https://virgool.ir/feed/@amirrezahoshyarkhahfa2026-11-12 01:04:27https://virgool.ir/images/default-avatar.jpghttps://virgool.ir/@amirrezahoshyarkhahhttps://virgool.ir/@amirrezahoshyarkhah/فریمورک-grpc-یا-رابط-برنامه-نویسی-کاربردی-rest-apiبرسی-آنها-در-سیستم-های-نرم-افزاری-hx9ccfzmm7bfبرسی دو معماری ارتباطی (gRPC vs REST API)مقدمهدر دنیای مدرن امروز، ساخت برنامه‌های کاربردی با رابط‌های برنامه‌نویسی اپلیکیشن (API) که مقیاس‌پذیر و کارآمد هستند، به طور چشمگیری به کسب‌وکارها، توسعه‌دهندگان و کاربران کمک کرده است. برای ساخت یک برنامه تعاملی، به یک API نیاز دارید که ارتباط و تبادل داده‌ها بین برنامه‌ها و سرویس‌های مختلف را امکان‌پذیر کند.در نتیجه، فریم‌ورک‌هایی که به ساخت API‌های با عملکرد بالا کمک می‌کنند، در سال‌های اخیر توسعه یافته‌اند. از جمله این فریم‌ورک‌ها می‌توان به REST (انتقال وضعیت نمایشی) و gRPC (فراخوانی رویه‌ای از راه دور گوگل) اشاره کرد.این مقاله به شما اطلاعاتی در مورد API‌های REST و API‌های gRPC خواهد داد، از جمله تعاریف، عملکردها و تفاوت‌های آن‌ها. همچنین، سناریوهای مختلفی که کاربردهای عملی REST و gRPC را نشان می‌دهند، مورد بررسی قرار خواهد گرفت تا بتوانید مناسب‌ترین فریم‌ورک را برای پروژه خود انتخاب کنید.مراحل مورد بررسی در این مقاله:• درک API‌ها• رابط برنامه‌نویسی کاربردی (REST API) چیست ؟• نحوه عملکرد API‌های REST• پروژه gRPC چیست؟• نحوه عملکرد API‌های gRPC• نحوه استفاده توسعه‌دهندگان از gRPC و REST• ملاحظات امنیتی• احراز هویت و مجوز• رمزگذاری داده‌ها• شباهت‌ها و تفاوت‌های بین gRPC و REST• خلاصه مقایسه• چه زمانی از REST استفاده کنیم و چه زمانی از gRPC• نکته طلایییییی: استراتژی‌های مهاجرتدرک API‌هاتوسعه‌دهندگان معمولاً نیاز دارند که خدمات مختلفی از منابع خارجی را یکپارچه کنند یا داده‌ها را با برنامه‌های دیگر مبادله کنند تا برنامه‌های کاربردی با عملکرد بالا بسازند. API‌ها در این فرآیند نقش واسطه‌ای بین سیستم‌های مختلف را ایفا می‌کنند. آن‌ها قوانین یا پروتکل‌هایی را تعریف می‌کنند که ارتباط بین خدمات یا برنامه‌ها را تسهیل می‌کنند. با استفاده از API‌ها، توسعه‌دهندگان می‌توانند به قابلیت‌های برنامه‌های دیگر دسترسی پیدا کرده و آن‌ها را در برنامه خود وارد کنند، به طوری که بتوانند روی سایر وظایف یا قابلیت‌های برنامه تمرکز کنند.بیایید یک مثال ساده بررسی کنیم که API‌ها و اهمیت آن‌ها در توسعه برنامه را توضیح می‌دهد.برای مثال، فرض کنید شما در حال ساخت یک برنامه کتاب به نام BookFinder (که اطلاعات مربوط به کتاب‌ها را فراهم می‌کند) هستید و می‌خواهید یک API برای آن طراحی کنید.برای بهبود عملکرد برنامه‌تان، تصمیم می‌گیرید که آن را با یک سرویس پایگاه‌داده کتاب‌ها یکپارچه کنید و از API آن استفاده کنید که به صورت آنلاین پیدا کرده‌اید. با استفاده از API آن، شما می‌توانید قابلیت‌هایی مانند بازیابی جزئیات کتاب‌ها مانند عنوان، توضیحات و نویسنده را به دست آورید.حالا چه اتفاقی می‌افتد؟ زمانی که یک کاربر در برنامه BookFinder شما به جستجوی یک کتاب می‌پردازد، شما یک درخواست API به سرویس پایگاه‌داده کتاب ارسال می‌کنید و عبارت جستجو را به عنوان پارامتر به آن می‌دهید. سپس API درخواست را پردازش کرده و پاسخی شامل اطلاعات مربوط به کتاب‌های مرتبط باز می‌گرداند.رابط برنامه‌نویسی کاربردی ( REST API ) چیست؟• مقیاس‌پذیری: API‌های REST از اصولی مانند بی‌حالت بودن استفاده می‌کنند که به وضعیتی اشاره دارد که در آن درخواست مشتری شامل تمامی اطلاعات لازم برای پردازش درخواست در سرور است. این بدین معناست که سرور می‌تواند درخواست‌ها را از مشتریان متعدد پردازش کند، که باعث می‌شود سیستم توانایی مدیریت ترافیک افزایش یابد و مقیاس‌پذیر شود.• کاهش وابستگی: REST از پروتکل استانداردی به نام HTTP استفاده می‌کند و یک رابط مشترک برای اجزای مشتری و سرور فراهم می‌آورد. با توجه به اینکه اجزا به این رابط مشترک پایبند هستند، REST ترویج‌دهنده استقلال است، به این معنی که به‌روزرسانی‌ها یا تغییرات اعمال شده در یک جزء تاثیری بر دیگر اجزا در سیستم نخواهد داشت. این فرآیند که به آن کاهش وابستگی می‌گویند، به افزایش مدولاریت کمک کرده و مدیریت اجزا را در سیستم آسان‌تر می‌کند.