Upgrade to PRO for Only $50/Year—Limited-Time Offer! 🔥
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
2019-15 gRPC and Protocol Buffers
Search
Cybozu
PRO
July 31, 2019
Programming
4
160k
2019-15 gRPC and Protocol Buffers
Cybozu
PRO
July 31, 2019
Tweet
Share
More Decks by Cybozu
See All by Cybozu
つけまが降ってきた日
cybozuinsideout
PRO
1
410
「行ってよかった!」をみんなに広げる
cybozuinsideout
PRO
0
140
不具合の先にある面白さ~配属3か月目の新卒QAのいま~
cybozuinsideout
PRO
0
390
kintone開発チームの紹介
cybozuinsideout
PRO
1
83k
kintone開発のプラットフォームエンジニアの紹介
cybozuinsideout
PRO
0
400
AIツール開発ワークショップ(Dify)【サイボウズ新人研修2025】
cybozuinsideout
PRO
22
25k
モバイル【サイボウズ新人研修2025】
cybozuinsideout
PRO
3
4.5k
Git/GitHub を使う上で知っておくと嬉しいかも Tips【サイボウズ新人研修2025】
cybozuinsideout
PRO
16
11k
GitHub Copilot活用【サイボウズ新人研修2025】
cybozuinsideout
PRO
15
16k
Other Decks in Programming
See All in Programming
公共交通オープンデータ × モバイルUX 複雑な運行情報を 『直感』に変換する技術
tinykitten
PRO
0
160
Python札幌 LT資料
t3tra
6
1k
Patterns of Patterns
denyspoltorak
0
240
TerraformとStrands AgentsでAmazon Bedrock AgentCoreのSSO認証付きエージェントを量産しよう!
neruneruo
4
1.6k
新卒エンジニアのプルリクエスト with AI駆動
fukunaga2025
0
230
Flutter On-device AI로 완성하는 오프라인 앱, 박제창 @DevFest INCHEON 2025
itsmedreamwalker
1
140
Navigating Dependency Injection with Metro
l2hyunwoo
1
170
AI Agent Dojo #4: watsonx Orchestrate ADK体験
oniak3ibm
PRO
0
110
0→1 フロントエンド開発 Tips🚀 #レバテックMeetup
bengo4com
0
320
Go コードベースの構成と AI コンテキスト定義
andpad
0
130
堅牢なフロントエンドテスト基盤を構築するために行った取り組み
shogo4131
8
2.5k
C-Shared Buildで突破するAI Agent バックテストの壁
po3rin
0
410
Featured
See All Featured
State of Search Keynote: SEO is Dead Long Live SEO
ryanjones
0
68
The Art of Programming - Codeland 2020
erikaheidi
56
14k
Ten Tips & Tricks for a 🌱 transition
stuffmc
0
33
Visual Storytelling: How to be a Superhuman Communicator
reverentgeek
2
400
We Have a Design System, Now What?
morganepeng
54
7.9k
Redefining SEO in the New Era of Traffic Generation
szymonslowik
1
160
SEOcharity - Dark patterns in SEO and UX: How to avoid them and build a more ethical web
sarafernandez
0
86
Utilizing Notion as your number one productivity tool
mfonobong
2
190
Designing for Performance
lara
610
69k
Everyday Curiosity
cassininazir
0
110
Bash Introduction
62gerente
615
210k
AI in Enterprises - Java and Open Source to the Rescue
ivargrimstad
0
1k
Transcript
開運研修2019 スキーマファースト開発入門 gRPC & Protocol buffers 編 ymmt
スキーマファースト(schema first)とは ▌API の仕様からコードを生成する開発スタイル ⚫ API仕様=スキーマ ⚫ 仕様と実装の乖離の恐れがない ⚫ コードの多くが自動生成できるので開発コストが減る
▌対称的に、コードから仕様を生成するスタイルもある ⚫ コードファースト(Code First)
