gRPC vs REST : lequel est le mieux pour vos APIs ?

Introduction

Dans le monde du développement d'API, deux acteurs majeurs s'affrontent : REST (Representational State Transfer) et gRPC (gRPC Remote Procedure Call). Choisir le bon pour votre projet peut avoir un impact significatif sur les performances, l'évolutivité et la facilité de développement. Ce guide examine les différences, les avantages et les cas d'usage de REST et gRPC, pour vous aider à prendre une décision éclairée.

Si vous débutez dans les tests d'API, vous pouvez commencer par notre guide pour débutants sur Qu'est-ce que les tests d'API et comment démarrer

APIs

• Qu'est-ce qu'une API ?

Une Interface de Programmation d'Applications (API) est un ensemble de règles qui permet à différentes entités logicielles de communiquer entre elles. Les APIs permettent l'intégration de nouvelles fonctionnalités et services dans les applications, assurant une interaction fluide entre différents systèmes.

• Pourquoi les APIs sont-elles importantes ?

Les APIs sont la colonne vertébrale du développement logiciel moderne. Elles permettent aux développeurs d'utiliser des services et des frameworks existants, favorisent la modularité et facilitent le développement rapide. Qu'il s'agisse d'une application web, d'une application mobile ou d'un service cloud, les APIs jouent un rôle crucial.

Introduction à REST

Qu'est-ce que REST ?

REST, ou Representational State Transfer, est un style architectural pour la conception d'applications en réseau. Les services RESTful utilisent des requêtes HTTP pour effectuer des opérations CRUD (Créer, Lire, Mettre à jour, Supprimer).
"En termes simples, une REST API est un ensemble de règles qui aide les applications à partager des informations facilement."

Une API, ou Interface de Programmation d'Applications, est un ensemble de règles et de protocoles qui permettent à différents composants logiciels d'interagir et d'échanger des données. Les APIs sont des composants essentiels de toutes les applications modernes, propulsant discrètement la façon dont nos applications, services et appareils favoris communiquent en coulisse. Sans APIs, nos expériences numériques quotidiennes seraient très différentes.

Il existe différents styles architecturaux pour construire des APIs, chacun avec ses avantages et compromis. REST est parmi les plus populaires, apprécié pour sa simplicité, son absence d'état et son modèle de communication orienté ressources. Cela fait de REST un choix flexible pour les services web qui doivent évoluer dans le temps.

Principes clés de REST

1. Sans état : Chaque requête d'un client à un serveur doit contenir toutes les informations nécessaires pour comprendre et traiter la requête.

2. Architecture Client-Serveur : Le client et le serveur sont des entités séparées, favorisant l'évolutivité et la flexibilité.

3. Cacheabilité : Les réponses doivent être définies comme cacheables ou non cacheables pour améliorer les performances.

4. Système en couches : Un client ne peut pas savoir s'il est connecté directement au serveur final ou à un intermédiaire.

5. Interface uniforme : Simplifie et découple l'architecture, permettant à chaque partie d'évoluer indépendamment.
   
   

• Services web RESTful

Les services web RESTful utilisent typiquement des méthodes HTTP telles que GET, POST, PUT et DELETE. Ils exploitent les URLs pour identifier les ressources et utilisent souvent JSON ou XML pour l'échange de données.

• Modèle de conception : orienté ressources

Les REST APIs suivent un modèle de conception orienté ressources. Cela signifie que les clients interagissent avec les ressources, telles que les utilisateurs, les produits ou les commandes, via des endpoints API dédiés. Chaque ressource est accessible ou modifiable via un ensemble standard de méthodes HTTP, rendant l'interface prévisible et facile à comprendre.

Introduction à gRPC

Qu'est-ce que gRPC ?

gRPC est un framework open source haute performance développé par Google. Il utilise HTTP/2 pour le transport, Protocol Buffers (protobufs) pour la sérialisation, et il prend en charge plusieurs langages de programmation.
"En termes simples, gRPC est comme un messager rapide qui aide différents programmes à se comprendre, facilitant leur collaboration, même s'ils sont éloignés."
Mais qu'est-ce qui rend exactement gRPC si puissant pour connecter des systèmes distribués ? À son coeur, gRPC est une implémentation du protocole Remote Procedure Call (RPC), ce qui signifie qu'il permet à un programme s'exécutant sur une machine d'appeler facilement des fonctions sur une autre machine, comme si les deux fonctionnaient côte à côte.