از آنجا که API REST بر اساس پروتکل HTTP (به‌ویژه نسخه HTTP/1.1) ساخته شده است، از متدهای HTTP مانند GET، POST، PUT و DELETE برای انجام عملیات روی منابع استفاده می‌کند. در معماری API REST، یک مشتری با استفاده از یکی از این متدهای HTTP درخواست خود را به سرور ارسال می‌کند تا منابع را بازیابی کند. منابع روی سرور از طریق URL (آدرس یکپارچه منبع) شناسایی یا دسترسی پیدا می‌کنند. پس از شناسایی منابع، سرور پاسخ‌ها را در یک فرمت استاندارد ارسال می‌کند، که معمولاً JSON (یک استاندارد متنیِ سبک برای انتقال داده‌ها است به گونه‌ای که برای انسان نیز خوانا باشد) است.چگونه API‌های REST کار می‌کنندبیایید مثالی بررسی کنیم که نحوه عملکرد API‌های REST را با استفاده از تصویری که در بخش قبلی برای توضیح API‌ها آورده شده بود، نشان می‌دهد.فرض کنید سناریویی داریم که در آن کاربری جستجویی برای کتابی به نام “ممد” در برنامه BookFinder شما انجام می‌دهد. مراحل زیر انجام خواهد شد:مرحله 1برنامه شما که به آن مشتری می‌گوییم، درخواست خود را با استفاده از متد HTTP (GET) به سرویس پایگاه داده کتاب ارسال خواهد کرد. این درخواست به یک نقطه پایانی (API endpoint) خاص ارسال می‌شود که از قبل طراحی شده است تا درخواست‌های مربوط به کتاب‌ها را پردازش کند.فرمت عبارت جستجو به صورت پارامتر در URL نقطه پایانی API گنجانده می‌شود. به این صورت که درخواست شما به شکل زیر خواهد بود:GET /api/books?title=mammadd HTTP/1.1Host:در این درخواست، پارامتر عبارت جستجو به صورت جفت کلید-مقدار مشخص شده است. کلید نشان‌دهنده نام پارامتر و مقدار آن نشان‌دهنده عبارت جستجو است. در این مورد، کلید 'title' و مقدار 'mammadd' است که در URL درخواست گنجانده شده است. برای مدیریت فضاها و کاراکترهای ویژه، مقدار URL-encoded شده با %20 است. Host نشان‌دهنده سرور واقعی است که API روی آن قرار دارد.مرحله 2پس از دریافت درخواست، API سرویس پایگاه‌داده آن را پردازش کرده و پارامتر عبارت جستجو 'title' را از URL استخراج می‌کند تا نام کتابی که کاربر به دنبالش است را شناسایی کند، مانند 'mammadd'.مرحله 3اکنون که API می‌داند نام کتابی که کاربر به دنبالش است چیست، با پایگاه‌داده تعامل می‌کند. API از الگوریتم‌های جستجو یا زبان‌های پرس‌و‌جو مانند SQL برای یافتن کتاب‌هایی که عنوان مشخص شده را دارند، استفاده می‌کند.جزئیات کتاب بازیابی شده به صورت زیر است:{ "title": "mammadd","description": " is the saga of a group of sometimes reluctant heroes who set forth to save their world from consummate evil..","author": "mammmmd"}مرحله 4از آنجا که API سرویس پایگاه‌داده از سبک معماری API REST استفاده می‌کند، جزئیات بازیابی شده را در فرمت JSON به برنامه BookFinder شما بازمی‌گرداند:HTTP/1.1 200 OKContent-Type: application/json{"title": "mammadd","description": "mammadd is the saga of a group of sometimes reluctant heroes who set forth to save their world from consummate evil..","author": "mammadd"}در پاسخ JSON، شما می‌توانید کد وضعیت پاسخ HTTP را مشاهده کنید که نشان‌دهنده موفقیت یا شکست درخواست است. کد وضعیت 200 OK نشان‌دهنده یک درخواست موفق است که باعث بازگشت اطلاعات کتاب می‌شود.علاوه بر این، توجه داشته باشید که هدر Content-Type در پاسخ گنجانده شده است که اطلاعات بیشتری درباره پاسخ می‌دهد و بیان می‌کند که بدنه پاسخ حاوی داده‌های فرمت شده به صورت JSON است.مرحله 5در این مرحله، برنامه BookFinder شما پاسخ HTTP را از API سرویس پایگاه‌داده دریافت کرده و اطلاعات لازم را برای انجام عملیات یا نمایش آن به کاربران استخراج می‌کند.پروژه gRPC چیست؟