Agenda ▌Remote Procedure Call (RPC)概説 ▌Protocol Buffers の基本 ▌Protocol Buffers
演習 ▌gRPC の基本 ▌gRPC の演習
Remote Procedure Call (RPC) とは ▌関数コールで、他サーバー上のサービスを呼び出す ⚫ 呼び出し関数は stub と称される
⚫ 呼び出される関数本体は別の言語で実装可能 ▌一般に、マシンアーキテクチャや言語に非依存 ⚫ 呼び出し規約はインタフェース記述言語(IDL)で記述 ⚫ IDL をコンパイルして stub 類を生成
RPC の特徴 ▌Good ⚫ Stub 関数を使うのは通常とても容易 ⚫ IDL で書かれた仕様は仕様書としても利用可能 ▌Bad
⚫ 実装の隠蔽度合いが強いためチューニングが困難 ⚫ (関数呼び出しなので)同期的な処理が基本
IDL コンパイラの仕事 ▌データ構造のシリアライズ・デシリアライズ ⚫ エンディアンに依存しない ⚫ 各言語の型に自然にマッピング ▌Stub およびサーバー実装の生成 ⚫
Stub は完全に自動生成可能 ⚫ サーバー実装は関数本体を除いて自動生成可能 ▌その他 ⚫ 仕様書の出力
Protocol Buffers
Protocol Buffers とは ▌Google が開発した IDL ⚫ https://developers.google.com/protocol-buffers/ ⚫ Version
2 と3 があるが、これから使うなら 3 で ▌言語サポートが豊富 ⚫ 公式:C++, C#, Dart, Java, JavaScript, Objective-C, PHP, Python, Ruby ⚫ サードパーティー実装も多数存在 https://github.com/protocolbuffers/protobuf/blob/master/docs/third_party.md
特徴 • protoc コマンド(IDLコンパイラ)を簡単に機能拡張できる • gRPC もプラグインで実装 拡張性が高い • 結果として
IDL ファイルの可読性が高い 仕様が簡潔 • すべてのフィールドは Optional • IDL にない昔のフィールドは無視 後方互換性への配慮
IDL 言語 ▌.proto 拡張子のファイルに書く ▌message を定義していく ⚫ 構造体(struct, object)相当 ⚫
フィールドには数値や文字列といったスカラや他の message, それらの配列(repeated), mapを指定できる ⚫ 各フィールドにはユニークな数値 ID がある ⚫ フィールドがない場合の既定値が定められている
Import と Well-Known-Types ▌他所で定義された Message を再利用できる ⚫ Import する .proto
ファイルはローカルにおく必要あり ⚫ ファイルの場所は protoc –IDIR で指定 ▌Well-Known-Types ⚫ Timestamp などよく利用される定義済み Message ⚫ protoc 同梱の .proto ファイルを Import して使う ⚫ 各言語の型に変換するライブラリもある ⚫例:github.com/golang/protobuf/ptypes
proto ファイルの例 syntax = “proto3”; // Protocol Buffers v3 であることを宣言
package tutorial; // import する際に使われるパッケージ名 import “google/protobuf/timestamp.proto”; // Well-Known-Types (WKT) option java_package = “com.example.tutorial”; // option は protoc が生成するコードへの指示 option java_outer_classname = “AddressBookProtos”; // message のシリアライズ形式には一切影響しない message Person { string name = 1; // フィールドには数値識別子が必要(1~2^29-1) int32 id = 2; // 19000~19999 の識別子は予約されているので使わない string email = 3; enum PhoneType { MOBILE = 0; // enum は必ず =0 の要素から始めなければいけない HOME = 1; // 0 は、フィールドがないときのデフォルト値となる WORK = 2; } message PhoneNumber { // message の内側に message や enum を定義することができる string number = 1; PhoneType type = 2; } repeated PhoneNumber phones = 4; // repeated のフィールドは 0 個以上の要素を持てる(リスト) google.protobuf.Timestamp last_updated = 5; // import した message はパッケージ名で修飾して参照する }
演習の準備 ▌protoc (と gRPC)が使えるようにしてください ⚫ https://grpc.io/docs/quickstart/ ▌Go, Java, Node 辺りが良いと思います
⚫ 一部の言語はサーバー側の実装に不向きです ⚫ 講師は Go でやります ⚫ https://github.com/ymmt2005/demo-protobuf