Principes clés de gRPC

1. Communication efficace : gRPC utilise HTTP/2, qui permet le multiplexage de plusieurs requêtes sur une seule connexion, réduisant la latence et prenant en charge des fonctionnalités comme le contrôle de flux et la compression des en-têtes.

2. Contrats fortement typés : gRPC utilise Protocol Buffers, qui fournissent une manière claire et efficace de définir les méthodes de service et les structures de messages. Ces contrats de service fortement typés garantissent que le client et le serveur partagent les mêmes attentes en matière de données et de communication.

3. Streaming bidirectionnel : Prend en charge le streaming bidirectionnel, permettant une communication en temps réel. Avec HTTP/2 sous le capot, gRPC permet au client et au serveur d'envoyer et de recevoir des flux de données simultanément, ce qui le rend idéal pour les applications interactives.

4. Agnostique au langage : Fournit des outils pour générer du code client et serveur dans plusieurs langages, afin que les équipes puissent travailler dans leurs environnements de programmation préférés sans friction.

REST et gRPC sont tous deux des outils puissants dans le paysage des APIs, chacun adapté à des besoins et scénarios particuliers. Comprendre leurs principes fondamentaux et la façon dont ils permettent aux composants logiciels de communiquer est la première étape pour choisir le bon outil pour votre prochain projet.

Services gRPC

Les services gRPC définissent des méthodes en utilisant Protocol Buffers. Chaque service consiste en un ensemble de méthodes RPC (Remote Procedure Call) qui peuvent être appelées à distance par des clients. L'utilisation de Protocol Buffers améliore non seulement l'efficacité de la sérialisation, mais permet également la génération automatique de code dans plusieurs langages, comme Java, Python, Go et d'autres. Cela rend la construction d'APIs robustes et cohérentes dans un système distribué beaucoup plus simple.

Avec toutes ces fonctionnalités, gRPC rationalise la façon dont les applications modernes, qu'il s'agisse de microservices ou de grands déploiements cloud, communiquent entre elles, ouvrant la voie à de hautes performances et une évolutivité facile.

Modèle de conception : orienté services

Contrairement à l'accent mis par REST sur les ressources, les APIs gRPC suivent une conception orientée services. Ici, le serveur définit des fonctions appelables, appelées méthodes, que le client peut invoquer directement, comme appeler une fonction dans votre propre code. Cette approche rationalise la communication et facilite la définition d'opérations complexes, surtout pour les systèmes distribués.

Modèles de conception : orienté services vs orienté ressources

Parlons de la façon dont REST et gRPC organisent leurs APIs, car ils adoptent deux approches très différentes.

• gRPC adopte une approche orientée services.
  Imaginez traiter votre API comme un ensemble de fonctions bien définies résidant sur le serveur. Avec gRPC, vous spécifiez quelles fonctions sont disponibles, et les clients peuvent les appeler comme s'ils invoquaient simplement des méthodes locales, même si tout se passe sur le réseau. Cela crée un environnement basé sur des contrats où chaque opération est clairement définie en utilisant Protocol Buffers, facilitant la collaboration entre plusieurs langages de programmation. Il s'agit de se concentrer sur les actions ("Faites ceci pour moi !"), plutôt que de manipuler des ressources discrètes.

• REST est orienté ressources par conception.
  Ici, l'accent se déplace des actions vers les ressources. REST organise les informations comme des entités adressables, pensez à des "documents", "utilisateurs" ou "commandes", avec lesquels vous interagissez en utilisant des méthodes HTTP standard comme GET, POST, PUT et DELETE. Chaque endpoint API correspond à une ressource spécifique, donc les clients demandent ou modifient des données en travaillant avec ces ressources, plutôt que de demander au serveur d'exécuter directement des fonctions nommées.