پروژه gRPC درواقع یک فریم ورک RPC است ُکه یک فریم‌ورک مدرن است که استانداردی برای ارتباط میان اجزای نرم‌افزاری در یک سیستم توزیع‌شده فراهم می‌کند. این فریم‌ورک تبادل درخواست‌ها و پاسخ‌ها را تسهیل می‌کند.این فریمورک(gRPC) بر اساس RPC (پروتکل فراخوانی رویه از راه دور) ساخته شده است، که یک مدل ارتباطی با سرعت بالا است. این فریم‌ورک از HTTP/2 استفاده می‌کند که به مشتریان اجازه می‌دهد توابع را از یک سرور راه دور فراخوانی کنند، گویی که این توابع به صورت محلی در دسترس هستند. این قابلیت به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا سرویس‌هایی که به زبان‌های مختلف برنامه‌نویسی نوشته شده‌اند را ادغام کنند.از آنجا که gRPC بر پایه HTTP/2 ساخته شده است، از ویژگی‌هایی برخوردار است که مزایای زیر را به ارمغان می‌آورد:• عملکرد بالا: gRPC از Protocol Buffers (فرمت داده‌ای برای سریالیزه کردن داده‌های ساختاریافته) استفاده می‌کند که به کمک آن داده‌ها به طور کارآمد بسته‌بندی و ارسال می‌شوند. استفاده از فریم‌ورک gRPC و پروتکل HTTP/2 باعث انتقال داده‌ها با سرعت بالا می‌شود. این ترکیب از کارآیی و سرعت در ارتباطات داده، به ایجاد برنامه‌های با عملکرد بالا منجر می‌شود. gRPC همچنین عملکرد بالای استریم دوطرفه را تضمین می‌کند، به طوری که می‌تواند انتقال داده همزمان بین مشتریان و سرورها را فراهم کند.• سازگاری و تعامل‌پذیری: زبان استفاده شده برای تعریف API‌های gRPC به نام Protobufs است که مزایای متعددی در تعریف سرویس‌ها و داده‌ها ارائه می‌دهد. استفاده از Protobufs روشی مستقل از پلتفرم و زبان است که به شما امکان می‌دهد داده‌ها را به روشی ساختاریافته در سیستم‌های مختلف ارسال و دریافت کنید. با استفاده از Protobufs، می‌توانید کد خود را به زبان‌های مختلف برنامه‌نویسی بنویسید و داده‌های حاصل به طور یکپارچه با سیستم‌های دیگر ارتباط برقرار کنند. استقلال از پلتفرم به ترویج سازگاری و تعامل‌پذیری با دیگر سیستم‌ها کمک می‌کند.چگونه API‌های gRPC کار می‌کنندبیایید عملکرد API gRPC را با استفاده از برنامه BookFinder به عنوان مثال بررسی کنیم.مرحله 1برای اینکه به کاربران برنامه خود اجازه دهید کتاب مورد نظر خود را جستجو کرده و دقیقاً همان کتاب را پیدا کنند، ابتدا باید یک فایل پروتکل بافر (Protocol Buffer) به نام book.proto ایجاد کنید. این فایل شامل تعریف یک سرویس gRPC به نام BookService و متدهای آن خواهد بود. یکی از این متدها که باید ایجاد کنید، BookSearch است که یک عبارت جستجو را به عنوان ورودی می‌گیرد و جزئیات کتاب را به عنوان خروجی باز می‌گرداند.در اینجا یک نمونه از ساختار فایل book.proto آورده شده است:syntax = "proto3"service BookService {rpc BookSearch(BookRequest) returns (BookResponse) {}}message BookRequest {string search_query = 1;}message BookResponse {string title = 1;string description = 2;string author = 3;}در کد بالا، BookService با استفاده از نحو proto3 تعریف شده است. این سرویس شامل متد BookSearch است که یک پیام از نوع BookRequest به عنوان ورودی می‌گیرد و یک BookResponse را به عنوان خروجی باز می‌گرداند. پیام BookRequest یک فیلد به نام search_query دارد که کاربر آن را وارد می‌کند. پیام BookResponse فیلدهایی برای عنوان کتاب، توضیحات و نویسنده آن دارد.مرحله 2: ایجاد کد gRPC با استفاده از پروتکل بافربعد از تعریف فایل Protocol Buffer (مانند book.proto) باید کد لازم gRPC را با استفاده از کامپایلر protoc و پلاگین مربوطه برای Node.js (در صورتی که از Node.js استفاده می‌کنید) تولید کنید. این کد شامل کدهای سرور و کلاینت برای پیاده‌سازی و مصرف API خواهد بود.