隨著微服務的迅速發展，各大網際網路企業也投入到微服務的使用種。微服務最大的特點是，跨程式、跨服務、跨語言之間的呼叫，使得我們能夠像呼叫本地類、函式一樣。當微服務具備該特點，將我們複雜的業務拆分成不同的服務，服務之間在相互呼叫。這也是微服務為什麼火的原因之一。
要使用好微服務，不僅僅是對業務的拆分能力要求高，同時對服務之間的通訊也要求高，今天就來給大家總結幾種常用的通訊協議，它們分別是什麼、有什麼優缺點以及各種協議之間的對比。
前面一篇文章對微服務的架構，做了一個簡單的介紹，這一篇就來針對各種常用的通訊協議做一個彙總。一篇文章快速理解微服務架構
什麼是tcp
TCP（傳輸控制協議）是一種面向連線的、可靠的、基於位元組流的傳輸層協議。TCP協議具有以下特點：
- 面向連線：TCP協議在資料傳輸之前需要建立連線，資料傳輸完成後需要釋放連線，保證了資料傳輸的可靠性和完整性。
- 可靠性高：TCP協議採用確認機制、序列號和校驗和等技術，可以保證資料傳輸的可靠性和完整性。
- 擁塞控制：TCP協議採用擁塞控制演算法，可以避免網路擁塞和丟包等問題，保證了資料傳輸的穩定性和公平性。
- 全雙工通訊：TCP協議支援全雙工通訊，即客戶端和伺服器端都可以同時傳送和接收資料，實現了雙向通訊。
- 高效性：TCP協議採用滑動視窗機制和分段傳輸技術，可以提高資料傳輸的效率和效能。
- 支援多種應用協議：TCP協議可以支援多種應用層協議，例如HTTP、FTP、SMTP等。
- 可靠的錯誤恢復：TCP協議可以對丟失、重複、損壞和超時等錯誤進行恢復和處理，保證了資料傳輸的可靠性和完整性。
TCP協議的資料傳輸過程如下：
- 客戶端向伺服器端傳送SYN（同步）請求，請求建立連線。
- 伺服器端收到SYN請求後，向客戶端傳送SYN+ACK（同步和確認）應答，表示可以建立連線。
- 客戶端收到SYN+ACK應答後，向伺服器端傳送ACK（確認）應答，表示連線已經建立成功。
- 資料傳輸完成後，客戶端和伺服器端分別傳送FIN（結束）請求，請求釋放連線。
- 收到FIN請求後，另一方傳送ACK應答，表示已經收到了結束請求。
- 雙方都收到了對方的ACK應答後，即完成了連線的釋放。
TCP協議具有面向連線、可靠性高、擁塞控制、全雙工通訊、高效性、支援多種應用協議等特點，是一種非常重要的傳輸層協議。
tcp的優缺點
tcp的優點
TCP（Transmission Control Protocol）是一種面向連線的、可靠的、基於位元組流的傳輸層協議，具有以下優點：
- 可靠性高：TCP採用確認機制、序列號和校驗和等技術，可以保證資料傳輸的可靠性和完整性。
- 擁塞控制：TCP採用擁塞控制演算法，可以避免網路擁塞和丟包等問題，保證了資料傳輸的穩定性和公平性。
- 全雙工通訊：TCP支援全雙工通訊，即客戶端和伺服器端都可以同時傳送和接收資料，實現了雙向通訊。
- 高效性：TCP採用滑動視窗機制和分段傳輸技術，可以提高資料傳輸的效率和效能。
- 支援多種應用協議：TCP可以支援多種應用層協議，例如HTTP、FTP、SMTP等。
- 可靠的錯誤恢復：TCP可以對丟失、重複、損壞和超時等錯誤進行恢復和處理，保證了資料傳輸的可靠性和完整性。
- 可靠的順序傳輸：TCP可以保證資料按照傳送的順序進行傳輸，避免了資料亂序的問題。
- 適用於長連線：TCP適用於長連線，可以減少建立和釋放連線的開銷，提高了網路傳輸的效率和效能。
TCP具有可靠性高、擁塞控制、全雙工通訊、高效性、支援多種應用協議等優點，是一種非常重要的傳輸層協議。
tcp的缺點
