gRPC编译与字段编号的细节探讨

上次我们专门通过一个简单的HelloWorld示例来了解了gRPC的基本概念和使用方法。今天,我们将继续深入探讨gRPC,重点讨论一些在实际应用中需要特别注意的要点。实际上,gRPC的核心目标是简化远程调用的过程,它通过定义清晰的接口,利用Protocol Buffers(简称proto协议)来生成不同编程语言的接口代码,从而实现跨语言、高效的通信。

在回顾了gRPC的基本工作原理之后,我们今天将进一步扩展视野,继续探讨一些更细节的部分。

gRPC

是否会覆盖

今天,我特别添加了一个新的测试接口,目的是测试在进行重新编译时,系统是否会丢失之前定义的接口和相关业务逻辑。为了简化说明,实体类部分就不再重新编写了,它与之前定义的内容完全一致。具体细节请见下图:

在我重新进行编译后,我发现除了这个特定的类需要单独手动编写之外,其他的内容都已经自动生成完毕。这意味着,我们不需要担心会因编译过程而导致已有内容被直接覆盖掉。

实际上,Maven 工具本身也可以配置,以控制在执行时是否删除目录中的某些内容并重新生成。虽然这里不作详细讨论,但从正常业务操作的角度来看,我们通常都不希望自己辛苦编写的代码在没有任何警告的情况下,因他人的误操作或一键执行而被完全删除。

字段编号有何用

在我们讨论实体类消息体中为何会出现数字时,首先要明确的是,虽然我们在定义字段时已经给它们起了具体的名字,但这远不够。特别是在使用 gRPC 进行服务通信时,你需要从传统的 JSON 格式(键值对结构)中跳脱出来,重新理解字段的表示方式。

在 gRPC 中,数据是通过 Protocol Buffers(Protobuf) 进行序列化和传输的,而 Protobuf 的一个关键概念就是 字段编号(Field Numbers)。如图所示:

其实作用最主要的就是序列化和反序列化,当 Protobuf 序列化消息时,它并不直接存储字段名(如 name、age 等),而是存储字段编号和字段值的对应关系。这样,这使得数据传输时比使用 JSON 或 XML 更加紧凑。

我们简单看下后台输出的日志,你大概就能理解了,如图所示:

我们把这些字节全拿出来看下。比如:

  1. 00 00 00 00:这些是四个字节,通常是用来表示某个字段的填充数据,可能是某种标识符、长度或者预留字节。
  2. 07:这个字节通常表示某种数据的长度或其他编码标识。
  3. 0a:这个字节也有可能是长度或某种控制符号。
  4. 05:又是一个字节,通常也表示控制信息。
  5. 57 6f 72 6c 64 :这些字节代表的是ASCII编码字符。它们对应的字符为:
    • 57 → 'W'
    • 6f → 'o'
    • 72 → 'r'
    • 6c → 'l'
    • 64 → 'd'

因此,57 6f 72 6c 64 对应的字符串是 "World"。

同理,我们看下返回的数据也是一样的字节。然后反序列化成我们所需要的字段值,具体的我们就不探讨了。了解下他的优点即可。

这串字节 00000000150a137869616f79753a2048656c6c6f20576f726c64 可以被解释为:

  • 一些前导字节(如 00 00 00 0015 0a 13)可能是标识符、长度字段或者控制信息。
  • 后面部分解码成了字符串 "xiaoyu: Hello World"

还有一个需要注意的就是,既然他有字段编号,所以你不要轻易去修改编号,就算不用了,也要去用新的编号进行标识处理。这是因为如果有老客户端仍在继续使用,会导致无法正确解析新版消息,会出现兼容性错误。

总结

通过今天的探讨,我们进一步加深了对gRPC和Protocol Buffers的理解,特别是在实际应用中可能遇到的一些细节和注意事项。我们了解了在重新编译时,系统如何自动生成接口代码并避免覆盖已有内容,从而减少了手动操作的风险。同时,深入探讨了Protocol Buffers中的字段编号机制,它不仅有助于数据的高效序列化和传输,也在版本兼容性上起到了至关重要的作用。尽管字段名称对开发者来说更具可读性,但最终传输的数据依赖于字段编号,而对编号的管理和修改必须小心谨慎,以确保不同版本之间的兼容性。

希望通过今天的讲解,大家能更好地理解gRPC的应用场景和实际操作中的细节。


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