ความแตกต่างระหว่าง gRPC และ REST: การวิเคราะห์เชิงลึก

spinny:~/writing $ less grpc-vs-rest.md

1 
2ในบทความนี้ เราให้การวิเคราะห์โดยละเอียดเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่าง gRPC และ REST ซึ่งเป็นสองกระบวนทัศน์พื้นฐานสำหรับการสื่อสารระหว่างบริการในสถาปัตยกรรมแบบกระจายสมัยใหม่ เราจะสำรวจคุณสมบัติ ข้อดี ข้อเสีย และกรณีการใช้งานที่เหมาะสมของแต่ละแบบ
3 
4## แนะนำ gRPC
5 
6gRPC เป็นเฟรมเวิร์กโอเพ่นซอร์สที่พัฒนาโดย Google ซึ่งอำนวยความสะดวกในการสื่อสารระหว่างบริการในสภาพแวดล้อมแบบกระจาย มันใช้ HTTP/2 เป็นโปรโตคอลการขนส่งและ Protocol Buffers เป็นกลไกการจัดลำดับข้อมูล หนึ่งในคุณสมบัติที่โดดเด่นของ gRPC คือการรองรับ streaming แบบสองทิศทางโดยกำเนิด ทำให้การสื่อสารระหว่าง client และ server มีประสิทธิภาพและเป็นแบบเรียลไทม์
7 
8```protobuf filename="greeter.proto"
9syntax = "proto3";
10 
11service Greeter {
12  rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply) {}
13}
14 
15message HelloRequest {
16  string name = 1;
17}
18 
19message HelloReply {
20  string message = 1;
21}
22```
23 
24## แนะนำ REST
25 
26REST (Representational State Transfer) เป็นรูปแบบสถาปัตยกรรมสำหรับการออกแบบระบบเครือข่าย โดยอิงหลักการ stateless และการใช้ HTTP verb มาตรฐาน เช่น GET, POST, PUT และ DELETE REST ถูกใช้อย่างกว้างขวางสำหรับการสร้าง web API เนื่องจากความเรียบง่ายและการใช้รูปแบบข้อมูลที่อ่านง่าย เช่น JSON และ XML
27 
28```json filename="esempio.json"
29{
30  "name": "Mario",
31  "message": "Hello world!"
32}
33```
34 
35## โปรโตคอลการขนส่ง
36 
37gRPC ใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติขั้นสูงของ HTTP/2 เช่น การมัลติเพล็กซ์คำขอ การบีบอัดเฮดเดอร์ และการรองรับ streaming คุณสมบัติเหล่านี้ปรับปรุงประสิทธิภาพและความมีประสิทธิภาพของการสื่อสารอย่างมีนัยสำคัญ ในทางกลับกัน REST ใช้ HTTP/1.1 เป็นหลัก แม้จะปรับใช้กับ HTTP/2 ได้ แต่ไม่สามารถใช้ศักยภาพได้เต็มที่เนื่องจากข้อจำกัดที่แท้จริงของรูปแบบ REST
38 
39## รูปแบบข้อมูล
40 
41gRPC ใช้ Protocol Buffers ซึ่งเป็นรูปแบบไบนารีที่มีประสิทธิภาพซึ่งต้องมีการกำหนด schema ผ่านไฟล์ .proto รูปแบบนี้ลดขนาดข้อความและปรับปรุงความเร็วในการจัดลำดับ/ถอดลำดับข้อมูล REST ในทางกลับกัน พึ่งพารูปแบบข้อความ เช่น JSON หรือ XML ซึ่งยาวกว่าแต่ให้ความสามารถในการอ่านและความง่ายในการ debug ที่มากกว่า
42 
43```json filename="utente.json"
44{
45  "user": {
46    "id": 1,
47    "firstName": "Luca",
48    "lastName": "Bianchi"
49  }
50}
51```
52 
53## การกำหนด Schema
54 
55กับ gRPC การกำหนด schema เป็นสิ่งบังคับและทำโดยใช้ไฟล์ .proto ซึ่งอนุญาตให้มีสัญญาที่เข้มงวดระหว่าง client และ server ลดข้อผิดพลาดในการสื่อสาร แต่เพิ่มความซับซ้อนเริ่มต้น REST ในทางกลับกัน ไม่ต้องการการกำหนด schema อย่างเป็นทางการ ให้ความยืดหยุ่นมากกว่าแต่อาจเพิ่มความเสี่ยงของความไม่สอดคล้องระหว่าง client และ server
56 
57```protobuf filename="utente.proto"
58message User {
59  int32 id = 1;
60  string firstName = 2;
61  string lastName = 3;
62}
63```
64 
65## ประสิทธิภาพและความมีประสิทธิภาพ
66 
67ด้วยรูปแบบไบนารีและการใช้ HTTP/2 gRPC ให้ประสิทธิภาพที่เหนือกว่าและ latency ที่ต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับ REST ทำให้เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการการสื่อสารความเร็วสูงและ latency ต่ำ เช่น ระบบซื้อขายทางการเงินหรือแอปพลิเคชัน IoT REST แม้จะช้ากว่า แต่ให้ความเรียบง่ายและความสามารถในการทำงานร่วมกันที่มากกว่า ทำให้เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันเว็บแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่
68 
69## การรองรับ Streaming