TCP（Transmission Control Protocol）雖然具有很多優點，但仍存在以下缺點：
- 較為複雜：TCP協議的實現較為複雜，需要考慮到各種網路環境和異常情況，對於開發人員而言學習成本較高。
- 傳輸效率相對較低：TCP採用確認機制、序列號等技術，保證了資料傳輸的可靠性和完整性，但也使得資料傳輸效率相對較低。
- 不適用於短連線：TCP適用於長連線，對於短連線的支援不夠友好，會增加建立和釋放連線的開銷。
- 不適用於實時性要求高的場景：由於TCP採用確認機制和重傳機制，無法保證資料的實時性，不適用於實時性要求較高的場景。
- 不適用於高負載場景：當網路負載較大時，TCP採用擁塞控制演算法可能會導致傳輸速度下降，影響了資料傳輸的效率和效能。
- 無法支援廣播和多播：TCP協議無法支援廣播和多播，只能進行點對點的資料傳輸。
TCP雖然具有很多優點，但仍存在一些缺點，例如傳輸效率相對較低、不適用於短連線等。在選擇協議時，需要根據具體的需求和場景進行綜合考慮。
什麼是rcp
RPC是遠端過程呼叫（Remote Procedure Call）的縮寫。它是一種計算機通訊協議，使得程式可以請求另一個程式或者計算機上的服務，就像呼叫本地的函式一樣，從而實現分散式系統之間的互動和通訊。RPC可以大大簡化分散式系統的開發，提高系統的可維護性和可擴充套件性。
rpc的優缺點
rpc的優點
RPC具有以下優勢：
- 抽象遮蔽：RPC框架可以遮蔽底層的網路通訊細節，使得遠端呼叫就像本地呼叫一樣簡單。
- 可擴充套件性：RPC框架可以支援多種協議和編碼方式，可以適應不同場景的需求，同時也可以方便地新增新的功能和服務。
- 可靠性：RPC框架通常會提供各種機制來保證通訊的可靠性，如超時重試、錯誤處理等。
- 高效性：RPC框架通常使用二進位制協議和高效的序列化方式，可以大大減少網路傳輸的資料量，提高系統的效能。
- 語言無關性：RPC框架可以支援多種程式語言，使得不同語言的程式可以方便地進行互動和通訊。
rpc的缺點
RPC也有以下缺點：
- 依賴網路：RPC需要透過網路進行通訊，因此對網路的穩定性和延遲要求比較高。
- 難以除錯：由於RPC是跨程式或者跨計算機的呼叫，因此除錯起來比較困難，需要使用一些特殊的工具和技術。
- 資料格式限制：RPC框架通常會限制資料的格式和大小，如果需要傳輸大量的資料或者複雜的資料結構，可能會導致效能問題。
- 安全性問題：RPC通常不會提供加密和認證等安全機制，需要在應用層進行處理，否則容易受到攻擊。
- 可靠性問題：RPC框架雖然提供了一些機制來保證通訊的可靠性，但仍然可能出現通訊失敗、丟失訊息等情況，需要應用程式自己處理。
什麼是grpc
gRPC是Google開源的一種高效能、通用的遠端過程呼叫（RPC）框架，基於Protocol Buffers序列化協議進行資料傳輸。與其他RPC框架相比，gRPC具有以下優勢：
- 高效能：gRPC採用基於HTTP/2的二進位制傳輸協議，可以實現雙向流、頭部壓縮和多路複用等特性，提高了網路傳輸的效率和效能。
- 多語言支援：gRPC支援多種程式語言，包括C++、Java、Python、Go、Ruby等，可以方便地構建跨語言的分散式系統。
- 自動生成程式碼：gRPC可以根據服務定義檔案自動生成客戶端和伺服器端的程式碼，大大簡化了開發過程。
- 可擴充套件性：gRPC支援多種負載均衡演算法和服務發現機制，可以適應不同場景的需求。
- 安全性：gRPC支援TLS加密和認證等安全機制，保障通訊的安全性。