En résumé, le style orienté services de gRPC consiste à appeler des procédures distantes, tandis que la conception orientée ressources de REST vous permet de travailler avec des "choses" numériques à distance. Cette différence fondamentale a un impact sur la façon dont vous concevez, construisez et interagissez avec les APIs modernes.

REST vs gRPC : une analyse comparative

Avant de plonger dans les différences, il est important de noter que REST et gRPC partagent plusieurs similitudes fondamentales qui les rendent tous deux populaires pour construire des APIs modernes :

• Architecture Client-Serveur : Les deux frameworks suivent un modèle client-serveur clair, où les clients envoient des requêtes et les serveurs répondent avec des données ou des actions.

• HTTP comme protocole sous-jacent : REST utilise typiquement HTTP/1.1, tandis que gRPC exploite HTTP/2, mais les deux utilisent HTTP pour la communication.

• Agnostique au langage : REST et gRPC sont tous deux agnostiques au langage, permettant aux clients et aux serveurs d'être implémentés dans une large gamme de langages de programmation.

• Sans état : Les deux sont conçus pour être sans état : chaque requête contient toutes les informations dont le serveur a besoin pour la traiter, éliminant la nécessité pour le serveur de stocker l'état de session.

Similitudes et différences : gRPC vs REST

Avant de plonger dans ce qui distingue gRPC et REST, il aide de reconnaître où ils s'alignent :

• Architecture Client/Serveur : gRPC et REST opèrent tous deux sur un modèle client-serveur. Les clients font des requêtes et les serveurs répondent, gardant les rôles bien définis et séparés.

• Utilisation de HTTP : Chacun exploite HTTP comme base de transport : REST fonctionne typiquement sur HTTP/1.1, tandis que gRPC tire parti de HTTP/2 pour des fonctionnalités plus avancées.

• Agnosticisme linguistique : Que vous codiez en Python, Java, Go, ou autre, gRPC et REST offrent tous deux un large support linguistique, les rendant adaptés à des piles technologiques diversifiées.

• Sans état : Les deux frameworks sont sans état. Chaque requête porte toutes les informations dont le serveur a besoin, donc il n'est pas nécessaire que le serveur se souvienne des interactions précédentes.

Différences clés

1. Performance :

   gRPC offre généralement de meilleures performances que REST grâce à son utilisation de HTTP/2, de la sérialisation binaire et de mécanismes de communication efficaces. REST, bien que performant, peut être plus lent en raison de sa dépendance aux protocoles basés sur du texte et HTTP/1.1.
   
   

2. Évolutivité :

   REST et gRPC peuvent tous deux évoluer efficacement, mais la communication efficace de gRPC et son support du streaming bidirectionnel peuvent le rendre plus adapté aux applications à haut débit et faible latence.
   
   

3. Facilité de développement :

   REST est plus facile à implémenter et à comprendre, ce qui en fait un choix populaire pour de nombreux développeurs. gRPC, bien que plus complexe, offre des outils et des bibliothèques qui simplifient le développement, en particulier pour les applications à grande échelle.
   
   

4. Sécurité :

   REST et gRPC prennent tous deux en charge des mécanismes de sécurité courants tels que TLS. REST, avec sa maturité, dispose d'une large gamme de pratiques et d'outils de sécurité. gRPC, étant plus récent, fournit également une sécurité robuste mais peut nécessiter des considérations supplémentaires pour des exigences de sécurité complexes.
   
   

5. Interopérabilité :

   REST, avec son utilisation de HTTP et des formats de données standard comme JSON et XML, est hautement interopérable. gRPC, bien qu'agnostique au langage, s'appuie sur Protocol Buffers, ce qui peut nécessiter des outils supplémentaires pour l'intégration avec des systèmes qui ne prennent pas nativement en charge les protobufs.
   
   

6. Taille du payload :

   Les messages gRPC sont généralement plus petits grâce à la sérialisation binaire avec Protocol Buffers, ce qui peut conduire à une utilisation réduite de la bande passante et une transmission plus rapide. Les messages REST, utilisant JSON ou XML, peuvent être plus volumineux et moins efficaces.
   