70 
71หนึ่งในคุณสมบัติที่ทรงพลังที่สุดของ gRPC คือการรองรับ streaming แบบสองทิศทางโดยกำเนิด ซึ่งอนุญาตให้ client และ server แลกเปลี่ยนกระแสข้อมูลแบบเรียลไทม์ เหมาะสำหรับแอปพลิเคชัน เช่น แชท video streaming และการติดตามแบบเรียลไทม์ REST ในทางกลับกัน ไม่รองรับ streaming แบบสองทิศทางโดยกำเนิดและต้องการโซลูชันเพิ่มเติม เช่น WebSocket เพื่อใช้งานฟังก์ชันที่คล้ายกัน
72 
73```protobuf filename="chat.proto"
74service ChatService {
75  rpc Chat(stream ChatMessage) returns (stream ChatMessage) {}
76}
77 
78message ChatMessage {
79  string user = 1;
80  string message = 2;
81}
82```
83 
84## ความสามารถในการทำงานร่วมกันและความเข้ากันได้
85 
86REST ด้วยการใช้โปรโตคอลและรูปแบบมาตรฐาน เช่น HTTP และ JSON ให้ความสามารถในการทำงานร่วมกันสูงระหว่าง client และภาษาโปรแกรมที่แตกต่างกัน ทำให้เป็นตัวเลือกที่นิยมสำหรับ API สาธารณะและแอปพลิเคชันสำหรับผู้บริโภค gRPC แม้จะให้การรองรับหลายภาษา แต่ต้องการให้ client สามารถจัดการ Protocol Buffers และ HTTP/2 ได้ ซึ่งอาจจำกัดการนำไปใช้ในสภาพแวดล้อมที่หลากหลายมากขึ้น
87 
88## ความปลอดภัย
89 
90ทั้ง gRPC และ REST สามารถใช้ TLS/SSL เพื่อรับประกันความปลอดภัยในการสื่อสาร อย่างไรก็ตาม gRPC ให้การผสานรวมที่แน่นแฟ้นกว่ากับคุณสมบัติความปลอดภัยขั้นสูงของ HTTP/2 เช่น การรองรับการยืนยันตัวตนแบบ token และกลไกการอนุญาตที่ซับซ้อนกว่า REST สามารถนำคุณสมบัติที่คล้ายกันมาใช้ได้ แต่มักต้องการการกำหนดค่าเพิ่มเติมและไม่เป็นมาตรฐาน
91 
92## เครื่องมือและระบบนิเวศ
93 
94REST ได้ประโยชน์จากระบบนิเวศที่กว้างขวางของเครื่องมือ ไลบรารี และเฟรมเวิร์กที่อำนวยความสะดวกในการพัฒนา ทดสอบ และจัดทำเอกสาร API เช่น Swagger และ Postman gRPC ซึ่งใหม่กว่า มีระบบนิเวศที่กำลังเติบโตแต่ยังไม่สมบูรณ์เท่า ยังคงมีเครื่องมืออย่างเป็นทางการสำหรับการสร้างโค้ดและการทดสอบ แต่อาจต้องใช้ความพยายามเริ่มต้นมากกว่าสำหรับการนำไปใช้
95 
96## เมื่อไรควรเลือก gRPC
97 
98gRPC เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่ควบคุมได้ เช่น การสื่อสารภายในระหว่าง microservice โดยเฉพาะเมื่อประสิทธิภาพเป็นสิ่งสำคัญ เป็นตัวเลือกที่ถูกต้องสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการ streaming แบบสองทิศทาง ประสิทธิภาพสูง และสัญญาที่เข้มงวดระหว่าง client และ server ตัวอย่างรวมถึงระบบกระจายขนาดใหญ่ แอปพลิเคชันเรียลไทม์ และบริการที่ต้องการการสื่อสารความถี่สูง
99 
100## เมื่อไรควรเลือก REST
101 
102REST เป็นที่นิยมเมื่อความสามารถในการทำงานร่วมกันและความเรียบง่ายเป็นลำดับความสำคัญ เหมาะสำหรับ API สาธารณะ แอปพลิเคชันเว็บแบบดั้งเดิม และบริการที่ต้องเข้าถึงได้โดย client ที่หลากหลาย รวมถึงเว็บเบราว์เซอร์และอุปกรณ์มือถือ ความง่ายในการใช้งานและการรองรับที่กว้างขวางทำให้เป็นตัวเลือกที่ปลอดภัยสำหรับหลายโปรเจกต์
103 
104## กรณีศึกษา
105 
106บริษัทจำนวนมากได้นำ gRPC มาใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของแอปพลิเคชันภายใน ตัวอย่างเช่น Netflix ใช้ gRPC สำหรับการสื่อสารระหว่าง microservice ที่มีข้อมูลจำนวนมาก ในทางกลับกัน บริษัทอย่าง GitHub และ Twitter ยังคงใช้ REST สำหรับ API สาธารณะ เพื่อรับประกันความเข้ากันได้กว้างขวางกับนักพัฒนาและแอปพลิเคชันจากบุคคลที่สาม
107 
108## สรุป
109 
110การเลือกระหว่าง gRPC และ REST ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่างที่เฉพาะเจาะจงของโปรเจกต์ รวมถึงความต้องการด้านประสิทธิภาพ สภาพแวดล้อมการทำงาน ความสามารถในการทำงานร่วมกัน และความซับซ้อนในการพัฒนา สิ่งสำคัญคือต้องประเมินข้อกำหนดปัจจุบันและอนาคตของระบบอย่างรอบคอบเพื่อกำหนดว่าเทคโนโลยีใดเหมาะสมที่สุด ในบางกรณี อาจเหมาะสมที่จะใช้ทั้งสอง โดยใช้ประโยชน์จากจุดแข็งของแต่ละเทคโนโลยีในส่วนประกอบต่างๆ ของสถาปัตยกรรม
111