演習:シリアライズ・デシリアライズ ▌以下の proto ファイルを使ってデータをシリアライ ズ・デシリアライズしてみましょう ⚫ https://github.com/protocolbuffers/protobuf/blob/master/examples/addressbook.proto ⚫ Protocol Buffers
のチュートリアルにヒントがあります ▌シリアライズしたデータをファイルに保存しましょう ⚫ 次の演習のため
演習:proto ファイルの更新 ▌前の proto ファイルにフィールドを足してください ▌足した proto ファイルをコンパイルし、前の演習で保 存したデータをデシリアライズしてみよう ▌余裕があれば、他の言語でデシリアライズしてみよう
演習:protoc-gen-doc で仕様書生成 ▌protoc-gen-doc ⚫ https://github.com/pseudomuto/protoc-gen-doc ⚫ protoc のプラグイン ⚫ HTML
や Markdown の仕様書を生成 ⚫ proto ファイルにコメントを足して良い感じにしましょう
Further readings ▌Language Specification ⚫ Protocol Buffers v3 の IDL
言語仕様書 ▌Style Guide ⚫ proto ファイルの良い書き方 ▌Backward and Forward Compatibility, Protobuf Versioning, Serialization ⚫ 互換性を維持する方法論
gRPC
gRPC とは ▌Google が開発した RPC 実装 ▌Protocol Buffers を IDL
として採用 ▌Half & Full duplex なストリーム処理をサポート ⚫ イベントの監視などに便利 ▌HTTP/2 frame を利用 ⚫ TCP/IP 必須ではなく UNIX ドメインソケットでもOK
gRPC とマイクロサービス ▌以下の理由で gRPC が良く採用されている ⚫ Protocol Buffers で後方互換性を確保しやすい ⚫
IDL ファイルによる仕様の明確化 ⚫ 実装言語の選択肢が多い ⚫ クライアントが自動生成できる ⚫ ストリーム処理が可能
service 定義 ▌Protocol Buffers は service も定義できる ⚫ service を
gRPC プラグインが解釈してコード生成する ⚫ プラグインがないと単に無視される ▌service は複数の rpc を定義できる ⚫ /service/rpc が HTTP/2 の :path 疑似ヘッダーになる ⚫ HTTP/2 を扱えるリバースプロキシを利用可能 ▌各 rpc には stream 指定ができる
service の例 message Empty {} // 引数・戻り値が不要な RPC 用の空メッセージ message
GetLVResponse { string name = 1; … } service VGService { rpc GetLVList(Empty) returns (GetLVListResponse); // 引数と戻り値の型はそれぞれひとつの指定が必須 rpc Watch(Empty) returns (stream WatchResponse); // サーバーが WatchResponse をストリームする RPC rpc Notify(stream VGEvent) returns (Empty); // クライアントが VGEvent をストリームする RPC }
gRPC ライブラリ ▌gRPC の通信処理はランタイムライブラリで提供 ⚫ Go: https://github.com/grpc/grpc-go ⚫ Java: https://github.com/grpc/grpc-java
⚫ Python: https://grpc.github.io/grpc/python/ ▌gRPC では標準的なエラーコードが定義されている ⚫ 各言語での利用例が以下にある https://github.com/avinassh/grpc-errors
演習:gRPC クライアント ▌以下のリポジトリにある greeter_server に接続する クライアントを開発してみよう ⚫ https://github.com/grpc/grpc-go/tree/master/examples ▌proto ファイルからクライアント用
stub を生成 ⚫ https://github.com/grpc/grpc-go/blob/master/examples/helloworld/helloworld/helloworld.proto
演習:gRPC ストリーミング ▌二人一組で、以下のサービスを proto から設計 ⚫ 要求された間隔毎に、指定された形式で時報を返す ▌片方がサーバーを、片方がクライアントを実装 ▌実装例 ⚫
https://github.com/ymmt2005/demo-grpc
Further readings ▌Guides ⚫ 認証やエラー処理といった大事なことが書いてあります ▌go-grpc-middleware ⚫ 分散トレーシングやリクエストログ、rate limit など
▌lvmd ⚫ LVM を操作する gRPC マイクロサービス ⚫ 実例としてどうぞ
gRPC-Web ▌https://github.com/grpc/grpc-web ▌Web ブラウザで gRPC プロトコルは使えない ⚫ gRPC は HTTP/2
必須だがブラウザはそうではないため ▌JavaScript で扱えるプロトコル(gRPC-Web)を規定 ⚫ プロキシで gRPC-Web を gRPC に変換 ▌Client-side ストリーミング等わずかな制限あり
GraphQL 編に続く