- 易於使用和維護：gRPC提供了豐富的文件和工具鏈，使得開發和維護分散式系統變得更加容易。
grpc的優缺點
grpc的優點
gRPC是一種高效能、通用的遠端過程呼叫（RPC）框架，具有以下優點：
- 高效能：gRPC採用基於HTTP/2的二進位制傳輸協議，可以實現雙向流、頭部壓縮和多路複用等特性，提高了網路傳輸的效率和效能。
- 多語言支援：gRPC支援多種程式語言，包括C++、Java、Python、Go、Ruby等，可以方便地構建跨語言的分散式系統。
- 自動生成程式碼：gRPC可以根據服務定義檔案自動生成客戶端和伺服器端的程式碼，大大簡化了開發過程。
- 可擴充套件性：gRPC支援多種負載均衡演算法和服務發現機制，可以適應不同場景的需求。
- 安全性：gRPC支援TLS加密和認證等安全機制，保障通訊的安全性。
- 易於使用和維護：gRPC提供了豐富的文件和工具鏈，使得開發和維護分散式系統變得更加容易。
- 支援多種序列化協議：gRPC支援多種序列化協議，包括Google開發的Protocol Buffers序列化協議和JSON等，可以根據實際需求選擇最適合的序列化方式。
- 支援流式資料傳輸：gRPC支援雙向流、客戶端流和伺服器端流等多種流式資料傳輸方式，可以滿足不同的業務需求。
gRPC具有高效能、多語言支援、自動生成程式碼、可擴充套件性、安全性、易於使用和維護等優點，是一種非常適合構建分散式系統的RPC框架。
grpc的缺點
雖然gRPC是一種非常優秀的RPC框架，但仍存在以下缺點：
- 學習曲線較陡峭：相比於傳統的RESTful API，gRPC需要使用IDL檔案來定義服務和訊息型別，並且需要生成客戶端和伺服器端的程式碼，需要掌握這些新的概念和技術。
- 不支援RESTful API：gRPC不支援基於HTTP的RESTful API，無法與現有的RESTful API進行相容和整合。
- 不支援瀏覽器端：gRPC目前不支援Web瀏覽器端，因為瀏覽器不支援HTTP/2協議。
- 依賴Protocol Buffers：gRPC預設使用Google開發的Protocol Buffers序列化協議，如果需要使用其他的序列化協議，則需要自行實現。
- 難以除錯：由於gRPC採用二進位制協議，資料的傳輸和解析都是以二進位制形式進行的，對於除錯和排錯帶來了一定的困難。
- 安全性依賴於TLS：雖然gRPC支援TLS加密和認證等安全機制，但這些機制都依賴於TLS協議，如果TLS協議本身存在漏洞或被攻擊，則會影響gRPC的安全性。
gRPC雖然具有很多優點，但仍存在一些缺點，例如學習曲線較陡峭、不支援RESTful API等。在選擇RPC框架時，需要根據具體的需求和場景進行綜合考慮。
什麼是http
HTTP協議是一種基於請求-響應模式的應用層協議，用於在Web瀏覽器和Web伺服器之間傳遞資料。它是一種無狀態的協議，每個請求和響應都是獨立的，沒有任何關聯性。
HTTP通常使用TCP作為傳輸層協議，使用埠號80進行通訊。HTTP協議定義了客戶端和伺服器之間交換的訊息格式和規則，包括請求方法、請求頭部、請求正文、響應狀態碼、響應頭部和響應正文等。
HTTP請求由三部分組成：請求行、請求頭部和請求正文。其中，請求行包括請求方法、URL和HTTP版本號；請求頭部包括請求的附加資訊，如Cookie、User-Agent等；請求正文包括請求的資料內容，如表單資料、JSON資料等。
