ربما تكون قد سمعت عن JSON و XML ومختصرات وكلمات طنانة أخرى لتطوير الويب. لكن ماذا عن Protobuf ؟ هناك احتمالات ، لقد صادفت هذه الكلمة في رحلات تطوير الويب الخاصة بك ولكنك لم تكن متأكدًا تمامًا مما تعنيه. Protobuf تعني Protocol Buffers.
Protocol Buffers ( Protobuf) هو تنسيق تسلسل بيانات تم تطويره بواسطة Google. يقوم بتخزين البيانات المهيكلة بكفاءة وبشكل مضغوط في شكل ثنائي ، مما يسمح بنقل أسرع عبر اتصالات الشبكة. يدعم Protobuf مجموعة واسعة من لغات البرمجة المختارة وهو مستقل عن النظام الأساسي ، مما يعني أن البرامج المكتوبة باستخدامه يمكن نقلها بسهولة إلى منصات أخرى.
بالإضافة إلى ذلك ، فهي طريقة فعالة وقوية لإنشاء بيانات منظمة يمكن استخدامها في تطبيقات مختلفة ، مثل خدمات الويب وقواعد البيانات وأنظمة RPC وتنسيقات الملفات. يدعم العديد من أنواع البيانات ، بما في ذلك السلاسل والأعداد الصحيحة والعوامات والمنطقية والتعدادات (التعدادات) والخرائط (المصفوفات الترابطية) والمزيد. يسمح بناء الجملة المستقل عن اللغة للبرامج المكتوبة باستخدام لغات البرمجة المختارة المختلفة بالتواصل مع بعضها البعض بشكل موثوق.
علاوة على ذلك ، يوفر تنسيق Protobuf العديد من المزايا مقارنة بالتنسيقات الأخرى ، مثل XML أو JSON. نظرًا لأنه يتم تخزين البيانات المهيكلة بتنسيق ثنائي ، فهي أصغر بكثير من التنسيقات المستندة إلى النص مثل تنسيق XML أو JSON ، مما يجعلها أسرع في النقل عبر الشبكات. بالإضافة إلى ذلك ، تم تصميم Protobuf ليكون سهل التوسيع ، مما يجعله مثاليًا للتعامل مع هياكل البيانات المتغيرة بسرعة والميزات الجديدة. أخيرًا ، يمكن تحسين الكود المصدري الذي تم إنشاؤه خصيصًا من Protobuf للسرعة ، مما ينتج عنه تطبيقات أسرع تستخدم ذاكرة أقل.
مصدر الصورة: opensource.googleblog.com/Author: Alex Ruiz
هذه المزايا تجعل Protocol Buffers مثالية لتخزين البيانات بكفاءة والتواصل بين الأنظمة. لقد أصبح شائعًا بين المطورين حيث تعتمد الشركات بشكل متزايد على الأنظمة الموزعة وخدمات الويب وتطبيقات الأجهزة المحمولة. يتم استخدام Protocol Buffers من قبل شركات كبيرة مثل Google و Twitter و Dropbox ، بالإضافة إلى الشركات الناشئة الأصغر التي ترغب في الاستفادة من مرونتها وأدائها.
قد يكون Protobuf غير معروف نسبيًا مقارنة بالتنسيقات الأخرى ، لكنه يكتسب شعبية بسرعة ، حيث بدأ العديد من المطورين في التعرف على إمكاناته. بفضل إمكانياتها القوية وسهولة استخدامها (البيانات المهيكلة) ، من السهل معرفة لماذا أصبحت Protocol Buffers خيارًا شائعًا للمطورين.
كيف يمكنك استخدام Protobuf ؟
Protocol Buffers ( Protobuf) هي آلية محايدة اللغة ومحايدة للنظام الأساسي وقابلة للتوسيع لتسلسل البيانات المنظمة لاستخدامها في بروتوكولات الاتصالات وتخزين البيانات والمزيد. إنه مشروع مفتوح المصدر تم تطويره بواسطة Google ويوفر وسيلة فعالة وموثوقة لتبادل المعلومات بين التطبيقات. يمكنك تحديد كيفية قراءة التعليمات البرمجية المصدر التي تم إنشاؤها خصيصًا للبيانات.
يمكن استخدام Protobuf لإنشاء واجهات برمجة تطبيقات فعالة يمكن استخدامها كتدفقات بيانات بين الأنظمة. تعد المخازن المؤقتة للبروتوكول طريقة رائعة لجعل تبادل البيانات أكثر كفاءة ، لأنها تتطلب نطاقًا تردديًا أقل ولها أحجام رسائل أصغر من حلول XML أو JSON القياسية.