در اینجا نمونه کدی برای ایجاد سرور gRPC با استفاده از Node.js آورده شده است:const grpc = require('@grpc/grpc-js');const protoLoader = require('@grpc/proto-loader');// بارگذاری تعریف پروتکل بافرconst protoFile = 'book.proto';const packageDefinition = protoLoader.loadSync(protoFile);const protoDescriptor = grpc.loadPackageDefinition(packageDefinition);// پیاده‌سازی متدهای سرویس gRPCconst BookService = {BookSearch: (call, callback) => {const searchQuery = call.request.search_query;// جستجوی پایگاه داده کتاب برای کتاب "mammadd"const book = {title: 'mammadd',description: 'mammadd is the saga of a group of sometimes reluctant heroes who set forth to save their world from consummate evil...',author: 'mammadd',};// بازگرداندن اطلاعات کتاب به عنوان پاسخcallback(null, book);},};// ایجاد یک سرور gRPC جدیدconst server = new grpc.Server();// اضافه کردن پیاده‌سازی BookService به سرورserver.addService(protoDescriptor.BookService.service, BookService);// شروع به کار سرور و اتصال آن به پورتconst port = 8080;server.bind(`0.0.0.0:${port}`, grpc.ServerCredentials.createInsecure());server.start();console.log(`gRPC server started on port ${port}`);در این کد:• ابتدا فایل پروتکل بافر book.proto بارگذاری و تجزیه می‌شود.• سپس، سرویس BookService با متد BookSearch پیاده‌سازی می‌شود که یک جستجوی کتاب را پردازش می‌کند.• در نهایت، سرور gRPC شروع به کار کرده و به پورت 8080 متصل می‌شود.مرحله 3: ایجاد کد کلاینت gRPCبعد از راه‌اندازی سرور، می‌توانید کد کلاینت را با استفاده از همان فایل پروتکل بافر (book.proto) تولید کنید. این کد کلاینت یک شیء کلاینت ایجاد می‌کند که به شما اجازه می‌دهد درخواست‌هایی به سرور ارسال کنید.در اینجا نمونه‌ای از کد کلاینت برای ارسال درخواست به متد BookSearch آورده شده است:const grpc = require('@grpc/grpc-js');const protoLoader = require('@grpc/proto-loader');// بارگذاری تعریف پروتکل بافرconst protoFile = 'book.proto';const packageDefinition = protoLoader.loadSync(protoFile);const protoDescriptor = grpc.loadPackageDefinition(packageDefinition);// ایجاد یک کلاینت gRPC جدیدconst client = new protoDescriptor.BookService('localhost:8080',grpc.credentials.createInsecure());// ایجاد شیء درخواستconst request = { search_query: 'Lord of the Rings' };// ارسال درخواست به سرورclient.BookSearch(request, (error, response) => {if (error) {console.error('Error:', error.message);return;}// پردازش پاسخconsole.log('Book Information:');console.log('Title:', response.title);console.log('Description:', response.description);console.log('Author:', response.author);});در این کد:• یک کلاینت gRPC جدید ایجاد می‌شود و به سرور در آدرس localhost:8080 متصل می‌شود.• سپس، یک درخواست جستجو با عبارت 'mammadd' ایجاد می‌شود و به سرور ارسال می‌گردد.• پس از دریافت پاسخ، اطلاعات کتاب در کنسول چاپ می‌شود.با استفاده از این دو کد (سرور و کلاینت)، می‌توانید یک سیستم مبتنی بر gRPC بسازید که درخواست‌ها را از مشتری دریافت کرده و پاسخ‌ها را به او برمی‌گرداند. این فرآیند شامل:• تعریف سرویس‌ها و متدها در فایل پروتکل بافر.• ایجاد و راه‌اندازی سرور gRPC برای پردازش درخواست‌ها.• ایجاد کلاینت برای ارسال درخواست‌ها و دریافت پاسخ‌ها.این معماری اجازه می‌دهد تا ارتباطات سریع و مؤثری بین اجزای مختلف سیستم انجام شود، مخصوصاً زمانی که به عملکرد بالا و انتقال داده‌ها به‌طور همزمان نیاز دارید.بله، معذرت می‌خواهم که متن به طور کامل به فارسی ترجمه نشده بود. در اینجا ترجمه‌ای روان و کامل از بخش‌های توضیح داده‌شده آورده شده است:چگونه توسعه‌دهندگان می‌توانند از gRPC و REST استفاده کنندهر دو gRPC و REST برای ساخت APIها استفاده می‌شوند، اما هرکدام مزایای خاص خود را بسته به نوع کاربرد دارند. در اینجا توضیح داده شده که چگونه توسعه‌دهندگان می‌توانند از این دو فناوری استفاده کنند.