HTTP響應由三部分組成：狀態行、響應頭部和響應正文。其中，狀態行包括HTTP版本號、狀態碼和狀態描述；響應頭部包括響應的附加資訊，如Content-Type、Content-Length等；響應正文包括響應的資料內容，如HTML頁面、圖片等。
HTTP協議具有以下特點：
- 簡單易用：HTTP協議的訊息格式簡單明瞭，易於理解和使用。
- 無狀態：HTTP協議是一種無狀態協議，每個請求和響應都是獨立的，沒有任何關聯性。
- 可擴充套件性：HTTP協議支援多種請求方法和響應狀態碼，並且可以使用擴充套件頭部來傳遞附加資訊。
- 易於快取：HTTP協議支援快取機制，可以減少網路傳輸的資料量，提高系統的效能。
- 安全性較低：HTTP協議通常不提供加密和認證等安全機制，容易受到中間人攻擊和竊聽。
http的優缺點
http的優點
HTTP（超文字傳輸協議）是一種應用層協議，常被用於Web瀏覽器和Web伺服器之間的通訊。HTTP具有以下優點：
- 簡單易用：HTTP採用文字協議和請求-響應模型，訊息格式簡單、易於理解和使用。
- 易於擴充套件：HTTP支援外掛和擴充套件機制，可以根據需求新增新的功能和特性。
- 可靠性高：HTTP採用TCP協議進行資料傳輸，保證了資料的可靠性和完整性。
- 良好的相容性：HTTP是網際網路上最常用的協議之一，幾乎所有的瀏覽器和伺服器都支援HTTP協議，具有良好的相容性。
- 支援快取機制：HTTP支援快取機制，可以提高網路傳輸的效率和效能。
- 安全性高：HTTP支援SSL/TLS加密和認證等安全機制，保證了資料的安全性和隱私性。
- 支援多種媒體型別：HTTP支援多種媒體型別，例如HTML、XML、JSON等，可以滿足不同的業務需求。
綜上所述，HTTP具有簡單易用、易於擴充套件、可靠性高、良好的相容性、支援快取機制、安全性高、支援多種媒體型別等優點。這些特性使得HTTP成為了Web應用程式開發中不可或缺的協議之一。
http的缺點
HTTP（超文字傳輸協議）雖然具有很多優點，但仍存在以下缺點：
- 傳輸效率較低：HTTP採用明文傳輸，訊息格式較為冗長，資料傳輸效率相對較低。
- 安全性較低：HTTP採用明文傳輸，資料在傳輸過程中容易被竊聽和篡改，安全性較低。
- 不支援雙向通訊：HTTP採用請求-響應模式，不支援伺服器主動向客戶端傳送訊息，無法實現雙向通訊。
- 不支援流式資料傳輸：HTTP採用短連線方式，每次請求都需要建立一次TCP連線，無法實現流式資料傳輸。
- 無狀態協議：HTTP是一種無狀態協議，伺服器不能儲存客戶端的狀態資訊，每次請求都需要重新驗證身份和許可權等資訊。
- 不支援服務發現：HTTP沒有內建的服務發現機制，需要透過第三方工具或平臺來實現服務發現。
- RESTful API限制：RESTful API是基於HTTP協議的一種API設計風格，但由於HTTP協議本身的限制，RESTful API無法完全滿足所有場景的需求。
協議對比
rpc、grpc和http對比
RPC、gRPC、TCP和HTTP是常見的網路通訊協議，它們之間具有以下相同點和不同點，以及各自的優劣勢。
- 相同點：
（1）都是應用層協議，用於在不同的程式或計算機之間進行資料傳輸和通訊。
（2）都支援客戶端和伺服器端的通訊模式，可以實現分散式系統的構建。
（3）都需要使用特定的訊息格式和規則來進行資料的傳輸和解析。
- 不同點：
（1）RPC和gRPC是遠端過程呼叫框架，主要用於在不同的程式或計算機之間進行函式呼叫和資料交換。而TCP和HTTP是基礎協議，主要用於資料傳輸和通訊。
