SOAP、REST 和 gRPC：协议指南

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API是现代软件开发的支柱，它使得不同服务之间能够无缝通信。

多年来，出现了多种 API 协议，每种协议都有其独特的优势。

这篇文章探讨了三种主要的 API 协议——SOAP、REST 和 gRPC，以帮助你选择合适的协议。

API 协议比较

SOAP：企业级的主力

SOAP 是什么？

SOAP（简单对象访问协议）是最古老的 API 通信协议，可以追溯到 20 世纪 90 年代末。

它是一种基于 XML 的协议，确保了严格的消息规则，并支持企业级事务安全性。

SOAP 的工作原理

SOAP 消息以 XML 格式编写，包含四个主要部分：

• Envelope：标记消息的开始和结束。
• Header：包含用于身份验证或路由的可选属性。
• Body：包含实际的请求或响应数据。
• Fault：提供错误信息。

SOAP 通常使用 HTTP、SMTP、TCP 或 UDP 作为传输协议。

SOAP 的特点

• 基于 XML：SOAP 消息以 XML 格式编写，这使得它们结构严谨，但也冗长。
• WSDL 集成：SOAP 常与 Web 服务描述语言（WSDL）一起使用，WSDL 定义了服务的契约，简化了编程。
• 内置错误处理：SOAP 包含 <fault> 标签，提供了详细的错误信息，便于调试。
• 有状态或无状态：与 REST 不同，SOAP 可以是有状态的，支持多步骤事务。

SOAP 的缺点

• XML 结构冗长，使请求和响应变得复杂。
• 由于 XML 解析开销大，处理速度较慢。
• 学习曲线较高，规则和模式严格。
• 相比 REST 和 gRPC，不够灵活。

何时使用 SOAP

• 需要高安全性和可靠性的企业应用程序。
• 需要有状态操作的系统（例如金融交易）。

REST：现代的宠儿

REST 是什么？

REST，即表现层状态转换，由 Roy Fielding 在 2000 年提出。

它是一种架构风格，而非协议，基于简单性和可扩展性的原则。

REST 使用标准的 HTTP 方法（GET、POST、PUT、DELETE），并支持多种数据格式，其中 JSON 是最受欢迎的。

REST 的工作原理

• REST 基于 HTTP，使用标准的 HTTP 方法，如 GET、POST、PUT 和 DELETE。
• 它支持多种数据格式，由于其简单性和可读性，JSON 是最受欢迎的。
• REST 遵循六个关键约束：

1. 统一接口：一致且标准化。
2. 客户端 – 服务器解耦：客户端和服务器之间的关注点分离。
3. 无状态：每个请求都包含处理它所需的所有信息。
4. 可缓存性：响应可以被缓存以提高性能。
5. 分层系统架构：分层架构提高了可扩展性。

按需加载代码（可选）：服务器可以通过传输代码来扩展客户端功能。

REST 的特点

• 无状态架构：每个请求都包含所有必要的信息，提高了可扩展性。
• 支持多种格式：支持 JSON、XML 甚至纯文本。
• 可缓存：通过减少冗余请求来提高性能。
• 广泛采用：支持大多数现代 Web 和移动应用程序。

REST 的缺点

• 没有内置的安全机制，依赖 HTTPS 进行加密。
• 无状态特性可能限制复杂的事务。
• 没有正式的模式强制，可能导致不一致性。
• 实现 RESTful API 的方式多种多样，可能令人困惑。

何时使用 REST

• 简单性和灵活性至关重要的公共 API。
• 需要可扩展性的微服务架构。
• 缓存和性能至关重要的项目。

gRPC：高性能的竞争者

gRPC 是什么？

gRPC（谷歌远程过程调用）是由谷歌开发，并于 2015 年发布的高性能 RPC 框架。

它使用 Protocol Buffers（Protobuf）而非 JSON 或 XML，减少了消息大小并提高了效率。

基于 HTTP/2 和 Protocol Buffers（Protobuf），实现服务之间的高性能通信。

gRPC 的工作原理

• gRPC 使用 Protocol Buffers，一种二进制数据格式。
• 它支持 双向流，允许在单个连接上进行多次请求和响应，减少了延迟。
• gRPC 是基于契约的，是在 .proto 文件中定义的。

gRPC 的特点

• 使用 HTTP/2：支持多路复用，减少了延迟。
• 二进制序列化：Protobuf 使消息更小，解析速度更快。
• 双向流：支持实时双向通信。
• 强类型契约：强制执行跨不同语言的 API 结构。
• 安全性：默认使用 HTTP/2 和 TLS/SSL，提供强大的安全性。
• 代码生成：从 Protobuf 定义自动生成客户端/服务器代码，节省开发时间。

gRPC 的缺点

• 调试需要额外的工具（二进制格式不可读）。
• 浏览器支持有限，需要代理进行 Web 集成。
• 采用率仍在增长，专业知识较难获取。

何时使用 gRPC

• 需要高性能和低延迟的微服务架构。
• 实时通信系统（例如聊天应用、物联网设备）。
• 代码生成和效率至关重要的项目。

总结

每种 API 协议在现代开发中都有其适用场景：

• 使用 SOAP，当安全性、可靠性和有状态事务至关重要时（例如银行、企业应用程序）。
• 使用 REST，对于简单性和灵活性至关重要的 Web 和移动应用程序。
• 使用 gRPC，对于需要高效通信的高性能、实时应用程序（例如微服务、流媒体服务）。

原文：
https://dev.to/lovestaco/soap-rest-and-grpc-a-developer-friendly-guide-of-api-protocols-jhe