استفاده از gRPCفریمورک ارتباطی gRPC برای ارتباطات با عملکرد بالا و تأخیر پایین، به ویژه در میکروسرویس‌ها و ارتباطات بین موبایل و سرور مناسب است.1. ارتباط کارآمد بین میکروسرویس‌ها: ارتباط میکروسرویس‌ها: gRPC برای ارتباط با عملکرد بالا بین سرویس‌ها در یک سیستم توزیع‌شده ایده‌آل است. این فناوری در سناریوهایی که کم بودن تأخیر و انتقال سریع داده اهمیت دارند، بسیار کاربردی است. برای مثال، در یک پلتفرم بازی آنلاین در زمان واقعی، gRPC به برقراری استریم دوجانبه سریع بین سرور بازی و مشتریان کمک می‌کند. کاربرد استریم: برنامه‌های کاربردی که نیاز به همگام‌سازی سریع داده‌ها دارند، مانند فیدهای ویدیویی زنده یا پلتفرم‌های تجارت زنده، می‌توانند از استریم دوجانبه و پهنای باند کم gRPC بهره‌مند شوند.2. ارتباطات موبایل با سرورهای بک‌اند: کارایی برنامه‌های موبایل: برنامه‌های موبایلی که نیاز به ارتباطات کارآمد با سرور دارند، مانند یک برنامه تجارت مالی موبایل، می‌توانند از gRPC به دلیل توانایی آن در مدیریت حجم بالای داده‌ها و کارایی بالا استفاده کنند.استفاده از RESTرابط برنامه‌نویسی کاربردی (REST API) برای عملیات CRUD استاندارد و ساخت APIهای عمومی مناسب است.1. عملیات CRUD ساده:• عملیات CRUD: REST برای APIهای وب استاندارد که عملیات‌های CRUD (ایجاد، خواندن، بروزرسانی، حذف) را انجام می‌دهند، مناسب است. به عنوان مثال، یک سیستم مدیریت موجودی کتاب می‌تواند از APIهای RESTful برای افزودن کتاب‌های جدید، بازیابی جزئیات کتاب، بروزرسانی قیمت‌ها یا حذف رکوردهای قدیمی استفاده کند.2. ساخت APIهای عمومی برای دسترسی گسترده‌تر:• رابط برنامه‌نویسی کاربردی(APIهای عمومی): زمانی که قصد دارید APIهای عمومی بسازید که دسترسی به آن‌ها برای تعداد زیادی از مشتریان و توسعه‌دهندگان دیگر فراهم باشد، معمولاً از REST استفاده می‌شود. برای مثال، یک پلتفرم شبکه اجتماعی می‌تواند APIی RESTful برای بازیابی پروفایل‌های کاربران یا ارسال پیام‌ها فراهم کند تا این امکان برای سرویس‌ها و برنامه‌های خارجی راحت‌تر فراهم شود.ملاحظات امنیتیهنگام انتخاب بین gRPC و REST، باید نحوه مدیریت امنیت در هرکدام را درک کرد. هر دو روش‌هایی برای مدیریت احراز هویت، مجوزها و رمزگذاری داده‌ها ارائه می‌دهند، اما این کار را به روش‌های مختلف انجام می‌دهند.احراز هویت و مجوزهافریمورک gRPC:• پشتیبانی از SSL/TLS: gRPC به طور پیش‌فرض از SSL/TLS برای ایمن‌سازی ارتباطات بین مشتری و سرور استفاده می‌کند که این باعث رمزگذاری داده‌ها و محافظت در برابر استراق سمع می‌شود.• احراز هویت دوجانبه: gRPC از احراز هویت SSL/TLS دوجانبه پشتیبانی می‌کند، جایی که هم مشتری و هم سرور گواهینامه‌هایی برای تأیید هویت یکدیگر ارائه می‌دهند.• احراز هویت مبتنی بر توکن با متا دیتا: می‌توان از توکن‌ها یا اعتبارنامه‌ها در تماس‌های gRPC با استفاده از متا دیتا استفاده کرد.• رابط برنامه‌نویسی کاربردی(REST):• ادغام با OAuth 2.0: APIهای REST معمولاً از OAuth 2.0 برای احراز هویت و مجوز استفاده می‌کنند که دسترسی امن و مبتنی بر توکن را فراهم می‌آورد.• کلیدهای API و توکن‌ها: REST می‌تواند از کلیدهای API، توکن‌های JWT و روش‌های دیگر برای کنترل دسترسی استفاده کند.• احراز هویت پایه‌ای و هضم‌شده HTTP: این روش‌ها ساده‌تر هستند، اما باید فقط از طریق HTTPS استفاده شوند تا ایمن باقی بمانند.رمزگذاری داده‌هافریمورک gRPC1. ارتباط رمزگذاری‌شده:• فریم‌ورک gRPC تمام ارتباطات را با استفاده از SSL/TLS رمزگذاری می‌کند تا امنیت ارتباطات بین مشتری و سرور تضمین شود.2. سریال‌سازی با پروتکل بافرها:• داده‌ها با استفاده از پروتکل بافرها (Protocol Buffers) سریال‌سازی می‌شوند که این کار کارایی بالایی دارد و داده‌ها را به فرم غیرقابل خواندن توسط انسان تبدیل می‌کند. اما باید توجه داشت که پروتکل بافرها خود رمزگذاری نیستند، بنابراین برای امنیت بیشتر، داده‌های حساس باید از کانال‌های امن عبور کنند.