1. gRPC란 무엇인가?

**gRPC(Google Remote Procedure Call)**는 구글에서 개발한 오픈소스 RPC(Remote Procedure Call) 프레임워크로서, HTTP/2 프로토콜을 기반으로 높은 성능, 스트리밍, 양방향 통신 등을 지원합니다. Protobuf(Protocol Buffers)라는 IDL(Interface Definition Language)를 사용하여 직렬화/역직렬화 성능이 뛰어나고, 다양한 언어에서 클라이언트/서버를 작성할 수 있다는 장점이 있습니다.

• 주요 특징

  • HTTP/2 기반: 멀티플렉싱 및 스트리밍을 지원하므로, 동시성에 유리하고 양방향 스트리밍 같은 고급 기능을 제공

  **멀티플렉싱(multiplexing)**이란, 하나의 TCP 연결에서 여러 개의 스트림(stream)을 동시에 전송할 수 있게 하는 기능을 말합니다. 전통적인 HTTP/1.1에서는 요청 하나당 하나의 연결(또는 시리얼하게 순차 요청) 방식을 주로 사용했으나, HTTP/2에서는 여러 요청 및 응답을 병렬로 처리 가능합니다.

  • 단일 TCP 연결: 하나의 TCP 연결 위에서 여러 스트림을 병렬로 처리하여, 연결 수를 제한하면서도 높은 처리량과 빠른 응답을 얻을 수 있습니다.
  • 헤더 압축: HTTP 헤더의 중복 정보를 압축하여 전송 효율을 높입니다.
  • 서버 푸시(Server Push): 서버가 클라이언트의 요청 없이도 추가 리소스를 푸시할 수 있습니다(웹 브라우저 환경에서 유리)
  • 스트리밍 및 양방향 통신: gRPC에서 클라이언트와 서버가 동시에 스트림을 주고받을 수 있도록 지원합니다.
  • Protocol Buffers 사용: 가볍고 빠르며 언어에 독립적인 데이터 직렬화 포맷
  • 여러 언어 간 상호운용성: Go, Java, C++, Python, Node.js, C#, Ruby 등 다양한 언어에서 공식 지원

1.1 Protocol Buffers

**Protocol Buffers(프로토콜 버퍼)**는 구글에서 개발한 언어 중립적, 플랫폼 중립적 데이터 직렬화/역직렬화 방식입니다. .proto라는 IDL(Interface Definition Language) 파일에 메시지 구조를 정의하고, 해당 파일을 컴파일하여 언어별 코드를 생성해 사용합니다.

• 주요 특징
  • 가볍고 빠른 직렬화/역직렬화: JSON, XML 등 다른 포맷 대비 크기가 작고 처리 속도가 빠릅니다.
  • 언어/플랫폼 독립성: C++, Java, Go, Python 등 다양한 언어를 지원하므로, 서로 다른 환경에서 쉽게 데이터를 교환할 수 있습니다.
  • 버전 관리 용이: .proto 정의에 필드를 추가/삭제해도 과거 클라이언트와 어느 정도 호환되도록 설계되었습니다(규칙에 따라 필드 번호와 타입만 주의하면 하위 호환성 유지 가능).

2. gRPC 구성

2.1 .proto 파일

syntax = "proto3"; // messaage type 정의

package example;
message Person {
    string name = 1;
    int32 age = 2;
}

• 코드 생성

  protoc --go_out=. --go_opt=paths=source_relative \\
      --go-grpc_out=. --go-grpc_opt=paths=source_relative \\
      sample/helloworld.proto
  

  • protoc: 프로토콜 버퍼(Protocol Buffers) 컴파일러
  • --go_out=.: .proto 파일을 Go 언어용 코드로 생성(*.pb.go 파일) 할 때, 출력 위치 지정
  • --go_opt=paths=source_relative: Go 코드 생성 시, 생성된 .pb.go 파일의 경로 구조를 어떻게 설정할지 지정하는 옵션
  • --go-grpc_out=.: gRPC 서비스 스텁(.pb.go 안에 gRPC 관련 인터페이스, 클라이언트/서버 구조체 등)을 Go 언어로 생성 할 때의 출력 위치
  • --go-grpc_opt=paths=source_relative: gRPC 코드 생성 시에도, 생성된 파일의 경로 구조를 어떻게 설정할지 지정하는 옵션

2.2 _pb.go 파일

Protobuf 메시지 정의 및 직렬화 관련 코드를 포함합니다.

• .proto 파일에서 정의한 메시지(message) 구조체를 생성합니다.

• Protobuf 메시지를 **직렬화(Serialize) 및 역직렬화(Deserialize)**가 가능하도록 합니다.

• proto.Marshal() 및 proto.Unmarshal() 같은 함수를 통해 바이너리 데이터를 변환할 수 있도록 지원합니다.

  • .proto 파일

  syntax = "proto3";
  
  package example;
  
  message Point {
    int32 latitude = 1;
    int32 longitude = 2;
  }
  

  • point_pb.go 파일

    Protobuf 메시지 자체를 정의하며, gRPC 서비스 관련 코드는 포함되지 않습니다.

  package example
  
  import (
  	"google.golang.org/protobuf/proto"
  )
  
  type Point struct {
  	Latitude  int32 `protobuf:"varint,1,opt,name=latitude,proto3" json:"latitude,omitempty"`
  	Longitude int32 `protobuf:"varint,2,opt,name=longitude,proto3" json:"longitude,omitempty"`
  }
  
  func (m *Point) Reset()         { *m = Point{} }
  func (m *Point) String() string { return proto.CompactTextString(m) }
  func (*Point) ProtoMessage()    {}
  

2.3 _grpc.pb.go 파일

gRPC 서비스 관련 코드를 포함합니다.

• .proto 파일에서 정의한 서비스(service) 인터페이스를 생성합니다.