（2）RPC和gRPC通常採用二進位制協議和高效的序列化方式，可以大大減少網路傳輸的資料量，提高系統的效能。而TCP和HTTP通常採用文字協議和基於ASCII碼的編碼方式，資料傳輸效率較低。
（3）RPC和gRPC通常需要使用專門的IDL檔案來定義服務和訊息型別，並且需要生成客戶端和伺服器端的程式碼。而TCP和HTTP沒有這個限制，可以直接使用套接字進行通訊。
（4）RPC和gRPC通常需要使用底層的網路庫進行封裝和實現，例如Netty、Thrift等。而TCP和HTTP通常已經被作業系統封裝好，可以直接使用。
- 優劣勢：
（1）RPC的優勢在於效能高、可擴充套件性強、支援多種程式語言、易於維護和開發等。缺點在於安全性較低、除錯困難等。
（2）gRPC的優勢在於效能高、支援多種程式語言、自動生成程式碼等。缺點在於學習曲線較陡峭、不支援RESTful API等。
（3）TCP的優勢在於可靠傳輸、支援流式資料傳輸、使用廣泛等。缺點在於傳輸效率較低、需要手動處理分包和粘包等問題。
（4）HTTP的優勢在於簡單易用、良好的相容性、支援快取機制等。缺點在於傳輸效率較低、不支援雙向流式資料傳輸、安全性較低等。
綜上所述，這幾種協議各有優劣勢，應根據具體的需求來選擇合適的協議。例如，如果需要高效能、支援多種語言、易於維護和開發，可以選擇RPC或gRPC；如果需要可靠傳輸、支援流式資料傳輸，可以選擇TCP；如果需要簡單易用、良好的相容性、支援快取機制，可以選擇HTTP。
grpc和rpc的對比
gRPC和傳統的RPC框架之間有以下區別：
- 通訊協議不同：gRPC基於HTTP/2協議進行資料傳輸，而傳統的RPC框架通常使用TCP或UDP等傳輸層協議。
- 序列化方式不同：gRPC使用Protocol Buffers作為預設的序列化協議，而傳統的RPC框架則使用JSON、XML等格式。
- 支援多種語言：gRPC支援多種程式語言，包括C++、Java、Python、Go、Ruby等，而傳統的RPC框架通常只支援少數幾種語言。
- 高效能：由於採用了HTTP/2協議和Protocol Buffers序列化協議，gRPC具有更高的效能和效率。
- 自動生成程式碼：gRPC可以根據服務定義檔案自動生成客戶端和伺服器端的程式碼，大大簡化了開發過程。
- 安全性：gRPC提供了TLS加密和認證等安全機制，保障通訊的安全性。
http與tcp的對比
TCP（Transmission Control Protocol）協議和HTTP（Hypertext Transfer Protocol）協議都是網際網路中的重要協議，但兩者之間存在以下區別：
- 位置不同：TCP協議位於傳輸層，負責資料的傳輸；而HTTP協議位於應用層，負責客戶端和伺服器之間的通訊。
- 目的不同：TCP協議的主要目的是保證資料傳輸的可靠性和完整性；而HTTP協議的主要目的是實現Web瀏覽器和Web伺服器之間的通訊。
- 連線方式不同：TCP協議採用面向連線的方式進行資料傳輸，需要先建立連線然後再進行資料傳輸；而HTTP協議採用無狀態的方式進行資料傳輸，每次請求和響應都是獨立的，沒有長期的連線。
- 資料格式不同：TCP協議只負責資料的傳輸，對資料的內容和格式沒有限制；而HTTP協議規定了資料的格式和內容，例如請求頭、響應頭、訊息體等。
- 埠號不同：TCP協議使用埠號來標識不同的程式或應用程式；而HTTP協議預設使用80埠號進行資料傳輸。
- 應用場景不同：TCP協議適用於各種資料傳輸場景，例如檔案傳輸、郵件傳輸等；而HTTP協議適用於Web瀏覽器和Web伺服器之間的通訊，主要用於實現Web頁面的訪問和資料互動。