إذا كنت مطوراً يعمل مع واجهات برمجة التطبيقات (APIs)، فقد سمعت عن gRPC، وهو إطار عمل حديث وعالي الأداء لبناء واستخدام الخدمات. لكن ما هو gRPC، وكيف يقارن بالنهج التقليدي القائم على HTTP؟ في هذه المدونة، سأوضح الاختلافات بين gRPC و HTTP، ولماذا ينبغي عليك التفكير في استخدام gRPC لمشروع واجهة برمجة التطبيقات التالي الخاص بك.
ما هو gRPC؟
gRPC هو إطار عمل مفتوح المصدر يمكّن من التواصل الفعال والموثوق والقابل للتوسع بين الخدمات. يعتمد على نموذج استدعاء الإجراءات عن بُعد (RPC)، مما يعني أنه يمكنك تعريف العمليات وهياكل البيانات الخاصة بخدمتك بطريقة محايدة للغة وغير مرتبطة بنظام أساسي معين، ثم توليد الشيفرة لكلا من الخادم والعميل بلغة البرمجة التي تفضلها. يستخدم gRPC HTTP/2 كالبروتوكول النقل الأساسي، الذي يقدم العديد من المزايا على HTTP/1.1، مثل تعدّد الوصول، وإطار البيانات الثنائي، وضغط الرؤوس، ودفع الخادم. يستخدم gRPC أيضاً Protocol Buffers، وهو تنسيق ثنائي مدمج وسريع للتسلسل البيانات، مما يقلل من الحمل على الشبكة ويحسن أداء خدمتك.
ما هو HTTP؟
HTTP، أو بروتوكول نقل النصوص التشعبية، هو البروتوكول الأكثر استخدامًا لنقل البيانات عبر الويب. يعتمد على نموذج نقل الحالة التمثيلية (REST)، مما يعني أنه يمكنك عرض موارد خدمتك كعناوين URLs، واستخدام طرق HTTP المختلفة (مثل GET، POST، PUT، و DELETE) للتلاعب بها. يستخدم HTTP تنسيق نصي مقروء من قبل البشر لإرسال واستقبال البيانات، مثل JSON أو XML، مما يجعل من السهل تصحيح الأخطاء وفهمها. HTTP/1.1 هو النسخة الأكثر شيوعًا من HTTP، ولكنه يعاني من بعض القيود، مثل الحاجة إلى اتصالات TCP متعددة، والعبء الناتج عن الرؤوس النصية، وعدم وجود دعم للبث والتواصل الثنائي الاتجاه.
لماذا gRPC أفضل من HTTP
هناك العديد من الأسباب التي تجعل gRPC خيارًا أفضل من HTTP لبناء واستهلاك واجهات برمجة التطبيقات. إليك بعض المزايا الرئيسية لـ gRPC على HTTP:
الأداء
gRPC أسرع وأكثر كفاءة من HTTP من حيث زمن الاستجابة واستهلاك الموارد. وذلك لأن gRPC يستخدم HTTP/2، مما يسمح بإرسال طلبات واستجابات متعددة عبر اتصال TCP واحد، مما يلغي زمن الانتظار والعبء الناتج عن فتح وإغلاق الاتصالات. كما يستخدم gRPC Protocol Buffers، التي هي أصغر وأسرع في التسلسل وإلغاء التسلسل من JSON أو XML، مما يقلل من عرض النطاق الترددي للشبكة واستخدام وحدة المعالجة المركزية. كما يدعم gRPC الضغط، مما يقلل حجم البيانات بشكل أكبر ويحسن سرعة خدمتك.
الموثوقية
gRPC أكثر موثوقية من HTTP من حيث التعامل مع الأخطاء وتحمل الأخطاء. وذلك لأن gRPC يحتوي على ميزات مدمجة للكشف والتعافي من الأخطاء، مثل المهلات، وإعادة المحاولة، وتوازن التحميل، وفحص الصحة. كما يدعم gRPC البث، مما يسمح لك بإرسال واستقبال البيانات في أجزاء، بدلاً من كرسالة واحدة، مما يجعل من الأسهل التعامل مع البيانات الكبيرة أو المعقدة وتجنب المهلات أو قضايا الذاكرة. كما يدعم gRPC التواصل الثنائي الاتجاه، مما يمكّنك من إرسال واستقبال البيانات في نفس الوقت، وتنفيذ إشعارات الدفع أو التحديثات في الوقت الحقيقي.
