TIL_20250424_gRPC, GraphQL

Kim jisu·2025년 4월 24일

graphql grpc

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gRPC와 GraphQL의 개념·아키텍처·주요 특징을 살펴보고, 두 기술의 차이점 및 적합한 사용 시나리오를 정리.

1. gRPC

1.1 정의 및 개념

gRPC는 Google이 공개한 오픈소스 RPC(Remote Procedure Call) 프레임워크
서비스 간 호출을 메소드 호출처럼 구현할 수 있도록 추상화
기본 전송 계층으로 HTTP/2, 직렬화 포맷으로 Protocol Buffers(proto) 사용

1.2 아키텍처 및 동작 원리

IDL(Interface Definition Language)

syntax = "proto3";

service UserService {
  rpc GetUser (GetUserRequest) returns (User);
  rpc ListUsers (ListUsersRequest) returns (stream User);
}

message GetUserRequest { int32 id = 1; }
message ListUsersRequest { }
message User { int32 id = 1; string name = 2; }

코드 생성
- protoc 컴파일러로 서버·클라이언트 스텁(stub) 코드 생성(Java/Kotlin, Go, Python 등)
통신
- HTTP/2 커넥션 위에서 멀티플렉싱
- 요청·응답을 모두 바이너리 프레임으로 교환
- 4가지 호출 패턴 지원
  1. Unary RPC (단발 요청→응답)
  2. Server streaming RPC (단발 요청→스트림 응답)
  3. Client streaming RPC (스트림 요청→단일 응답)
  4. Bidirectional streaming RPC (양방향 스트림)

1.3 주요 특징

고성능·저지연
- HTTP/2 멀티플렉싱으로 커넥션 수 줄이고, 바이너리 포맷(proto)으로 직렬화 비용 최소화
엄격한 타입 안정성
- 컴파일 타임에 IDL 검증
양방향 스트리밍
- 실시간 데이터 흐름 처리에 유리 (예: IoT, 채팅, 실시간 로그)
다양한 언어 지원
- 공식 지원 언어 외에도 커뮤니티 드라이버 풍부

1.4 사용 사례

마이크로서비스 내부 통신
실시간 데이터 피드 (예: 센서, 로그)
언어 간 서비스 연동가 잦은 분산 시스템

2. GraphQL

2.1 정의 및 개념

Facebook이 개발한 API 쿼리 언어 및 런타임
클라이언트가 필요한 데이터 구조를 명시적 쿼리로 요청하고, 서버는 해당 구조대로 응답
REST의 과·과소 요청 문제(over-/under-fetching) 해소

2.2 아키텍처 및 동작 원리

스키마 정의

type Query {
  user(id: ID!): User
  users(limit: Int): [User!]!
}

type User {
  id: ID!
  name: String!
  posts: [Post!]!
}

리졸버(Resolver)
- 각 필드마다 함수를 매핑하여 실제 데이터를 조회
단일 엔드포인트
- 모든 요청은 /graphql 하나의 HTTP 엔드포인트로
- 요청 본문에 쿼리 문장과 변수를 JSON 형태로 전달
인증·권한·복잡도 제어
- 쿼리 복잡도(cost), 깊이(depth) 제한 가능
- 스키마에 직접 @auth 디렉티브 적용 등

2.3 주요 특징

클라이언트 주도형 데이터 페칭
- 필요한 필드만 가져와 네트워크 오버헤드 절감
자동 문서화·타입 인트로스펙션
- GraphiQL, Playground 같은 툴로 런타임에 스키마 탐색 가능
프론트엔드 혁신 가속
- 모바일·웹 클라이언트가 빠르게 변화하는 화면 요구사항에 대응
캐싱·배칭
- DataLoader 같은 라이브러리로 N+1 문제 해결 가능

2.4 사용 사례

복잡한 UI 데이터 조회 (대시보드, SPA)
모바일 앱 네트워크 최적화
다양한 클라이언트(웹/모바일/IoT) 지원

3. gRPC vs GraphQL 비교

구분	gRPC	GraphQL
전송 프로토콜	HTTP/2 바이너리	HTTP/1.1 또는 HTTP/2, JSON
데이터 직렬화	Protocol Buffers	JSON
엔드포인트 구조	서비스·메소드별 엔드포인트	단일 `/graphql` 엔드포인트
타입 안정성	컴파일 타임 IDL 검증	런타임 스키마 검증
스트리밍 지원	양방향 스트리밍 기본 지원	표준은 스트리밍 미지원 (구현별로 WebSocket 등 확장)
도구 생태계	`protoc`, gRPC interceptor, 다양한 언어 SDK	GraphiQL, Apollo, Relay, 서버 프레임워크 연동
장점	고성능·낮은 레이턴시, 언어간 호환성, 스트리밍	유연한 쿼리, 과·과소 요청 해소, 자동 문서화
단점	러닝커브, HTTP/2·proto 환경 구성 복잡	쿼리 복잡도 관리 필요, 캐싱 제어 추가 작업 필요

4. 언제 무엇을 선택할까?

gRPC
- 서비스 간 호출이 빈번하고, 저지연·고성능이 중요하다면
- 스트리밍(실시간 메시징, 로그) 기능이 필요할 때
- 마이크로서비스 내부에서 언어 간 인터페이스를 통일할 때
GraphQL
- 클라이언트 주도로 자주 변경되는 UI 데이터 요구사항이 많을 때
- 단일 엔드포인트로 다양한 화면의 데이터를 한 번에 조회해야 할 때
- REST의 과·과소 요청 문제를 해결하고, 자동 문서화가 필요할 때