grpc核心概念、架构和生命周期

概述 服务定义

与许多 RPC 系统一样，gRPC 基于定义服务的思想，指定可以远程调用的方法及其参数和返回类型。默认情况下，gRPC 使用协议缓冲区作为接口定义语言 (IDL)，用于描述服务接口和有效负载消息的结构。如果需要，可以使用其他替代方案。

service HelloService {
  rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloResponse);
}

message HelloRequest {
  string greeting = 1;
}

message HelloResponse {
  string reply = 1;
}

gRPC 允许您定义四种服务方法：

一元 RPC，其中客户端向服务器发送单个请求并获得单个响应，就像正常的函数调用一样。

rpc SayHello(HelloRequest) returns (HelloResponse);

服务器流式 RPC，其中客户端向服务器发送请求并获取流以读回一系列消息。客户端从返回的流中读取，直到没有更多消息为止。gRPC 保证单个 RPC 调用中的消息顺序。

rpc LotsOfReplies(HelloRequest) returns (stream HelloResponse);

客户端流式 RPC，其中客户端写入一系列消息并将它们发送到服务器，再次使用提供的流。一旦客户端完成了消息的写入，它就会等待服务器读取它们并返回它的响应。gRPC 再次保证了单个 RPC 调用中的消息顺序。

rpc LotsOfGreetings(stream HelloRequest) returns (HelloResponse);

双向流式 RPC，双方使用读写流发送一系列消息。这两个流独立运行，因此客户端和服务器可以按照他们喜欢的任何顺序读取和写入：例如，服务器可以在写入响应之前等待接收所有客户端消息，或者它可以交替读取消息然后写入消息，或其他一些读取和写入的组合。保留每个流中消息的顺序。

rpc BidiHello(stream HelloRequest) returns (stream HelloResponse);

RPC 生命周期 一元 RPC

1、一旦客户端调用了一个存根方法，服务器就会被通知该 RPC 已被调用，其中包含该调用的客户端元数据 、方法名称和指定的截止日期（如果适用）。
2、然后，服务器可以立即发回自己的初始元数据（必须在任何响应之前发送），或者等待客户端的请求消息。首先发生的是特定于应用程序的。
3、一旦服务器收到客户端的请求消息，它就会执行任何必要的工作来创建和填充响应。然后将响应连同状态详细信息（状态代码和可选状态消息）和可选尾随元数据一起返回（如果成功）给客户端。
4、如果响应状态为 OK，则客户端得到响应，从而完成客户端的调用。

服务器流式 RPC

服务器流式 RPC 类似于一元 RPC，除了服务器返回消息流以响应客户端的请求。发送所有消息后，服务器的状态详细信息（状态代码和可选状态消息）和可选尾随元数据将发送到客户端。这样就完成了服务器端的处理。客户端在拥有服务器的所有消息后完成。

客户端流式 RPC

客户端流式 RPC 类似于一元 RPC，不同之处在于客户端向服务器发送消息流而不是单个消息。服务器响应一条消息（连同其状态详细信息和可选的尾随元数据），通常但不一定在它收到所有客户端的消息之后。

双向流式 RPC

在双向流式 RPC 中，调用由调用方法的客户端和接收客户端元数据、方法名称和截止日期的服务器发起。服务器可以选择发回其初始元数据或等待客户端开始流式传输消息。

客户端和服务器端流处理是特定于应用程序的。由于这两个流是独立的，客户端和服务器可以以任意顺序读写消息。例如，服务器可以等到它收到客户端的所有消息后再写入它的消息，或者服务器和客户端可以玩“乒乓”——服务器收到请求，然后发回响应，然后客户端发送基于响应的另一个请求，依此类推。

截止日期/超时

gRPC 允许客户端指定在 RPC 因DEADLINE_EXCEEDED错误而终止之前，他们愿意等待 RPC 完成多长时间。在服务器端，服务器可以查询特定的 RPC 是否已超时，或者还剩多少时间来完成 RPC。

指定期限或超时是特定于语言的：一些语言 API 根据超时（持续时间）工作，而一些语言 API 根据期限（固定时间点）工作，可能有也可能没有默认期限。

RPC 终止

在 gRPC 中，客户端和服务器都对调用是否成功做出独立的本地判断，并且它们的结论可能不匹配。这意味着，例如，您可能有一个 RPC 在服务器端成功完成（“我已经发送了所有响应！”）但在客户端失败（“响应在我的截止日期之后到达！”）。服务器也可以在客户端发送所有请求之前决定完成。

取消 RPC

客户端或服务器都可以随时取消 RPC。取消会立即终止 RPC，以便不再进行任何工作。

警告
取消之前所做的更改不会回滚。

元数据

元数据是关于特定 RPC 调用的信息（例如身份验证详细信息），采用键值对列表的形式，其中键是字符串，值通常是字符串，但也可以是二进制数据。元数据对 gRPC 本身是不透明的——它允许客户端提供与服务器调用相关的信息，反之亦然。

对元数据的访问取决于语言。

频道

gRPC 通道提供与指定主机和端口上的 gRPC 服务器的连接。它在创建客户端存根时使用。客户端可以指定通道参数来修改 gRPC 的默认行为，例如打开或关闭消息压缩。通道具有状态，包括connected和idle。

gRPC 如何处理关闭通道取决于语言。一些语言还允许查询通道状态。