المرونة
gRPC أكثر مرونة من HTTP من حيث التوافق والتوسع. وذلك لأن gRPC محايد للغة وغير مرتبط بنظام أساسي، مما يعني أنه يمكنك استخدام أي لغة برمجة وأي نظام تشغيل لبناء واستهلاك خدمتك، ودمجها بسهولة مع الأنظمة الحالية أو الجديدة. كما يدعم gRPC البيانات الوصفية المخصصة، مما يسمح لك بإرفاق معلومات إضافية بطلباتك واستجاباتك، مثل رموز المصادقة، ومعرفات التتبع، أو تفضيلات المستخدم. كما يدعم gRPC المتداخلين، مما يسمح لك بتعديل أو تحسين سلوك خدمتك، مثل التسجيل، والمراقبة، أو التحقق.
جدول المقارنة بين gRPC و HTTP
| الميزة | gRPC | HTTP |
|---|---|---|
| البروتوكول | يستخدم gRPC HTTP/2 كبروتوكول أساسي | يستخدم HTTP HTTP/1.1 أو HTTP/2 |
| تسلسل البيانات | يستخدم Protocol Buffers (protobuf) بشكل افتراضي، وهو تنسيق تسلسل ثنائي. يدعم تنسيقات أخرى مثل JSON | يستخدم عادةً JSON، XML، أو تنسيقات نصية أخرى |
| الأداء | بشكل عام أسرع بفضل التنسيق الثنائي وتعدد الوصول | أبطأ مقارنةً بـ gRPC بفضل التنسيق النصي وغياب تعدد الوصول |
| البث | يدعم كل من البث الأحادي (طلب-استجابة) والبث الثنائي الاتجاه | يدعم البث ولكن عادةً ليس بالكفاءة مثل gRPC |
| التعامل مع الأخطاء | يستخدم رموز حالة gRPC للأخطاء، التي هي أكثر تفصيلًا وتنظيمًا | يستخدم رموز حالة HTTP، التي هي أقل تفصيلًا |
| الأمان | دعم مدمج لأمان طبقة النقل (TLS) | يتطلب تكوينًا إضافيًا للأمان |
| دعم اللغة | يدعم لغات متعددة من خلال توليد شيفرة العميل والخادم تلقائيًا | مدعوم على نطاق واسع في معظم لغات البرمجة |
| الأدوات | يوفر مجموعة غنية من الأدوات لتصحيح الأخطاء والمراقبة | أدوات محدودة مقارنةً بـ gRPC |
| حالات الاستخدام | أنسب للخدمات الصغيرة والتواصل بين الخدمات | مناسب لتطبيقات الويب وواجهات برمجة التطبيقات |
| التبني | يزداد التبني، خاصة في بنى الخدمات الصغيرة | معتمد على نطاق واسع ومؤسس |
كيف تبدأ مع gRPC
إذا كنت مهتمًا باستخدام gRPC لمشروع واجهة برمجة التطبيقات التالي الخاص بك، يمكنك البدء باتباع هذه الخطوات:
- قم بتثبيت أدوات ومكتبات gRPC للغة البرمجة التي تفضلها. يمكنك العثور على وثائق رسمية ودروس لكل لغة على موقع gRPC.
- حدد خدمتك وهياكل بياناتك باستخدام بناء جملة Protocol Buffers في ملف .proto. يمكنك العثور على المرجع والأمثلة لبناء جملة Protocol Buffers على موقع Protocol Buffers.
- قم بتوليد الشيفرة الخاصة بالخادم والعميل من ملف .proto باستخدام أدوات gRPC. يمكنك تخصيص خيارات توليد الشيفرة والإضافات وفقًا لاحتياجاتك وتفضيلاتك.
- قم بتنفيذ منطق الخادم ومنطق العميل باستخدام الشيفرة المولدة ومكتبات gRPC. يمكنك استخدام واجهات برمجة التطبيقات وميزات gRPC لإنشاء وإرسال واستقبال الطلبات والاستجابات، والتعامل مع الأخطاء والإخفاقات.