:ความแตกต่างระหว่าง gRPC และ REST: การวิเคราะห์เชิงลึกlines 1-111 (END) — press q to close

2ในบทความนี้ เราให้การวิเคราะห์โดยละเอียดเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่าง gRPC และ REST ซึ่งเป็นสองกระบวนทัศน์พื้นฐานสำหรับการสื่อสารระหว่างบริการในสถาปัตยกรรมแบบกระจายสมัยใหม่ เราจะสำรวจคุณสมบัติ ข้อดี ข้อเสีย และกรณีการใช้งานที่เหมาะสมของแต่ละแบบ

4## แนะนำ gRPC

6gRPC เป็นเฟรมเวิร์กโอเพ่นซอร์สที่พัฒนาโดย Google ซึ่งอำนวยความสะดวกในการสื่อสารระหว่างบริการในสภาพแวดล้อมแบบกระจาย มันใช้ HTTP/2 เป็นโปรโตคอลการขนส่งและ Protocol Buffers เป็นกลไกการจัดลำดับข้อมูล หนึ่งในคุณสมบัติที่โดดเด่นของ gRPC คือการรองรับ streaming แบบสองทิศทางโดยกำเนิด ทำให้การสื่อสารระหว่าง client และ server มีประสิทธิภาพและเป็นแบบเรียลไทม์

8```protobuf filename="greeter.proto"

9syntax = "proto3";

11service Greeter {

12 rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply) {}

13}

15message HelloRequest {

16 string name = 1;

17}

19message HelloReply {

20 string message = 1;

21}

22```

24## แนะนำ REST

26REST (Representational State Transfer) เป็นรูปแบบสถาปัตยกรรมสำหรับการออกแบบระบบเครือข่าย โดยอิงหลักการ stateless และการใช้ HTTP verb มาตรฐาน เช่น GET, POST, PUT และ DELETE REST ถูกใช้อย่างกว้างขวางสำหรับการสร้าง web API เนื่องจากความเรียบง่ายและการใช้รูปแบบข้อมูลที่อ่านง่าย เช่น JSON และ XML

28```json filename="esempio.json"

29{

30 "name": "Mario",

31 "message": "Hello world!"

