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gRPC-Pythonでprotocolbuffers型を扱うときに使うメソッドCopyFrom, Extendについて

Last updated at Posted at 2019-12-09

pythonでgRPCを使用する場合、protocolbuffer(pb2)型を使用することになります。
このprotocolbuffer型は扱う際に注意する点がいくつかあったので記事にまとめます。

CopyFromメソッドを使用したprotocolbuffer型の代入処理

例えば、以下のようなproto定義があるとします。メソッド1つのシンプル設計です。

user.proto

service UserService {
  rpc GetUser(GetUserRequest) returns (User) {}
}

message Size {
  int32 height = 1;
  int32 weight = 2;
}

message User {
  string id = 1;
  string name = 2;
  Size size = 3;
}

message GetUserRequest {
  string user_id = 1;
}

以下は上記のprotoファイルを使用したUserServiceのサーバーサイド実装例です。

import user_pb2

class UserService():
  def GetUser(self, request, context):
    # dbのユーザをget
    db_user = db.get(request.user_id)

    # sizeを定義し、値を追加
    size = user_pb2.Size()
    size.height = db_user.height
    size.weight = db_user.weight

    # userを定義し、値を追加して返却
    user = user_pb2.User()
    user.id = db_user.id
    user.name = db_user.name
    user.size = size

    return user

上記のGetUserメソッドを実行すると、TypeErrorでエラーとなってしまいます。
どこが問題かというと、コード最後から2番目の行user.size = sizeの部分です。

Size型のオブジェクト型であるsizeはUser型で定義されているsizeの型と同じですが、そのまま代入するとエラーとなってしまいます。
ここで使用するのがCopyFromというメソッドです。
上記のコードの問題箇所を以下のように書き換えることでTypeErrorなくコードが実行されます。

import user_pb2

class UserService():
  def GetUser(self, request, context):
    # dbのユーザをget
    db_user = db.get(request.user_id)

    # sizeを定義し、値を追加
    size = user_pb2.Size()
    size.height = db_user.height
    size.weight = db_user.weight

    # userを定義し、値を追加して返却
    user = user_pb2.User()
    user.id = db_user.id
    user.name = db_user.name
    user.size.CopyFrom(size)

    return user

Typeメソッドを使って比較してもsizeオブジェクトはSize型なので気付きにくいですが、protocolbuffer型として代入する際はCopyFromを使用しなければ正しく代入できません。

Extendを使用したrepeatedな型の代入

repeatedな定義でも代入時に気をつける点があります。
前のUserServiceを書き換えた次のprotoファイルを使用して説明します。

User.proto

service UserService {
  rpc GetUser(GetUserRequest) returns (User) {}
}

message Item {
  string id = 1;
  string name = 2;
}

message User {
  string id = 1;
  string name = 2;
  repeated Item items = 3;
}

message GetUserRequest {
  string user_id = 1;
}

sizeをitemsというrepeatedな型に変えました。以下がUserServiceのコードです。

import user_pb2

class UserService():
  def GetUser(self, request, context):
    # dbのユーザをget
    db_user = db.get(request.user_id)

    # itemを複数定義し、itemsリストを作成
    item1 = user_pb2.Item()
    item1.id = '1'
    item1.name = 'item1'

    item2 = user_pb2.Item()
    item2.id = '2'
    item2.name = 'item2'

    items = [item1, item2]

    # userを定義し、値を追加して返却
    user = user_pb2.User()
    user.id = db_user.id
    user.name = db_user.name
    user.items = items

    return user

上記のコードを実行すると、やはりTypeErrorが発生します。問題箇所は同じくuser.items = itemsの部分です。
repeatedなフィールドに代入する場合はextendメソッドを使用します。

    user.items.extend(items)

上記のようにextendを使用することで配列の型に値を設定することが可能になります。

なぜこのように扱う必要があるのかはgoogleの公式ページ等で確認しましたが、いまいち説明されていませんでした。
protocolbufferはPython上だと癖がある感じなので注意して使っていきましょう!

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