يمكنه أيضًا تخزين البيانات المنظمة بطريقة منظمة. يسمح للمطورين بتعريف بنية البيانات ثم تحويلها إلى تنسيق ثنائي ، مما يجعل البيانات قابلة للنقل عبر الأنظمة. هذا يجعل من السهل تخزين البيانات في قواعد البيانات أو الأنظمة الموزعة الأخرى. كما يضمن التوافق مع الإصدارات السابقة عند إجراء تغييرات على بنية البيانات.
علاوة على ذلك ، يمكن استخدامه لاتصال RPC بين التطبيقات. على سبيل المثال ، يمكنك استخدام تنسيق Protobuf لتحديد الرسائل المرسلة بين تطبيقين. هذا يجعل من السهل على التطبيقات التواصل مع بعضها البعض بكفاءة ، حيث يمكنها ببساطة إجراء تسلسل للبيانات وإلغاء تسلسلها باستخدام نفس بنية الرسالة.
ما هو اتصال RPC بين التطبيقات؟
- RPC (استدعاء الإجراء البعيد) هو نوع من الاتصال يسمح للتطبيقات بالاتصال ببعضها البعض عبر الشبكة. إنه يمكّن الوظائف أو الإجراءات من تطبيق ما ليتم استدعاؤها من آخر ، مما يسمح بالحوسبة الموزعة وقابلية أكبر للتوسع.
- يعمل RPC عن طريق إرسال الطلبات من تطبيق الاستدعاء (المعروف أيضًا باسم العميل) إلى تطبيق آخر (يُعرف باسم الخادم) وتلقي استجابة. يتم إرسال الطلب بشكل عام كحزمة بيانات تحتوي على معلومات حول الإجراء الذي يجب تنفيذه ، مثل المعلمات وقيم الإرجاع.
- بمجرد أن يتلقى الخادم الحزمة ، فإنه يعالجها ويعيد استجابة بأي بيانات أو نتائج ذات صلة.
تتيح Protobuf أيضًا للمطورين إنشاء تطبيقات عميل / خادم يمكنها التفاعل مع بعضها البعض دون الحاجة إلى القلق بشأن الفروق الدقيقة لبروتوكولات الاتصال المختلفة. يجعل من السهل كتابة التطبيقات عبر الأنظمة الأساسية التي يمكنها التواصل مع بعضها البعض باستخدام نفس تنسيق الرسالة.
بشكل عام ، تعد Protocol Buffers وسيلة قوية وفعالة لتبادل المعلومات بين الأنظمة.
- يسمح للمطورين بإنشاء واجهات برمجة تطبيقات فعالة لنقل البيانات المنظمة
- تخزين البيانات بطريقة منظمة
- وإنشاء تطبيقات العميل / الخادم التي يمكنها التواصل مع بعضها البعض
Protocol Buffers هو مشروع مفتوح المصدر ويوفر طريقة موثوقة وفعالة لتبادل البيانات بين الأنظمة. بمساعدة Protobuf ، يمكن للمطورين تقليل التعقيد الذي ينطوي عليه الاتصال بين الأنظمة الأساسية المختلفة بشكل كبير وزيادة أداء تطبيقاتهم عن طريق تقليل زمن انتقال الشبكة. إنها أداة أساسية لأي شخص يحتاج إلى تطوير تطبيقات موثوقة وفعالة بسرعة يمكنها التواصل مع بعضها البعض.
ما الفرق بين تنسيق Protobuf و JSON ؟
يتمثل الاختلاف الأساسي بين Protobuf و JSON في كيفية تشفير البيانات. Protobuf بترميز البيانات بتنسيق ثنائي ، بينما يستخدم JSON تنسيق نص عادي يمكن قراءته بواسطة الإنسان. هذا يجعل Protobuf أسرع وأكثر كفاءة في نقل البيانات عبر الشبكات لأنها تتطلب نطاقًا تردديًا أقل لنقل نفس كمية المعلومات من JSON.
يعد JSON أسهل في الاستخدام في بيئة قائمة على الويب باستخدام JavaScript و HTML حيث يمكن لكلتا اللغتين قراءتهما بسهولة. بالإضافة إلى ذلك ، يتميز JSON بكونه مقروءًا على الإنسان ، مما يجعل تصحيح الأخطاء واستكشاف الأخطاء وإصلاحها أسهل من Protobuf.
