùng một kết nối, điều này giúp giảm thiểu độ trễ và tăng cường khả năng mở rộng cho các ứng dụng.
Ngoài ra, HTTP/2 còn hỗ trợ tính năng multiplexing, cho phép gửi nhiều yêu cầu và phản hồi đồng thời mà không cần phải chờ đợi từng cái hoàn tất.
Nguyên lý hoạt động gRPC
Để hiểu rõ hơn về GRPC, chúng ta cần tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của nó. GRPC dựa trên mô hình client-server, trong đó client gửi yêu cầu tới server và nhận phản hồi.
Quy trình gửi yêu cầu
Khi một client muốn gọi một phương thức trên server, nó sẽ gửi một yêu cầu chứa thông tin về phương thức và các tham số cần thiết. GRPC sau đó sẽ mã hóa yêu cầu này bằng cách sử dụng protobuf và truyền tải nó qua HTTP/2 đến server.
Server sẽ nhận được yêu cầu, giải mã và thực thi phương thức tương ứng. Sau khi hoàn tất, server sẽ gửi phản hồi trở lại client theo cùng một quy trình.
Xử lý phản hồi
Phản hồi từ server cũng sẽ được mã hóa bằng protobuf và gửi qua kết nối HTTP/2. Client sẽ nhận phản hồi, giải mã và xử lý nó theo cách mà nó đã được lập trình.
Điểm đặc biệt là GRPC hỗ trợ tính năng streaming cho cả yêu cầu và phản hồi, cho phép client và server liên tục gửi và nhận dữ liệu mà không cần phải chờ đợi nhau.
Kết nối và giao tiếp
GRPC duy trì kết nối lâu dài giữa client và server, giúp tiết kiệm tài nguyên so với việc tạo mới kết nối mỗi lần giao tiếp. Kết nối này có thể tồn tại trong suốt thời gian sống của ứng dụng, giúp giảm thiểu độ trễ và tối ưu hóa tốc độ truyền tải.
Điểm mạnh và yếu của gRPC
GRPC mang lại nhiều lợi ích nhưng cũng tồn tại một số điểm yếu mà các lập trình viên cần cân nhắc
Điểm mạnh
Một trong những điểm mạnh lớn nhất của GRPC là hiệu suất cao. Việc sử dụng HTTP/2 và binary protocol giúp tăng tốc độ truyền tải dữ liệu và giảm thiểu băng thông cần thiết.
GRPC còn hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình khác nhau và cung cấp công cụ tự động sinh mã, giúp tăng tốc quá trình phát triển.
Điểm yếu
Dù có nhiều ưu điểm, GRPC cũng gặp một số hạn chế. Một trong số đó là nó yêu cầu kiến thức về protobuf và cách sử dụng các công cụ đi kèm, gây khó khăn cho những lập trình viên mới bắt đầu.
GRPC không hoàn toàn phù hợp cho các ứng dụng cần giao tiếp qua internet công cộng, nơi mà firewall có thể gây cản trở cho các kết nối HTTP/2.
Language Agnostic
Một trong những lý do khiến GRPC trở nên phổ biến chính là khả năng tương thích với nhiều ngôn ngữ lập trình khác nhau.
Code Generation
GRPC cho phép tự động sinh mã cho nhiều ngôn ngữ khác nhau từ file định nghĩa .proto. Điều này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn đảm bảo tính đồng nhất trong giao tiếp giữa các dịch vụ.
Các lập trình viên chỉ cần định nghĩa các phương thức và kiểu dữ liệu trong file .proto, và GRPC sẽ tự động sinh mã cho các ngôn ngữ mà họ cần.
Bảo mật
GRPC cũng cung cấp các tính năng bảo mật mạnh mẽ. Nó hỗ trợ TLS (Transport Layer Security) để mã hóa dữ liệu trong quá trình truyền tải, giúp bảo vệ thông tin nhạy cảm giữa client và server.
GRPC còn hỗ trợ việc xác thực người dùng thông qua token hoặc chứng chỉ, giúp đảm bảo rằng chỉ những người dùng hợp lệ mới có quyền truy cập vào dịch vụ.
Đặc điểm kỹ thuật chính thức (formal specification)
GRPC có một đặc điểm kỹ thuật chính thức mà mọi người có thể tham khảo. Điều này giúp cho việc phát triển và triển khai GRPC trở nên dễ dàng hơn, đồng thời tạo ra một cộng đồng mạnh mẽ xung quanh nó.
Với đặc điểm kỹ thuật rõ ràng, các lập trình viên dễ dàng theo dõi và cập nhật các tính năng mới. Họ cũng có thể đóng góp vào dự án và chia sẻ kinh nghiệm của mình với cộng đồng.
Deadline
GRPC cho phép các lập trình viên đặt deadline cho các yêu cầu, giúp kiểm soát thời gian phản hồi và xử lý lỗi một cách hiệu quả. Nếu một yêu cầu không được hoàn tất trong khoảng thời gian quy định, GRPC sẽ tự động hủy bỏ yêu cầu đó, giúp tiết kiệm tài nguyên và tối ưu hóa hiệu suất của ứng dụng.
Kết luận
GRPC (Google Remote Procedure Call) là một công nghệ mạnh mẽ và linh hoạt dành cho việc phát triển các ứng dụng phân tán. Với nhiều tính năng vượt trội GRPC đã ghi điểm trong lòng cộng đồng lập trình viên.
Tuy nhiên, giống như bất kỳ công nghệ nào thì GRPC cũng có những hạn chế riêng. Do đó, trước khi quyết định sử dụng GRPC cho dự án của mình, các lập trình viên cần xem xét kỹ lưỡng các yếu tố liên quan để đảm bảo rằng họ chọn lựa giải pháp phù hợp nhất cho nhu cầu của mình.
>> Có thể bạn quan tâm: Làm thế nào để lựa chọn nhà cung cấp Call center VoIP chuyên nghiệp