32}

33```

35## โปรโตคอลการขนส่ง

37gRPC ใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติขั้นสูงของ HTTP/2 เช่น การมัลติเพล็กซ์คำขอ การบีบอัดเฮดเดอร์ และการรองรับ streaming คุณสมบัติเหล่านี้ปรับปรุงประสิทธิภาพและความมีประสิทธิภาพของการสื่อสารอย่างมีนัยสำคัญ ในทางกลับกัน REST ใช้ HTTP/1.1 เป็นหลัก แม้จะปรับใช้กับ HTTP/2 ได้ แต่ไม่สามารถใช้ศักยภาพได้เต็มที่เนื่องจากข้อจำกัดที่แท้จริงของรูปแบบ REST

39## รูปแบบข้อมูล

41gRPC ใช้ Protocol Buffers ซึ่งเป็นรูปแบบไบนารีที่มีประสิทธิภาพซึ่งต้องมีการกำหนด schema ผ่านไฟล์ .proto รูปแบบนี้ลดขนาดข้อความและปรับปรุงความเร็วในการจัดลำดับ/ถอดลำดับข้อมูล REST ในทางกลับกัน พึ่งพารูปแบบข้อความ เช่น JSON หรือ XML ซึ่งยาวกว่าแต่ให้ความสามารถในการอ่านและความง่ายในการ debug ที่มากกว่า

43```json filename="utente.json"

44{

45 "user": {

46 "id": 1,

47 "firstName": "Luca",

48 "lastName": "Bianchi"

49 }

50}

51```

53## การกำหนด Schema

55กับ gRPC การกำหนด schema เป็นสิ่งบังคับและทำโดยใช้ไฟล์ .proto ซึ่งอนุญาตให้มีสัญญาที่เข้มงวดระหว่าง client และ server ลดข้อผิดพลาดในการสื่อสาร แต่เพิ่มความซับซ้อนเริ่มต้น REST ในทางกลับกัน ไม่ต้องการการกำหนด schema อย่างเป็นทางการ ให้ความยืดหยุ่นมากกว่าแต่อาจเพิ่มความเสี่ยงของความไม่สอดคล้องระหว่าง client และ server

57```protobuf filename="utente.proto"

58message User {

59 int32 id = 1;

60 string firstName = 2;

61 string lastName = 3;

62}

63```

65## ประสิทธิภาพและความมีประสิทธิภาพ

67ด้วยรูปแบบไบนารีและการใช้ HTTP/2 gRPC ให้ประสิทธิภาพที่เหนือกว่าและ latency ที่ต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับ REST ทำให้เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการการสื่อสารความเร็วสูงและ latency ต่ำ เช่น ระบบซื้อขายทางการเงินหรือแอปพลิเคชัน IoT REST แม้จะช้ากว่า แต่ให้ความเรียบง่ายและความสามารถในการทำงานร่วมกันที่มากกว่า ทำให้เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันเว็บแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่

69## การรองรับ Streaming

71หนึ่งในคุณสมบัติที่ทรงพลังที่สุดของ gRPC คือการรองรับ streaming แบบสองทิศทางโดยกำเนิด ซึ่งอนุญาตให้ client และ server แลกเปลี่ยนกระแสข้อมูลแบบเรียลไทม์ เหมาะสำหรับแอปพลิเคชัน เช่น แชท video streaming และการติดตามแบบเรียลไทม์ REST ในทางกลับกัน ไม่รองรับ streaming แบบสองทิศทางโดยกำเนิดและต้องการโซลูชันเพิ่มเติม เช่น WebSocket เพื่อใช้งานฟังก์ชันที่คล้ายกัน

73```protobuf filename="chat.proto"

74service ChatService {

75 rpc Chat(stream ChatMessage) returns (stream ChatMessage) {}

76}

78message ChatMessage {

79 string user = 1;

80 string message = 2;

81}

82```

84## ความสามารถในการทำงานร่วมกันและความเข้ากันได้

86REST ด้วยการใช้โปรโตคอลและรูปแบบมาตรฐาน เช่น HTTP และ JSON ให้ความสามารถในการทำงานร่วมกันสูงระหว่าง client และภาษาโปรแกรมที่แตกต่างกัน ทำให้เป็นตัวเลือกที่นิยมสำหรับ API สาธารณะและแอปพลิเคชันสำหรับผู้บริโภค gRPC แม้จะให้การรองรับหลายภาษา แต่ต้องการให้ client สามารถจัดการ Protocol Buffers และ HTTP/2 ได้ ซึ่งอาจจำกัดการนำไปใช้ในสภาพแวดล้อมที่หลากหลายมากขึ้น