ومع ذلك ، تتطلب Protobuf طاقة معالجة أقل عبر الشبكات لأنها أسرع بكثير من JSON. هذا يجعله خيارًا مثاليًا للتطبيقات التي تتطلب تدفقات البيانات أو الاتصال في الوقت الفعلي بين الأجهزة. علاوة على ذلك ، نظرًا لأن Protobuf بترميز البيانات إلى تنسيق ثنائي ، فإن الأمان يزداد نظرًا لأنه من الصعب جدًا على الجهات الخبيثة تغيير البيانات دون اكتشافها.
لذلك ، يمكنك تقسيم الاختلافات بين Protobuf و JSON إلى أربعة مجالات رئيسية: السرعة والحجم وأنواع البيانات وتوافق النظام الأساسي.
- السرعة : يعتبر Protobuf أسرع بكثير من JSON فيما يتعلق بتسلسل البيانات وإلغاء تسلسلها. نظرًا لأن التنسيق ثنائي ، فإنه يستغرق وقتًا أقل لقراءة وكتابة البيانات المهيكلة في Protobuf مقارنةً بـ JSON.
- الحجم : Protobuf أصغر بكثير من JSON ، والذي يمكن أن يكون مفيدًا بشكل لا يصدق عندما يكون النطاق الترددي للشبكة محدودًا. نظرًا للطبيعة المدمجة لتدفقات البيانات الثنائية ، فإنها تشغل مساحة أقل لتخزين ونقل رسالة Protobuf مقارنة برسالة JSON.
- أنواع البيانات : بينما يدعم كلا التنسيقين أنواع البيانات الأساسية مثل السلاسل والأرقام والمنطق المنطقي ، فإن Protobuf يدعم أنواع البيانات الأكثر تعقيدًا مثل التعدادات والخرائط غير المتوفرة في JSON. يتيح ذلك للمطورين إنشاء تطبيقات أكثر تعقيدًا تتطلب هياكل بيانات أكثر ثراءً.
- توافق النظام الأساسي : نظرًا لأن Protobuf هو تنسيق مفتوح المصدر ، فإنه يتمتع بتوافق أفضل مع النظام الأساسي من JSON. يمكن استخدامه عبر أنظمة أساسية متعددة دون صعوبة أو مشاكل في التوافق لأنه يعتمد على اللغة والنظام الأساسي.
Protobuf هو تنسيق البيانات المفضل للتطبيقات التي تتطلب السرعة وكفاءة الحجم وأنواع البيانات المعقدة. إنه اختيار ممتاز لتطوير الأنظمة الموزعة أو تطبيقات الأجهزة المحمولة ذات النطاق الترددي للشبكة المحدود. بالمقارنة ، JSON أبسط وأكثر قبولًا على نطاق واسع حيث تدعمه العديد من اللغات والأنظمة الأساسية. لذلك ، يمكن استخدامه في المواقف التي يكون فيها التوافق والبساطة مرغوبين على الأداء. في النهاية ، يعتمد القرار بين استخدام Protobuf أو JSON على الاحتياجات المحددة لتطبيقك.
في الختام ، يتمتع كل من Protobuf و JSON بمزايا وعيوب اعتمادًا على الميزات التي تعطيها الأولوية أكثر عند إنشاء تطبيق. إذا كنت بحاجة إلى سرعات قراءة / كتابة أسرع ، وأحجام ملفات أصغر ، وأنواع بيانات معقدة ، فإن Protobuf هو الخيار الأفضل. ومع ذلك ، قد يكون JSON أفضل إذا كانت البساطة وتوافق النظام الأساسي أكثر أهمية بالنسبة لك. في النهاية ، سيعتمد القرار على المتطلبات المحددة لتطبيقك.
ما هي الخيارات الثلاثة Protobuf ؟
الخيارات الثلاثة لـ Protobuf هي 1) proto2 و 2) proto3 و 3) g RPC .
- Proto2 هي لغة المخزن المؤقت الأصلية للبروتوكول المستخدمة لتشفير البيانات المهيكلة. وهو يدعم إنشاء كود بلغات متعددة ، مثل Java و C ++ و Python .
- Proto3 هو أحدث إصدار من Protobuf ، وهو تطور لـ proto2. يضيف العديد من الميزات ويبسط استخدام Protobuf في سيناريوهات محددة.
- أخيرًا ، g RPC عبارة عن إطار عمل RPC عالي الأداء (استدعاء إجراء بعيد) يعتمد على Protobuf الذي يجعل الاتصال والتشغيل البيني بين الخدمات أمرًا سهلاً. وهو يدعم لغات متعددة ، مثل Java و Python و C ++ و Node.js.