   

7. Gestion des erreurs :

   REST utilise des codes de statut HTTP standard pour la gestion des erreurs, qui sont largement compris. gRPC a ses propres codes de statut et fournit des messages d'erreur détaillés, offrant une gestion des erreurs plus granulaire.

En comprenant ces similitudes et différences fondamentales, vous pouvez prendre une décision éclairée sur le protocole qui convient le mieux aux besoins de votre projet.

En matière de validation des données, REST et gRPC prennent des chemins distincts.

Avec gRPC, l'utilisation de Protocol Buffers (protobufs) signifie que la structure des données et les règles sont définies dès le départ. Cela crée un contrat clair et fortement typé entre le client et le serveur. Chaque message échangé doit se conformer à ces structures prédéfinies : les données invalides ne passeront tout simplement pas, car la validation se produit automatiquement lors de la sérialisation et de la désérialisation.

En revanche, REST fonctionne typiquement avec JSON, un format basé sur du texte et faiblement typé. Cette flexibilité a un coût : le serveur doit vérifier manuellement les données entrantes pour les types corrects, la présence des champs requis et le formatage approprié. En conséquence, les REST APIs nécessitent des lignes de code supplémentaires et du temps de traitement pour valider chaque requête, tandis que la validation de gRPC est essentiellement "intégrée" au niveau du protocole.

Différences de validation des données entre gRPC et REST

L'une des distinctions importantes entre gRPC et REST réside dans la façon dont chacun gère la validation des données.

Avec gRPC, la validation des données est essentiellement intégrée au framework. Lors de la définition de l'API en utilisant Protocol Buffers, vous spécifiez explicitement la structure de chaque message, y compris les champs requis et les types de données. Ce contrat agit comme source de vérité pour le client et le serveur. En conséquence, tout message échangé doit se conformer au schéma défini, et la validation est gérée automatiquement dans le cadre du processus de sérialisation et de désérialisation. Cela garantit que les données invalides ou inattendues sont rejetées dès le départ, rationalisant la communication et réduisant les vérifications manuelles.

REST, en revanche, fonctionne principalement avec des formats de données flexibles comme JSON ou XML. Bien que cette flexibilité offre des avantages, elle signifie également que les données entrantes doivent être validées manuellement par le serveur. Les développeurs doivent écrire du code supplémentaire pour s'assurer que les données adhèrent aux structures, types et contraintes attendus. Cette étape de validation manuelle peut ajouter de la complexité et avoir un impact modeste sur les performances, car chaque endpoint API doit implémenter ses propres mécanismes de vérification.

En résumé, l'approche pilotée par contrat de gRPC automatise une grande partie du processus de validation, tandis que REST nécessite une validation explicite au moment de l'exécution pour maintenir l'intégrité des données.

Quand utiliser REST vs gRPC ?

Les fonctionnalités de REST et gRPC les rendent adaptés à différents cas d'usage.

Idéal pour les services web publics : REST

Les fonctionnalités de REST sont bien adaptées aux APIs de services web publics. REST utilise le protocole HTTP 1.1 qui bénéficie d'un support universel dans les navigateurs. gRPC, en revanche, est moins compatible car il utilise HTTP 2.0. Bien que le payload de gRPC soit plus petit, le format de payload principal de REST, JSON, est plus flexible et adapté aux navigateurs. REST vous permet également d'utiliser d'autres formats de messages : HTML, texte brut, XML et YAML, ce qui ajoute à sa flexibilité.

Idéal pour les APIs internes, IoT et mobile : gRPC

gRPC dispose de fonctionnalités qui le rendent adapté aux APIs internes, à l'IoT et au développement mobile. Ces applications bénéficient du streaming bidirectionnel de gRPC, de ses petites tailles de payload et de sa génération de code intégrée. La petite taille des messages de gRPC le rend plus performant et évolutif que REST pour ces applications.

Le faible support navigateur de gRPC le rend adapté aux APIs internes (non publiques) et au développement mobile. Les applications mobiles ne nécessitent généralement pas de navigateur, et la petite taille des messages de gRPC peut préserver la vitesse de traitement de l'appareil mobile.

