Cómo crear aplicaciones cliente-servidor con gRPC

gRPC es un framework de RPC moderno, de código abierto y de alto rendimiento, que se puede ejecutar en cualquier entorno. Puede conectar de forma eficiente servicios en centros de datos y entre ellos con compatibilidad conectable para balanceo de cargas, seguimiento, verificación de estado y autenticación. También se aplica en el último tramo de la computación distribuida para conectar dispositivos, aplicaciones para dispositivos móviles y navegadores a servicios de backend. Puedes encontrar documentación en el sitio web oficial de gRPC y obtener asistencia de comunidades de código abierto. En esta guía, encontrarás soluciones a fin de compilar apps para Android con gRPC.

grpc.io es el sitio web oficial para el proyecto de gRPC. Para obtener más información acerca de cómo funciona gRPC, consulta ¿Qué es gRPC? y Conceptos de gRPC. Si deseas aprender a usar gRPC en una app para Android, consulta el ejemplo de Hello World en la Guía de inicio rápido de Java para Android de gRPC. También puedes encontrar otros varios ejemplos de Android de gRPC en GitHub.

Funciones

Simplificación gracias a llamadas a procedimientos

Debido a que es RPC, el modelo de programación consiste en llamadas a procedimiento: el aspecto de red de la tecnología se abstrae del código de la aplicación, por lo que parece casi como si fuera una llamada normal a función en proceso. Tu interacción cliente-servidor no estará limitada por la semántica de los métodos de recursos HTTP (como GET, PUT, POST y DELETE). En comparación con las APIs de REST, tu implementación se ve más natural, sin la necesidad de controlar los metadatos del protocolo HTTP.

Transmisión de red eficiente con HTTP/2

La transmisión de datos desde dispositivos móviles a un servidor de backend puede ser un proceso que requiera muchos recursos. Con el protocolo HTTP/1.1 estándar, las conexiones frecuentes de un dispositivo móvil a un servicio en la nube pueden agotar la batería, aumentar la latencia y bloquear la conexión de otras apps. De forma predeterminada, gRPC se ejecuta sobre HTTP/2, que presenta la transmisión bidireccional, el control de flujo, la compresión del encabezado y la capacidad de multiplexar solicitudes en una sola conexión TCP/IP. El resultado es que gRPC puede reducir el uso de recursos, lo que da como resultado tiempos de respuesta más bajos entre tu app y los servicios que se ejecutan en la nube, un uso reducido de la red y una mayor duración de la batería para los clientes que se ejecutan en dispositivos móviles.

Asistencia incorporada de intercambio de datos de transmisión

gRPC se diseñó teniendo en cuenta la compatibilidad de HTTP/2 para la transmisión bidireccional de dúplex completo desde el principio. La transmisión permite que una solicitud y una respuesta tengan un tamaño arbitrariamente grande, como las operaciones que requieren subir o descargar una gran cantidad de información. Con la transmisión, el cliente y el servidor pueden leer y escribir mensajes simultáneamente y suscribirse entre sí sin realizar un seguimiento de los ID de recursos. Esto hace que la implementación de tu app sea más flexible.

Integración continua con el búfer de protocolo

gRPC usa búferes de protocolo (Protobuf) como su método de serialización/deserialización con el complemento codegen optimizado para Android (Protobuf Java Lite). En comparación con el formato basado en texto (como JSON), Protobuf ofrece un intercambio de datos más eficiente en términos de velocidad de ordenamiento y tamaño de código, lo que lo hace más adecuado para usarlo en entornos móviles. Además, la sintaxis concisa de la definición de mensaje/servicio de Protobuf facilita mucho la definición del modelo de datos y los protocolos de aplicación para tu app.

Descripción general sobre el uso

De acuerdo con el instructivo Conceptos básicos de gRPC: Android Java, el uso de gRPC con apps para Android implica cuatro pasos:

• Definir servicios de RPC con búferes de protocolo y generar las interfaces de cliente de gRPC
• Crear un canal que sirva como medio para las llamadas RPC entre el cliente y el servidor
• Crear un cliente Stub como punto de entrada para iniciar llamadas RPC del lado del cliente
• Realizar llamadas RPC al servidor remoto como lo harías cuando realizas llamadas a procedimientos locales

Para fines de demostración, en el ejemplo proporcionado, los bytes se transmiten en texto sin formato. Sin embargo, tu app siempre debe encriptar los datos de la red en producción. gRPC proporciona compatibilidad con la encriptación SSL/TLS, además de intercambio de tokens OAuth (OAuth2 con servicios de Google) para la autenticación. Para conocer más detalles, consulta TLS en Android y Cómo usar OAuth2.

Nota: Si usas Gradle como la herramienta de compilación de tu app, el complemento de Protobuf para Gradle es una herramienta útil a fin de automatizar el proceso de generación y compilación de código Java de gRPC en tu app. Si deseas obtener más información, consulta Complemento de Protobuf para Gradle.

Transporte

gRPC ofrece dos opciones de implementaciones de transporte para clientes de Android: OkHttp y Cronet.

Nota: La creación de canales con compiladores de canales específicos de transporte (como OkHttpChannelBuilder o CronetChannelBuilder) es para un uso más avanzado. Si compilas el canal con ManagedChannelBuilder, el cargador de clases cargará OkHttpChannelBuilder sin formato como la implementación predeterminada durante el tiempo de ejecución. A partir de la versión 1.24 de gRPC, te recomendamos que uses AndroidChannelBuilder, que es similar, pero tiene algunas optimizaciones específicas de Android.

Elección de un transporte (avanzado)

• OkHttp

  OkHttp es una pila de redes liviana diseñada para usar en dispositivos móviles. Es el transporte predeterminado de gRPC para ejecutar en el entorno de Android. Para usar OkHttp como transporte de gRPC para tu app, crea el canal con AndroidChannelBuilder, que une OkHttpChannelBuilder y registra un monitor de red con el SO Android para responder rápidamente a los cambios de red. Puedes encontrar un ejemplo de uso en gRPC-Java AndroidChannelBuilder.

• Cronet (experimental)

  Cronet es la pila de redes de Chromium empaquetada como una biblioteca para dispositivos móviles. Ofrece una sólida compatibilidad de red con el protocolo QUIC de vanguardia, que puede ser especialmente eficaz en entornos de red poco confiables. Para obtener más información sobre Cronet, consulta Cómo realizar operaciones de red con Cronet. Si deseas usar Cronet como transporte de gRPC para tu app, crea el canal con CronetChannelBuilder. Puedes encontrar un ejemplo de uso en Transporte de Cronet gRPC-Java.

Nota: La función de transmisión bidireccional de Cronet aún es experimental. Por lo tanto, CronetChannelBuilder está marcado como API experimental.

En términos generales, recomendamos que las apps orientadas a versiones recientes del SDK usen Cronet, ya que ofrece una pila de red más potente. La desventaja de usar Cronet es el aumento del tamaño del APK, ya que agregar la dependencia binaria de Cronet agregará más de 1 MB al tamaño de la app, en comparación con ~100 KB para OkHttp. A partir de GMSCore v.10, se puede cargar una copia actualizada de Cronet desde los Servicios de Google Play. Es posible que el tamaño del APK ya no sea una preocupación, aunque los dispositivos sin el último GMSCore instalado pueden preferir usar OkHttp.

Nota: Cuando cargues Cronet desde los Servicios de Google Play, llama a CronetProviderInstaller.installProvider(Context) antes de crear objetos CronetEngine/ExperimentalCronetEngine para evitar que se generen excepciones inesperadas debido a errores como dispositivos que requieren una versión actualizada de los Servicios de Google Play.