gRPC vs Thrift

远程过程调用（Remote Procedure Call，RPC）服务于分布式架构，本文从分布式构架面临的问题，期望的结果，引出两种比较受关注的RPC框架，并从框架的出身、实现原理、特性、性能等方面做了对比分析，从而给出两者之间的选择建议。

原文：http://blog.csdn.net/dazheng/article/details/48830511

简单分布式架构

• 基本问题 
  
  • 传输什么样的数据，用哪种协议
  • 哪种方式数据交换的效率好
  • 服务端如何处理请求

需要扩展服务端时

• 当你的服务超过最简单结构时，你想要 
  
  • 灵活性
  • 可扩展
  • 低延迟
  • 当然，你更想要简单

应该用这些协议吗

• SOAP 
  
  • XML， XML还是XML
• CORBA 
  
  • 美好的想法，糟糕的实现
  • 过渡设计和臃肿

• DCOM, COM+

  • 主要用于windows平台
• HTTP/TCP/Socket/Whatever 
  
  • 久经考验的
  • 但是缺少协议处理 
    
    • 需要自己实现协议封装
    • 自己实现客户端、服务端
    • 关注底层协议及状态

那我们需要什么

• 不同的语言间可以透明交互 
  
  • 平台和语言无关
• 可以很好的平衡 
  
  • 效率（时间、空间）
  • 开发易用性和执行速度
  • 使用已有的类库

RPC编程简介

• 远程过程调用（Remote Procedure Call，RPC） 
  
  • 是一个计算机通信协议。该协议允许运行于一台计算机的程序调用另一台计算机的子程序，而程序员无需额外地为这个交互作用编程。
• 为什么选择RPC 
  
  • 提高开发效率，开发人员可以把更多精力放在具体的接口实现，而不必考虑数据的底层传输问题。
  • 大多数rpc框架都是很多优秀开发人员的智慧结晶，它们的功能实现和执行效率都很优秀。
  • client端和server端必须遵循统一的接口规范，避免产生client和server之间接口或数据局结构不匹配的情况。

Google gRPC

• gRPC 
  
  • gRPC是一个高性能、通用的开源RPC框架，其由Google 
    2015年主要面向移动应用开发并基于HTTP/2协议标准而设计，基于ProtoBuf(Protocol 
    Buffers)序列化协议开发，且支持众多开发语言。gRPC提供了一种简单的方法来精确地定义服务和为iOS、Android和后台支持服务自动生成可靠性很强的客户端功能库。客户端充分利用高级流和链接功能，从而有助于节省带宽、降低的TCP链接次数、节省CPU使用、电池寿命。
  • 最新的Google API支持gRPC
  • 支持 C, C++, Node.js, Python, Ruby, Objective-C,PHP and C#
  • 当前版本Alpha
  • 协议 BSD
• ProtoBuf 
  
  • 其由Google 2001年设计，2008年开源。
  • Google内部的服务几乎都是用的PB协议
  • 久经考验、充分验证、良好实现 
    -使用ProtoBuf: Google、Hadoop、ActiveMQ、Netty
  • 当前版本v3.0.0-alpha-3
  • 协议 BSD

Apache Thrift

• thrift是一种可伸缩的跨语言服务的RPC软件框架。它结合了功能强大的软件堆栈的代码生成引擎，以建设服务，高效、无缝地在多种语言间结合使用。2007年由facebook贡献到apache基金，是apache下的顶级项目。
• 支持C、C++ 、C# 、D 、Delphi 、Erlang 、Go 、Haxe 、Haskell 、Java 、JavaScript 
  、node.js 、OCaml 、Perl 、PHP 、Python 、Ruby 、SmallTalk
• 使用Thrift：Hadoop、HBase、Cassandra、Scribe、LastFM、Facebook、 Evernote
• 当前版本 0.9.2
• 协议Apache License 2.0

典型操作模型

• IDL-like语言定义接口
• 运行工具生成java、python、Go等引用程序 
  
  • 如： thrift –gen go MyProject.thrift
• 生成的引用程序哪怕再多，都是可读的
• 在自己的程序中引用生成的程序
• DO NOT EDIT!