88## ความปลอดภัย

90ทั้ง gRPC และ REST สามารถใช้ TLS/SSL เพื่อรับประกันความปลอดภัยในการสื่อสาร อย่างไรก็ตาม gRPC ให้การผสานรวมที่แน่นแฟ้นกว่ากับคุณสมบัติความปลอดภัยขั้นสูงของ HTTP/2 เช่น การรองรับการยืนยันตัวตนแบบ token และกลไกการอนุญาตที่ซับซ้อนกว่า REST สามารถนำคุณสมบัติที่คล้ายกันมาใช้ได้ แต่มักต้องการการกำหนดค่าเพิ่มเติมและไม่เป็นมาตรฐาน

92## เครื่องมือและระบบนิเวศ

94REST ได้ประโยชน์จากระบบนิเวศที่กว้างขวางของเครื่องมือ ไลบรารี และเฟรมเวิร์กที่อำนวยความสะดวกในการพัฒนา ทดสอบ และจัดทำเอกสาร API เช่น Swagger และ Postman gRPC ซึ่งใหม่กว่า มีระบบนิเวศที่กำลังเติบโตแต่ยังไม่สมบูรณ์เท่า ยังคงมีเครื่องมืออย่างเป็นทางการสำหรับการสร้างโค้ดและการทดสอบ แต่อาจต้องใช้ความพยายามเริ่มต้นมากกว่าสำหรับการนำไปใช้

96## เมื่อไรควรเลือก gRPC

98gRPC เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่ควบคุมได้ เช่น การสื่อสารภายในระหว่าง microservice โดยเฉพาะเมื่อประสิทธิภาพเป็นสิ่งสำคัญ เป็นตัวเลือกที่ถูกต้องสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการ streaming แบบสองทิศทาง ประสิทธิภาพสูง และสัญญาที่เข้มงวดระหว่าง client และ server ตัวอย่างรวมถึงระบบกระจายขนาดใหญ่ แอปพลิเคชันเรียลไทม์ และบริการที่ต้องการการสื่อสารความถี่สูง

100## เมื่อไรควรเลือก REST

101

102REST เป็นที่นิยมเมื่อความสามารถในการทำงานร่วมกันและความเรียบง่ายเป็นลำดับความสำคัญ เหมาะสำหรับ API สาธารณะ แอปพลิเคชันเว็บแบบดั้งเดิม และบริการที่ต้องเข้าถึงได้โดย client ที่หลากหลาย รวมถึงเว็บเบราว์เซอร์และอุปกรณ์มือถือ ความง่ายในการใช้งานและการรองรับที่กว้างขวางทำให้เป็นตัวเลือกที่ปลอดภัยสำหรับหลายโปรเจกต์

103

104## กรณีศึกษา

105

106บริษัทจำนวนมากได้นำ gRPC มาใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของแอปพลิเคชันภายใน ตัวอย่างเช่น Netflix ใช้ gRPC สำหรับการสื่อสารระหว่าง microservice ที่มีข้อมูลจำนวนมาก ในทางกลับกัน บริษัทอย่าง GitHub และ Twitter ยังคงใช้ REST สำหรับ API สาธารณะ เพื่อรับประกันความเข้ากันได้กว้างขวางกับนักพัฒนาและแอปพลิเคชันจากบุคคลที่สาม

107

108## สรุป

109

110การเลือกระหว่าง gRPC และ REST ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่างที่เฉพาะเจาะจงของโปรเจกต์ รวมถึงความต้องการด้านประสิทธิภาพ สภาพแวดล้อมการทำงาน ความสามารถในการทำงานร่วมกัน และความซับซ้อนในการพัฒนา สิ่งสำคัญคือต้องประเมินข้อกำหนดปัจจุบันและอนาคตของระบบอย่างรอบคอบเพื่อกำหนดว่าเทคโนโลยีใดเหมาะสมที่สุด ในบางกรณี อาจเหมาะสมที่จะใช้ทั้งสอง โดยใช้ประโยชน์จากจุดแข็งของแต่ละเทคโนโลยีในส่วนประกอบต่างๆ ของสถาปัตยกรรม

111