- قم بتشغيل واختبار خدمتك وعميلك باستخدام أدوات ومكتبات gRPC. يمكنك استخدام أدوات سطر الأوامر الخاصة بـ gRPC، مثل grpcurl أو grpc_cli، للتفاعل مع خدمتك، أو استخدام أطر اختبار gRPC، مثل grpc-java-testing أو grpc-go-testing، لكتابة وتشغيل اختبارات الوحدة واختبارات التكامل.
كيف تستخدم gRPC مع apidog؟
Apidog هي أداة تساعدك على تصميم وتوثيق واختبار واجهات برمجة التطبيقات الخاصة بك. يمكنك استخدام apidog لإنشاء توثيق تفاعلي لواجهات برمجة التطبيقات gRPC الخاصة بك ومشاركتها مع فريقك أو عملائك. يمكنك أيضًا استخدام apidog لتوليد خوادم وعميل وهمي لواجهات برمجة التطبيقات gRPC الخاصة بك واختبارها في سيناريوهات مختلفة.
بث الخادم
يتضمن بث الخادم، كما يوحي الاسم، إرسال بيانات استجابة متعددة في طلب واحد. على سبيل المثال، قد يشمل الاشتراك في جميع بيانات أسعار المعاملات للأسهم خلال فترة زمنية مدتها دقيقة واحدة.
بث العميل
في هذا الوضع، يمكن للعميل بشكل مستمر إرسال رسائل طلب متعددة إلى الخادم دون انتظار استجابات فورية. بعد معالجة جميع الطلبات، يقوم الخادم بإرسال رسالة استجابة واحدة مرة أخرى إلى العميل. هذه الطريقة مناسبة جداً لنقل كميات كبيرة من البيانات بكفاءة بشكل متواصل، مما يساعد على تقليل زمن الانتظار وتحسين تبادل البيانات.
بث ثنائي الاتجاه
يمكن بث ثنائي الاتجاه العملاء والخوادم من إنشاء اتصال دائم ثنائي الاتجاه ونقل رسائل متعددة في الوقت نفسه. يتم استخدامه عادةً في الألعاب عبر الإنترنت وبرامج مكالمات الفيديو الحية، وهو مناسب جداً للتواصل في الوقت الحقيقي وسيناريوهات نقل البيانات على نطاق واسع. بعد بدء الاتصال، يحتفظ العميل والخادم بجلسة بينهما ويتلقيان استجابات في الوقت الحقيقي بعد إرسال محتويات طلبات مختلفة.
التعاون في واجهات برمجة التطبيقات gRPC
يمكن لـ Apidog توليد مستندات واجهة gRPC قابلة للقراءة البشرية من ملفات .proto، مما يسهل التعاون بين الفريق على الواجهات. انقر على زر القائمة على الجانب الأيمن من الواجهة للحصول على رابط التعاون ومشاركته مع أعضاء الفريق الآخرين لضبط نهج تصحيح الواجهات.
اذهب إلى علامة التبويب الاختبار وأنشئ حالات اختبار وسيناريوهات لواجهة برمجة التطبيقات gRPC الخاصة بك. يمكنك استخدام الخادم والعميل الوهميين أو الخادم والعميل الحقيقيين لاختبار واجهة برمجة التطبيقات الخاصة بك. يمكنك أيضًا استخدام التأكيدات، والمتغيرات، والأحداث، وغيرها لتعزيز اختباراتك. يمكنك تشغيل اختباراتك ومعرفة النتائج والتقارير في لوحة الاختبارات.
الاستنتاج
gRPC هو إطار عمل حديث وعالي الأداء لبناء واستهلاك الخدمات. يقدم العديد من الفوائد مقارنة بـ HTTP، مثل الأداء، والموثوقية، والمرونة. إذا كنت تبحث عن طريقة سريعة وموثوقة ومرنة لإنشاء واستهلاك واجهات برمجة التطبيقات، ينبغي عليك التفكير في استخدام gRPC لمشروعك التالي. يمكنك معرفة المزيد عن gRPC وكيفية استخدامه على موقع gRPC أو على موقع Apidog، حيث يمكنك العثور على المزيد من المقالات والدروس والموارد حول gRPC وغيرها من تقنيات واجهات برمجة التطبيقات.