Les APIs IoT nécessitent un streaming bidirectionnel car de nombreux appareils peuvent envoyer des messages à un serveur API simultanément. gRPC peut traiter et répondre à plusieurs requêtes de plusieurs clients en même temps. REST, en revanche, ne prend en charge que la communication unaire. Les APIs IoT nécessitent également une messagerie légère en raison de la bande passante limitée. Enfin, il est plus facile d'utiliser gRPC pour connecter des appareils Internet des objets (IoT) tels que des téléphones à des APIs backend.

Idéal pour les microservices : le jury délibère encore

REST et gRPC sont tous deux utilisés pour les microservices. Bien que REST soit plus largement utilisé pour les microservices, les fonctionnalités de gRPC sont particulièrement adaptées à ce domaine.

Les architectures de microservices peuvent exploiter la génération de code intégrée de gRPC pour permettre à des microservices écrits dans différents langages de programmation de communiquer. La taille du payload de gRPC et le streaming bidirectionnel permettent également une communication plus rapide et plus efficace entre les microservices.
Avec gRPC, les développeurs définissent leurs services et leurs formats de messages en utilisant Protocol Buffers (fichiers .proto). Ces définitions sont ensuite compilées, générant du code client et serveur dans plusieurs langages tels que Go, Java, Python et C#. Pour le client, le code généré comprend des stubs de méthodes qui gèrent automatiquement la sérialisation, la communication réseau et l'analyse des réponses. Côté serveur, les développeurs reçoivent une classe de base qu'ils peuvent implémenter pour définir la logique métier du service.

Cette génération de code native rationalise le développement et réduit le boilerplate, facilitant la construction et la maintenance d'APIs cohérentes dans un écosystème de microservices polyglotte. En revanche, bien que les REST APIs puissent être construites dans n'importe quel langage, elles n'offrent pas ce niveau de génération de code agnostique au langage dès la sortie de la boîte.

L'un des avantages clés de gRPC vient de son utilisation de Protocol Buffers (Protobuf) pour définir les services et les structures de données. Les développeurs créent des fichiers décrivant les méthodes de service et les messages, puis utilisent le compilateur Protobuf pour générer du code client et serveur dans plusieurs langages de programmation, tels que Go, Java, Python et C#. Ce code généré rationalise le processus : pour les clients, il comprend des stubs de méthodes qui gèrent la sérialisation des données, les appels réseau et la gestion des réponses ; pour les serveurs, il fournit une classe de base pour implémenter la logique de service. Cette génération automatique de code réduit le boilerplate, renforce la cohérence et accélère le développement dans les environnements polyglottes.

Bien que les REST APIs puissent également être construites dans presque n'importe quel langage, elles ne fournissent pas de support natif et standardisé pour la génération de code. Les développeurs travaillant avec REST s'appuient souvent sur des outils tiers comme Swagger/OpenAPI pour une fonctionnalité similaire, mais ceux-ci manquent de l'intégration profonde et du support prêt à l'emploi que gRPC et Protobuf fournissent.

En combinant une sérialisation efficace, la génération de code intégrée et le streaming haute performance, gRPC se distingue comme une option solide pour la communication entre microservices, surtout dans les systèmes à grande échelle et multilingues.

gRPC est-il meilleur que REST API ?

gRPC et REST API ont tous deux leurs cas d'usage. gRPC excelle dans les environnements haute performance, prend en charge le streaming bidirectionnel et utilise Protocol Buffers pour une sérialisation efficace. REST API est plus simple, plus flexible et mieux adapté à une utilisation avec des applications web ou lors d'interactions avec plusieurs langages de programmation.

Conclusion

Réflexions finales

REST et gRPC ont tous deux leurs forces et faiblesses. Le choix entre les deux dépend de vos besoins spécifiques, tels que les exigences de performance, la facilité de développement et l'évolutivité.

Lequel devriez-vous choisir ?

Pour les APIs publiques et les simples opérations CRUD, REST est souvent le meilleur choix en raison de sa simplicité et de son adoption généralisée. Pour les systèmes haute performance, à faible latence et la communication en temps réel, gRPC est une option plus adaptée.

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