تساعد هذه الخيارات الثلاثة في ترميز البيانات المهيكلة باستخدام Protobuf ، لكن العديد من الأشخاص يفضلون g RPC نظرًا لمزايا الأداء الخاصة به على الخيارين الآخرين.
لماذا تستخدم Protocol Buffers Google؟
هناك العديد من الأسباب التي تجعلك تستخدم Protocol Buffers Google المحايدة اللغة بدلاً من تنسيقات البيانات الأخرى مثل JSON أو XML. لسبب واحد ، يعد Protobuf أكثر إحكاما من JSON أو XML ، لذا فهو يستخدم نطاقًا تردديًا أقل ، مما يجعله مثاليًا للاستخدام في تطبيقات الويب حيث تكون حركة مرور الشبكة مصدر قلق. علاوة على ذلك ، نظرًا لأن Protobuf أكثر أمانًا من النوع من JSON أو XML ، فهناك احتمال أقل لوقوع أخطاء عند قراءة البيانات أو كتابتها.
علاوة على ذلك ، فإن استخدام Protobuf يجعل من السهل على التطبيقات مشاركة تدفقات البيانات والتواصل مع بعضها البعض. كما أنه يبسط عملية دمج المكونات المختلفة من بائعين مختلفين ولغات البرمجة المختلفة المختارة. تنسيق بيانات Protobuf محايد اللغة ؛ من السهل تطوير التطبيقات بلغات البرمجة المختارة المختلفة والتي يمكنها التواصل مع بعضها البعض باستخدام Protobuf. نظرًا لأنه تنسيق محايد اللغة ومستقل عن النظام الأساسي ، يمكن استخدامه بواسطة أي تطبيق أو خدمة بغض النظر عن التكنولوجيا المستخدمة.
تم تصميم Protobuf المحايدة للغة من Google لتكون عالية الكفاءة وتتطلب أقل قدر من النفقات العامة لكل من تسلسل البيانات وإلغاء تسلسلها. كما أنه يدعم تطور المخطط ، مما يسمح للمطورين بتغيير بروتوكول موجود بسرعة دون كتابة تعليمات برمجية جديدة من البداية. هذا يجعل من السهل صيانة التطبيقات بمرور الوقت.
بالإضافة إلى ذلك ، فهي تقدم أداءً أفضل من الطرق الأخرى ، مثل JSON أو XML ، نظرًا لتنسيقها الثنائي ، مما يقلل من حركة مرور الشبكة ويقلل من زمن الوصول عند إرسال كائنات الرسائل بين أنظمة مختلفة. أخيرًا ، يدعم Protobuf إصدارات متعددة من نوع رسالة واحدة للتوافق مع الإصدارات السابقة ، مما يسمح للمطورين بتكييف تطبيقاتهم بسرعة دون إعادة كتابة الكود بالكامل.
باختصار ، توفر Protocol Buffers طريقة فعالة وموثوقة وفعالة من حيث التكلفة لتبادل البيانات بين التطبيقات والأنظمة. إنه يقلل من تعقيد التكامل مع توفير طريقة أكثر كفاءة للتواصل مع المكونات المختلفة. Protobuf أيضًا على المطورين صيانة التطبيقات الحالية بمرور الوقت ويسهل إنشاء تطبيقات جديدة. لهذه الأسباب ، أصبحت الطريقة المفضلة بشكل متزايد لتبادل البيانات في الأنظمة الموزعة.
لماذا يجب عليك اختيار AppMaster لتطبيقاتك؟
AppMaster عبارة عن نظام أساسي no-code مع العديد من الخيارات المعقدة. إنها تستفيد من Protobuf لتسهيل الاتصال عبر الخدمات المصغرة في الواجهة الخلفية التي تم إنشاؤها وعند تسليم الشاشات والمنطق إلى الأجهزة المحمولة ( واجهة مستخدم تعتمد على الخادم ). يساعد هذا في زيادة السرعة وتقليل الحجم وتحسين التوافق. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يوفر شفرة مصدر تم إنشاؤها خصيصًا. لذلك ، مع AppMaster ، ستحصل أنت والمستخدمون على تجربة سلسة وسلسة.
استنتاج
في الختام ، Protocol Buffers هي آلية فعالة وقابلة للتوسيع لترميز البيانات المنظمة. فهي آمنة من النوع ، ومحايدة اللغة ، وتتطلب نطاقًا تردديًا أقل من البدائل مثل JSON أو XML. إذا كنت بحاجة إلى تطوير تطبيق يتواصل بكفاءة مع التطبيقات الأخرى عبر شبكة أو يخزن البيانات ، ففكر في استخدام Protocol Buffers.