Tthritr操作原理

 
gRPC实现原理类似

Interface Definition Language (IDL)

gRPC

syntax = "proto3";  //protobuf3协议
package infg;

option optimize_for=SPEED;

message Person {
    string name = 1;
    map<string, int64> tel = 2;
}
message MediaRp {
    string uri = 1; 
    string title = 2;
    int32 width = 3; 
    int32 height = 4; 
    repeated Person person = 5; 
    enum Player {
        JAVA = 0;
        FLASH = 1;
    }
    Player player = 6; 
}
message MediaRq {
    string uri = 1;
}

service media {
    rpc Media(MediaRq) returns (MediaRp);
}

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Thrift

namespace go inft

typedef i32 int;
typedef i64 long;

enum Player {
    JAVA = 0;
    FLASH = 1;
}
struct Person {
    1: required string name;
    2: optional map<string, long> tel;
}
struct MediaRp {
    1: required string uri; 
    2: optional string title;
    3: required int width;
    4: required int height;
    5: required list<Person> person;
    6: required Player player;
}
struct MediaRq {
    1: required string uri;
}

service media {
    MediaRp media(1: MediaRq mediaRq);
}

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IDL 规则

• 每列必须有一个唯一的正整数标识符
• Thrift每列可以标识是“optional”、“required”，pb不可以，每列都是“optional”
• gRPC service中，都必须有输入和输出，而且参数及返回值必须是定义好的message类型，而thrift中，输入和输出都可以为空，而且参数可以是定义好的struct，也可以是其他支持的类型
• structs/messages都可以包含其他的structs/messages
• 每列可以有“default”值
• 同一个文件中， 多个structs/messages可以被引用
• 可以引入其他文件定义
• 整数标识符 
  
  • “= 1”, “ = 2” or “ 1:”, “ 2:”，在二进制文件中唯一标识一列
  • 保持数字标识不变非常重要
  • 数字1到15占用一个字节
  • 数字16到2047占用两个字节
  • 保持1到15用以最频繁使用的字段

比较

 
测试环境： 
116做RPC服务器，118做AS server、RPC客户端 
116 24核CPU 128G内存， 118 32核CPU 196G内存， 
都是万兆网

多版本

• 系统应该支持多版本，哪怕是老的客户端调用新的服务端，或者相反
• 在Thrift和protobuf中，多版本是通过字段标识符实现的
• 正在使用的字段，请不要更新整数标识符
• 可以删除不在使用的字段，原标识符可以分给其他字段
• PB中[deprecated=true]标识废弃字段
• 字段标识符和字段类型唯一标识一个字段
• 不需要重新编译新版本

如何选择

• 什么时候应该选择gRPC而不是Thrift 
  
  • 需要良好的文档、示例
  • 喜欢、习惯HTTP/2、ProtoBuf
  • 对网络传输带宽敏感
• 什么时候应该选择Thrift而不是gRPC 
  
  • 需要在非常多的语言间进行数据交换
  • 对CPU敏感
  • 协议层、传输层有多种控制要求
  • 需要稳定的版本
  • 不需要良好的文档和示例

参考

gRPC官网 http://www.grpc.io/ 
Thrift官网 http://thrift.apache.org/ 
Pb vs thrift vsf avro http://www.slideshare.net/IgorAnishchenko/pb-vs-thrift-vs-avro 
golang gRPC示例 http://blog.csdn.net/dazheng/article/details/46544045 
THRIFT VS. PROTOCOL BUFFERS http://old.floatingsun.net/articles/thrift-vs-protocol-buffers/ 
Thrift使用指南 http://dongxicheng.org/search-engine/thrift-guide/