مثال از فایل proto. :syntax = "proto3"service YourService {rpc YourMethod (YourRequest) returns (YourResponse);}message YourRequest {string data = 1;}message YourResponse {string result = 1;}پیاده‌سازی سرور در Go:import ("golang.org/grpc""golang.org/grpc/credentials""log""net")func main() {creds, err := credentials.NewServerTLSFromFile("server.crt", "server.key")if err != nil {log.Fatalf("Failed to load certificates: %v", err)}server := grpc.NewServer(grpc.Creds(creds))// سرویس‌ها را ثبت کنیدlis, err := net.Listen("tcp", ":50051")if err != nil {log.Fatalf("Failed to listen: %v", err)}if err := server.Serve(lis); err != nil {log.Fatalf("Failed to serve: %v", err)}}رابط برنامه‌نویسی کاربردی REST :1. استفاده از HTTPS:• رابط برنامه‌نویسی کاربردی(API REST) معمولاً از HTTPS برای رمزگذاری داده‌ها بین مشتری و سرور استفاده می‌کنند تا امنیت داده‌ها در حین انتقال حفظ شود.کد سرور در Node.js با HTTPS:const express = require("express");const https = require("https");const fs = require("fs");const app = express();// مسیرهای خود را تعریف کنیدconst options = {key: fs.readFileSync("server.key"),cert: fs.readFileSync("server.cert"),};https.createServer(options, app).listen(3000, () => {console.log("HTTPS server running on port 3000");});2. فرمت‌های داده:• رابط برنامه‌نویسی کاربردیREST معمولاً از JSON یا XML برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کند که هر دو فرمت قابل خواندن توسط انسان هستند. اگرچه HTTPS داده‌ها را در حین انتقال رمزگذاری می‌کند، اما داده‌های حساس باید با دقت بیشتری مدیریت شوند.3. رمزگذاری اضافی:• برای امنیت بیشتر، می‌توان داده‌های حساس را قبل از ارسال در درون payload رمزگذاری کرد. این روش می‌تواند یک لایه اضافی از امنیت برای اطلاعات حساس فراهم کند.جمع‌بندی• در gRPC، رمزگذاری ارتباطات به‌طور پیش‌فرض با SSL/TLS انجام می‌شود، و داده‌ها با پروتکل بافرها سریال‌سازی می‌شوند که کارایی بالایی دارد، اما باید مطمئن شوید که داده‌های حساس در کانال‌های امن منتقل می‌شوند.• در REST، HTTPS برای رمزگذاری ارتباطات استفاده می‌شود، و معمولاً از JSON یا XML برای داده‌ها بهره‌برداری می‌شود. برای امنیت بیشتر، می‌توان داده‌های حساس را درون payload رمزگذاری کرد.شباهت‌ها و تفاوت‌های gRPC و RESTشباهت‌ها1. پروتکل ارتباطی:• هم gRPC و هم REST از پروتکل HTTP برای ارتباط استفاده می‌کنند.2. معماری میکروسرویس‌ها:• هر دو برای ساخت میکروسرویس‌های مقیاس‌پذیر مناسب هستند و می‌توانند در معماری میکروسرویس‌ها برای ارتباط بین سرویس‌ها استفاده شوند.3. پشتیبانی از زبان‌های مختلف:• هر دو فناوری از زبان‌های مختلف برنامه‌نویسی پشتیبانی می‌کنند، بنابراین می‌توانند بین سیستم‌ها و زبان‌های مختلف ارتباط برقرار کنند.4. طراحی API:• هر دو برای توسعه API استفاده می‌شوند که به سیستم‌های خارجی این امکان را می‌دهد که با سرویس‌های شما ارتباط برقرار کنند.تفاوت‌ها1. کارایی پروتکل:• فریمورک gRPC از HTTP/2 استفاده می‌کند که ارتباط بسیار سریع و کارآمد با ویژگی‌هایی مانند چندمسیره‌سازی و استریم دوطرفه را فراهم می‌کند.• رابط برنامه‌نویسی کاربردیREST معمولاً بر روی HTTP/1.1 کار می‌کند که از نظر کارایی نسبت به gRPC کمتر است، به‌ویژه برای برنامه‌های زمان‌واقعی یا پردازش داده‌های زیاد.2. فرمت داده:• فریمورک gRPC از پروتکل بافر (Protocol Buffers) استفاده می‌کند که فرمت باینری فشرده و کارآمدی برای سریال‌سازی داده‌ها است.• رابط برنامه‌نویسی کاربردیREST معمولاً از JSON یا XML استفاده می‌کند که فرمت‌هایی قابل خواندن توسط انسان هستند، اما از نظر اندازه و سرعت پردازش نسبت به پروتکل بافر کمتر کارآمدند.3. عملکرد:• فریمورک gRPC به‌طور کلی سریع‌تر و کارآمدتر است به دلیل استفاده از HTTP/2 و پروتکل بافر، که آن را برای برنامه‌های با نیاز به عملکرد بالا مناسب می‌کند.• رابط برنامه‌نویسی کاربردیREST به‌طور معمول کندتر است به دلیل محدودیت‌های HTTP/1.1 و فرمت‌های متنی داده‌ها.4. کشینگ و Stateless بودن:• رابط برنامه‌نویسی کاربردیREST از قابلیت کشینگ با استفاده از هدرهای HTTP پشتیبانی می‌کند و معمولاً بدون حالت است (Stateless)، که این ویژگی برای برنامه‌های وب که به مقیاس‌پذیری نیاز دارند مفید است.