Quiz Interativo com gRPC — Python & Node.js

📚 Descrição Geral

Este projeto é um sistema de Quiz interativo que utiliza o protocolo gRPC para comunicação eficiente entre um servidor em Node.js (JavaScript) e um cliente em Python. O objetivo é demonstrar, por meio de um estudo de caso, a transmissão de dados entre duas linguagens distintas utilizando gRPC, conforme requisitos acadêmicos de interoperabilidade, arquitetura e facilidade de teste.

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🏗️ Arquitetura do Sistema

• gRPC: Protocolo de comunicação de alta performance baseado em HTTP/2 e Protocol Buffers, permitindo RPC (Remote Procedure Call) entre diferentes linguagens.
• Servidor: Implementado em Node.js (JavaScript), responsável por gerenciar sessões, perguntas e respostas do quiz.
• Cliente: Implementado em Python, responsável por interagir com o usuário, enviar respostas e exibir resultados.
• Arquivo .proto: Define o contrato de comunicação (serviços e mensagens) e garante compatibilidade entre as linguagens.

Diagrama Resumido

graph TD
  subgraph Cliente_Python
    CP[quiz_client.py]
  end
  subgraph Servidor_Nodejs
    SN[quiz_server.js]
  end
  subgraph Proto
    P[quiz.proto]
  end
  CP -->|gRPC| SN
  CP -->|usa| P
  SN -->|usa| P

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📂 Estrutura de Pastas

gRPC-Quiz/
├── proto/
│   └── quiz.proto           # Contrato gRPC (Protocol Buffers)
├── server-javascript/
│   ├── package.json         # Dependências Node.js
│   ├── quiz_server.js       # Servidor gRPC em Node.js
│   └── ...
└── client-python-grpc/
    ├── quiz_client.py       # Cliente gRPC em Python
    ├── quiz_pb2.py          # Código gerado do .proto
    ├── quiz_pb2_grpc.py     # Código gerado do .proto
    └── ...

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🛠️ Tecnologias e Linguagens Utilizadas

• Node.js (JavaScript)
  • Framework: @grpc/grpc-js
  • Protocolo: gRPC
• Python 3.10 ou 3.11
  • Bibliotecas: grpcio, grpcio-tools, colorama
  • Protocolo: gRPC
• Protocol Buffers (.proto)
  • Define o serviço, métodos e mensagens do quiz

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🚀 Como Executar o Projeto

Pré-requisitos

• Node.js instalado (download)
• Python 3.10 ou 3.11 instalado (download)
• pip (gerenciador de pacotes Python)

1. Inicie o Servidor Node.js (JavaScript)

cd server-javascript
npm install
node quiz_server.js

O servidor ficará ouvindo na porta 50051.

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2. Prepare e Execute o Cliente Python (gRPC)

Abra outro terminal:

cd client-python-grpc
python -m venv venv
# Ative o ambiente virtual:
# No Windows:
venv\Scripts\activate
# No Linux/Mac:
source venv/bin/activate

pip install grpcio grpcio-tools colorama

# Gere os arquivos Python a partir do .proto:
python -m grpc_tools.protoc --proto_path=../proto --python_out=. --grpc_python_out=. ../proto/quiz.proto

# Execute o cliente:
python quiz_client.py

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🧩 Como Funciona

• O cliente Python conecta-se ao servidor Node.js via gRPC, usando o contrato definido em proto/quiz.proto.
• O servidor gerencia sessões, perguntas e respostas do quiz, mantendo o estado em memória.
• O cliente apresenta perguntas ao usuário, envia respostas e exibe o resultado final.
• Toda a comunicação é binária, eficiente e multiplataforma graças ao gRPC.

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📑 Detalhes do Arquivo .proto

O arquivo proto/quiz.proto define:

• O serviço QuizService com métodos:
  • StartQuiz, GetQuestion, SubmitAnswer, FinishQuiz
• As mensagens trocadas entre cliente e servidor (requisições e respostas)
• Isso garante que ambos os lados "falam a mesma língua", mesmo em linguagens diferentes.

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✅ Por que este sistema atende a todos os requisitos?

• Transmissão de dados com gRPC:
  • Toda a comunicação entre cliente e servidor é feita exclusivamente via gRPC, usando um arquivo .proto compartilhado.
• Duas linguagens diferentes:
  • O servidor é implementado em JavaScript (Node.js) e o cliente em Python.
• Arquitetura clara e demonstrável:
  • Projeto organizado, diagrama, explicação do fluxo e separação de responsabilidades.
• Fácil de rodar e testar:
  • Passos simples, dependências mínimas, multiplataforma.
• Pronto para Github e apresentação:
  • Estrutura limpa, documentação clara e dependências mínimas.
• Estudo de caso:
  • Implementação de um quiz interativo, facilmente adaptável para outros cenários sugeridos (transmissão de arquivos, jogos, etc).

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💡 Observações

• A pasta server-python-rest/ não é utilizada no sistema gRPC e pode ser removida.
• O script em scripts/ é opcional e não é necessário para rodar o sistema gRPC.
• O projeto pode ser facilmente expandido para outros estudos de caso apenas alterando o arquivo .proto e a lógica do servidor/cliente.

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👨‍💻 Autor e Licença

• Projeto para fins acadêmicos.
• Desenvolvido para demonstração de interoperabilidade e RPC entre linguagens.