2022/1/22（土）に熊本城ホールで行われたPyCon Kyushu 2022のイベントで発表した資料です。
PythonでgRPC入門~web chatを実装してみるハンズオン~Yoshikatsu Nishida2022.01.22
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プロローグ- 本日話すこと、話さないこと -
プロローグ -本日話すこと、話さないこと -「gRPC何もわからん...」状態の人が、「gRPCチョットワカル」ようになる！ ❌ 厳密な定義説明 ❌microservices VS monorepo ❌本番環境でのgRPCの運用方針
アジェンダ 1. プロローグ2. 従来のREST APIの世界3. gRPC入門4. gRPC ✖ pythonでweb chatを実装してみるハンズオン
自己紹介nishida / Yoshikatsu Nishida・起業準備中の学生エンジニア（B4）・3E株式会社 R&Dユニット/インターン・Code for Yamaguchi創設者, CivicTechForum 2021登壇, 山口県コロナサイト立ち上げ・NHK高専ロボコンOB・全日本珠算技能競技大会（そろばん）元島根県代表・Next.js, Nest.js, React Native, Firebase, GCP, RoR, Python・趣味はゲーム（スマブラSP）、旅行@nsd244 nishidayoshikatsu
従来のREST APIの世界・REST APIとは・REST APIで開発者達が享受したもの・REST APIで開発者達が抱えている課題・REST API開発における便利ツール
REST APIとはREST API（RESTful API）は、基本的に「RESTの原則」に従って設計されている APIのこと・アドレス可能性: すべての情報が一意な URIで表現されるようにすること・ステートレス性: すべてのHTTPリクエストが完全に分離している性質であること・接続性: ある情報に「別の情報へのリンク」を含めることができること・統一インターフェース : すべてHTTPメソッドを利用すること（ GET, POST, PUT, DELETE）
REST APIで開発者達が享受したもの・ネイティブアプリケーションへの対応が容易・サーバー / クライアント間が疎結合になるため、スケーラビリティが向上するなどなど...
REST APIで開発者達が抱えている課題・設計の自由度が高い反面、実装ルールの統一性がない→理解しないまま作ると統一性のない APIが生まれてしまう・仕様や定義に関する要素がない→ドキュメントとの乖離が発生しやすい
REST API開発における便利ツール・design（設計）: postman, stoplight, swagger・documentation（ドキュメント管理）: postman, stoplight, swagger・build, debug api: postman, stoplight, swagger・mock server: prism, MSW※auto generate（自動生成） code→document: ORM（prisma等）が生成, フレームワーク（django等）が生成 document→code: postman等のdocumentation toolが生成
gRPC入門・そもそもRPCって何？・gRPCとは・採用事例・gRPCの特徴 ・ Protocol Buffersによる実装 ・HTTP/2による高速な通信 ・複数のストリーミング通信形式を選択できる・gRPCで開発者達が抱えている課題
そもそもRPCって何？RPC = Remote Procedure Call（遠隔手続き呼び出し）・あるプログラムが別のネットワーク上のプログラムを呼び出して実行すること（補足）2つのシステム間の通信パターン（Enterprise Integration Patternsより引用）1. File Transfer: ファイル転送でのデータ連携2. Shared Database: データベース共有でのデータ連携3. Remote Procedure Invocation: 別名Remote Procedure Call（RPC）4. Messaging: 非同期を前提としたフレームワークを介してデータ連携する, Pub/Subパターン
gRPCとはGoogleが2015年2月に公開した、HTTP/2を利用したRPCフレームワーク・Microservicesに適した高いパフォーマンスを実現する通信プロトコルを目指す・Stubbyという、Googleが自社DCで活用していたRPCフレームワークがベースになっているマスコットキャラのパンケーキくん（Golden RetrieverのPanCakes）
採用事例Googleはもとより、国内外にかかわらず多くの採用事例がある・Google・Netflix・Docker・merukari・cookpad
gRPCの特徴・Protocol Buffersによる実装・HTTP/2による高速な通信・複数のストリーミング通信形式を選択できる
gRPCの特徴 - Protocol Buffersによる実装 -・Googleが開発したシリアライズフォーマット・IDL（インターフェース記述言語）により、任意の言語のクライアント / サーバー用のコードを生成・型安全なスキーマ・JSONなど他のシリアライズフォーマットと比べ、通信量が少なく高速
gRPCの特徴 - HTTP/2による高速な通信 --HTTP/1.1のパフォーマンス的な課題を解決するために開発された・gRPCはHTTP/2の上で動作・従来通りのRequest/Response形式だけでなく、Streamingを用いた双方向通信も可能・データ転送量の圧縮
gRPCの特徴 - 複数のストリーミング通信形式を選択できる --Unary RPC: 1つのrequestに対して1つのresponseClient Streaming RPC: 複数のrequestに対して1つのresponseServer Streaming RPC: 1つのrequestに対して複数のresponseBi-directional Streaming RPC: 複数のrequestに対して複数のresponse双方向ストリーム？ 👀Websocket
gRPCの特徴 - 複数のストリーミング通信形式を選択できる --gRPCは、ClientとServerがある・Client ・requestを送信し、responseを受け取る ・内部的にServerのStub（生成されたコード）を保持している・Server ・requestを受け、responseを返却する
gRPCで開発者達が抱えている課題-・HTTP/1との下位互換性がない→システム内でHTTP/2未対応のものがある場合に利用できない→ブラウザ側はgRPCが使えるように対応されていない（ gRPC Web, gRPC Web Proxyを利用すれば解決）・responseの中身を確認するのに専用のクライアントツールが必要→curlで簡単に確認できる RESTとの差になる
REST APIで開発者達が抱えていた課題・設計の自由度が高い反面、実装ルールの統一性がない→理解しないまま作ると統一性のない APIが生まれてしまう→解決・仕様や定義に関する要素がない→ドキュメントとの乖離が発生しやすい →解決
gRPC ✖ pythonでweb chatを実装してみるハンズオン・まずは完成品のデモ・手元での動かし方・コード作成の流れ・コード解説
まずは完成品のデモ
手元での動かし方https://github.com/nishidayoshikatsu/pycon_kyushu_2022_kumamoto_grpc_handson
コード作成の流れ1. .protoファイルを作成（プロトコルの定義）2. codegen.pyを実行して.protoファイルからコードを自動生成する（protocol bufferへの変換）3. gRPC ClientとgRPC Serverをかく生成！
コード解説① = の後に書かれているのは初期値やデフォルト値ではなく、「タグ」という背番号。②ChatStream⇦Server Streaming RPC, SendNote ⇦Unary RPC①②
コード解説ChatStream:新しいメッセージを送信するために使用されるストリームSendNote:クライアントがサーバーにチャットを送信するときに使用
まとめ - gRPCの想定利用シーン -・高速な通信（HTTP/2 + protobuf）・スキーマファーストな開発が可能・さまざまな通信方式に対応よって、・Microservices間の通信をする場合・ネイティブアプリの開発・パフォーマンスが求められる場合・Microservicesで色々な言語を使いたい場合
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