• در gRPC هیچ مکانیزم کش داخلی وجود ندارد، اما ابزارهای خارجی برای پیاده‌سازی کشینگ می‌توانند استفاده شوند.5. سازگاری با مرورگرها:• شباهت‌ها و تفاوت‌های gRPC و RESTشباهت‌ها1. پروتکل ارتباطی:• هم gRPC و هم REST از پروتکل HTTP برای ارتباط استفاده می‌کنند.2. معماری میکروسرویس‌ها:• هر دو برای ساخت میکروسرویس‌های مقیاس‌پذیر مناسب هستند و می‌توانند در معماری میکروسرویس‌ها برای ارتباط بین سرویس‌ها استفاده شوند.3. پشتیبانی از زبان‌های مختلف:• هر دو فناوری از زبان‌های مختلف برنامه‌نویسی پشتیبانی می‌کنند، بنابراین می‌توانند بین سیستم‌ها و زبان‌های مختلف ارتباط برقرار کنند.4. طراحی API:• هر دو برای توسعه API استفاده می‌شوند که به سیستم‌های خارجی این امکان را می‌دهد که با سرویس‌های شما ارتباط برقرار کنند.زمان استفاده از REST یا gRPC• رابط برنامه‌نویسی کاربردی REST زمانی مناسب است که در حال توسعه برنامه‌های وب با نیاز به رویکرد استاندارد و سازگاری وسیع باشید. REST برای عملیات CRUD و زمانی که سادگی و کشینگ اهمیت دارند، گزینه بهتری است.• فریمورک gRPC را انتخاب کنید اگر در حال ساخت برنامه‌ای با نیاز به عملکرد بالا، ارتباط کارآمد بین میکروسرویس‌ها و سیستم‌هایی با نیاز به هماهنگی زبان‌ها و کارایی شبکه هستید، مانند در ارتباطات زمان‌واقعی.REST سازگاری بیشتری با مرورگرهای وب دارد و پیاده‌سازی آن برای برنامه‌های وب ساده‌تر است.• فریمورک gRPC به‌طور خاص برای ارتباطات بین سرورها و کلاینت‌ها طراحی شده است و به طور مستقیم وابسته به مرورگرها نیست.استراتژی‌های مهاجرت: از REST به gRPCانتقال از REST به gRPC می‌تواند به بهبود عملکرد و قابلیت‌های بیشتر منجر شود. در اینجا یک راهنمای گام به گام برای مهاجرت APIهای REST به gRPC آورده شده است:راهنمای گام به گام برای مهاجرت از REST به gRPC1. ارزیابی ساختار API موجود• فهرست کردن نقاط انتهایی: تمام نقاط انتهایی REST خود را فهرست کرده و عملکردهای آنها را بررسی کنید.• شناسایی سرویس‌های اصلی: مشخص کنید که کدام سرویس‌ها بیشتر از بهبود عملکرد gRPC بهره خواهند برد.2. تعریف پیام‌ها و سرویس‌های Protobuf• ساخت فایل‌های .proto: ساختار داده‌ها و سرویس‌های خود را با استفاده از پروتکل بافر (Protocol Buffers) تعریف کنید.syntax = "proto3"package example;service UserService {rpc GetUser (GetUserRequest) returns (GetUserResponse);}message GetUserRequest {int32 user_id = 1;}message GetUserResponse {int32 user_id = 1;string name = 2;string email = 3;}3. تولید کد gRPC از تعاریف Protobuf• از کامپایلر protoc برای تولید کد سرور و کلاینت در زبان انتخابی خود استفاده کنید.protoc --go_out=plugins=grpc:. *.proto4. پیاده‌سازی سرویس‌های gRPC• پیاده‌سازی سرور: منطق سرور برای سرویس‌های gRPC خود را بنویسید.مثال در Go:import ("context""net""golang.org/grpc"pb "path/to/your/protobuf/package")type server struct {pb.UnimplementedUserServiceServer}func (s *server) GetUser(ctx context.Context, in *pb.GetUserRequest) (*pb.GetUserResponse, error) {return &pb.GetUserResponse{UserId: in.UserId,Name: "John Doe",Email: "john.doe@example.com",}, nil}func main() {lis, _ := net.Listen("tcp", ":50051")s := grpc.NewServer()pb.RegisterUserServiceServer(s, &server{})s.Serve(lis)}5. به‌روزرسانی کلاینت‌ها برای استفاده از gRPC• پیاده‌سازی کلاینت: برنامه‌های کلاینت را برای برقراری ارتباط با سرور gRPC بازنویسی کنید.مثال در Python:import grpcfrom example_pb2 import GetUserRequestfrom example_pb2_grpc import UserServiceStubdef run():with grpc.insecure_channel('localhost:50051') as channel:stub = UserServiceStub(channel)response = stub.GetUser(GetUserRequest(user_id=123))print("User Details:", response)if __name__ == '__main__':run()نگهداری نقاط انتهایی REST در طول انتقالبرای انتقال روان از REST به gRPC، می‌توانید نقطه‌های انتهایی REST موجود را نگه دارید و سرویس‌های gRPC را به‌طور موازی معرفی کنید. یک API Gateway می‌تواند ترافیک را به سرویس‌های REST یا gRPC بر اساس نیازهای کلاینت‌ها هدایت کند. برای حفظ سازگاری به‌عقب، می‌توانید به تدریج کلاینت‌ها را بدون ایجاد اختلال زیاد وارد کنید و از نسخه‌بندی API برای مدیریت مراحل مختلف استفاده کنید.