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gRPC 与 RPC

问题​

什么是 RPC？gRPC 有什么优势？在什么场景下使用？

面试速答版

gRPC 比 REST 强在哪？为什么微服务都用它？ 核心优势是性能 + 类型安全 + 流式：

  • 二进制 Protobuf：体积比 JSON 小 3-10 倍，解析快 5-10 倍。
  • HTTP/2 多路复用：一个连接跑多个请求，无队头阻塞。
  • 强类型契约：.proto 文件生成各语言代码，编译期就能查出字段错误。
  • 四种通信模式：一元（Unary）、服务端流、客户端流、双向流——天然支持实时推送、大数据导出。

Protobuf 比 JSON 好在哪？

  • 字段编号机制：用 field_number = 1 做向后兼容，加字段不影响老客户端。
  • 类型严格：int32、string、repeated、oneof 等，避免 JSON 的弱类型坑。
  • 二进制紧凑：不传字段名，只传字段号 + 值，节省带宽。
  • 代码生成：protoc 一键生成 TypeScript/Go/Java/Python 的强类型 client/server。

什么场景适合 gRPC？前端能用吗？

  • 适合：微服务内部通信、高性能场景、流式数据推送（如视频、实时日志）。
  • 不适合：对外 API（浏览器原生不支持 HTTP/2 gRPC）、简单 CRUD（REST 更方便）、需要 HTTP 缓存。
  • 浏览器调用：必须用 gRPC-Web，需要 Envoy 代理把 HTTP/1.1 翻译成 HTTP/2 gRPC，或者后端再开个 REST/GraphQL 网关。
  • Connect-RPC 是更新方案，浏览器/Node.js 原生友好。

答案​

RPC vs REST​

维度RESTgRPC
协议HTTP/1.1（通常）HTTP/2
数据格式JSON（文本）Protocol Buffers（二进制）
性能一般高（体积小、解析快）
类型安全弱（依赖文档）强（.proto 文件生成代码）
流式传输不支持支持（单向流、双向流）
浏览器支持✅有限（需要 gRPC-Web）
适用场景对外 API内部服务间通信

Protocol Buffers​

user.proto
syntax = "proto3";

package user;

service UserService {
  rpc GetUser (GetUserRequest) returns (UserResponse);
  rpc ListUsers (ListUsersRequest) returns (stream UserResponse); // 服务端流
  rpc CreateUser (CreateUserRequest) returns (UserResponse);
}

message GetUserRequest {
  string id = 1;
}

message CreateUserRequest {
  string name = 1;
  string email = 2;
}

message UserResponse {
  string id = 1;
  string name = 2;
  string email = 3;
  int64 created_at = 4;
}

message ListUsersRequest {
  int32 page = 1;
  int32 page_size = 2;
}

Node.js gRPC 实现​

grpc-server.ts
import * as grpc from '@grpc/grpc-js';
import * as protoLoader from '@grpc/proto-loader';

const packageDefinition = protoLoader.loadSync('user.proto');
const proto = grpc.loadPackageDefinition(packageDefinition) as any;

// 实现服务
const server = new grpc.Server();

server.addService(proto.user.UserService.service, {
  getUser: async (call: any, callback: any) => {
    const user = await db.user.findById(call.request.id);
    callback(null, user);
  },

  listUsers: async (call: any) => {
    const users = await db.user.findMany();
    for (const user of users) {
      call.write(user); // 流式返回
    }
    call.end();
  },

  createUser: async (call: any, callback: any) => {
    const user = await db.user.create(call.request);
    callback(null, user);
  },
});

server.bindAsync('0.0.0.0:50051', grpc.ServerCredentials.createInsecure(), () => {
  console.log('gRPC server running on port 50051');
});

四种通信模式​

常见面试问题​

Q1: 什么时候用 gRPC？​

答案：

  • 微服务内部通信：性能好、类型安全
  • 高性能场景：二进制序列化比 JSON 快 3-10 倍
  • 需要流式传输：实时数据推送

不适合：对外 API（浏览器支持差）、简单 CRUD（REST 更方便）。

Q2: Protocol Buffers 比 JSON 好在哪？​

答案：

  1. 体积小：二进制编码，比 JSON 小 3-10 倍
  2. 解析快：不需要文本解析
  3. 类型安全：.proto 生成类型代码
  4. 向后兼容：字段编号机制支持 Schema 演进

Q3: 前端能直接调用 gRPC 吗？​

答案：

浏览器不直接支持 HTTP/2 的 gRPC。需要 gRPC-Web（需要 Envoy 代理转换），或者后端提供 REST/GraphQL 网关。

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