همچنین باید برای هر سرویس جدید gRPC که نوشته می‌شود، تست‌های واحد و تست‌های یکپارچه فراهم شود. مقایسه عملکرد آنها با نقاط انتهایی REST برای اطمینان از کارکرد صحیح ضروری است.مشکلات احتمالی و نحوه جلوگیری از آنها1. تعاریف ناقص Protobuf: اطمینان حاصل کنید که تمام مدل‌های داده در فایل‌های .proto به‌درستی تعریف شده‌اند تا از مشکلات سریال‌سازی جلوگیری کنید.2. پیکربندی شبکه: از آنجا که gRPC از HTTP/2 استفاده می‌کند، اطمینان حاصل کنید که زیرساخت شما از آن پشتیبانی می‌کند.3. نگرانی‌های امنیتی: برای ارتباطات رمزگذاری شده، مشابه با REST APIs، از SSL/TLS استفاده کنید.مورد مطالعاتی: مهاجرت سرویس کاربر REST به gRPCسرویس REST اولیه (Node.js با Express)const express = require("express");const app = express();app.get("/user/:id", (req, res) => {const userId = req.params.id;res.json({user_id: userId,name: "John Doe",email: "john.doe@example.com",});});app.listen(3000, () => console.log("REST API running on port 3000"));سرویس gRPC مهاجرت‌شده (Node.js)1. تعریف فایل .proto:syntax = "proto3"package example;service UserService {rpc GetUser (GetUserRequest) returns (GetUserResponse);}message GetUserRequest {int32 user_id = 1;}message GetUserResponse {int32 user_id = 1;string name = 2;string email = 3;}2. پیاده‌سازی سرور:const grpc = require("@grpc/grpc-js");const protoLoader = require("@grpc/proto-loader");const packageDefinition = protoLoader.loadSync("example.proto");const proto = grpc.loadPackageDefinition(packageDefinition).example;function getUser(call, callback) {const userId = call.request.user_id;callback(null, {user_id: userId,name: "John Doe",email: "john.doe@example.com",});}const server = new grpc.Server();server.addService(proto.UserService.service, { GetUser: getUser });server.bindAsync("0.0.0.0:50051",grpc.ServerCredentials.createInsecure(),() => {server.start();console.log("gRPC server running on port 50051");},);3. پیاده‌سازی کلاینت:const grpc = require("@grpc/grpc-js");const protoLoader = require("@grpc/proto-loader");const packageDefinition = protoLoader.loadSync("example.proto");const proto = grpc.loadPackageDefinition(packageDefinition).example;const client = new proto.UserService("localhost:50051",grpc.credentials.createInsecure(),);client.GetUser({ user_id: 123 }, (error, response) => {if (error) {console.error("Error:", error);} else {console.log("User Details:", response);}});ابزارهای کمکی برای مهاجرت1. دروازه خروجی فریمورک gRPC-Gateway: این ابزار به شما امکان می‌دهد تا سرویس‌های gRPC خود را به‌عنوان نقاط انتهایی REST در اختیار بگذارید که به مهاجرت تدریجی کمک می‌کند.• نصب gRPC-Gateway:go get -u github.com/grpc-ecosystem/grpc-gateway/v2/protoc-gen-grpc-gateway• تولید reverse-proxy:protoc -I . example.proto --grpc-gateway_out=.2. دروازه خروجی واسط های (API Gateways): ابزارهایی مانند Envoy یا Kong می‌توانند ترافیک را بین سرویس‌های REST و gRPC هدایت کنند.مزایای مهاجرت به gRPC1. عملکرد بهبود یافته: کاهش تأخیر و افزایش توان پردازش با gRPC.2. انتقال داده‌های کارآمد: کاهش حجم داده‌ها با استفاده از پروتکل بافر.3. استریم دوجانبه: قابلیت‌های پیشرفته‌ای که در REST وجود ندارد.نتیجه‌گیریدر این مقاله، با سبک معماری APIهای REST و gRPC آشنا شدید، نحوه عملکرد آنها را درک کردید و تفاوت‌های کلیدی بین ویژگی‌های متمایز آنها را بررسی کردید.امیررضا هوشیارخواهامیررضا هوشیارخواهSat, 28 Dec 2024 15:54:54 +0330