JSON 、XMLなどのウェブ開発の略語や流行語は聞いたことがあると思います。しかし、Protobuf はどうでしょうか。Protobuf は、Protocol Buffers の略です。
Protocol Buffers ( ) は、Googleが開発したデータシリアライゼーションフォーマットです。 は、さまざまなプログラミング言語をサポートしており、プラットフォームに依存しないため、このフォーマットを使って書かれたプログラムは他のプラットフォームに簡単に移植することができます。Protobuf Protobuf
さらに、ウェブサービス、データベース、ファイルフォーマットなど、さまざまなアプリケーションで使用できる構造化データを作成するための効率的で強力な方法です。 RPCシステム、ファイル形式など、さまざまなアプリケーションで使用できる構造化データを作成する効率的で強力な方法です。文字列、整数、浮動小数点、ブーリアン、列挙型（enum）、マップ（連想配列）など、多くのデータ型をサポートしています。言語に依存しない構文により、選択された異なるプログラミング言語を使用して書かれたプログラムが互いに確実に通信できるようになります。
さらに、Protobuf 形式は、XML やJSON などの他の形式と比較して、いくつかの利点があります。 構造化データはバイナリ形式で保存されるため、XML やJSON 形式などのテキストベースの形式よりもはるかに小さく、ネットワーク上での転送を高速に行うことができます。さらに、Protobuf は拡張が容易なように設計されているため、急速に変化するデータ構造や新機能に対応するのに適しています。最後に、Protobuf から特別に生成されたソースコードは、速度が最適化され、より少ないメモリでより高速なアプリケーションを実現することができます。
画像出典：opensource.googleblog.com/Author:Alex Ruiz
これらの利点から、Protocol Buffers は、効率的なデータ保存とシステム間の通信に最適です。Protocol Buffers は、Google、Twitter、Dropbox のような大企業や、柔軟性とパフォーマンスの恩恵を受けたい小規模な新興企業で使用されています。
Protobuf は、他のフォーマットに比べて比較的知られていないかもしれませんが、多くの開発者がその可能性を認識し始めており、急速に人気を集めています。その強力な機能と使いやすさ（構造化データ）から、 が開発者に人気のある選択肢になりつつある理由は容易に理解できます。Protocol Buffers
Protobuf はどのように使うのですか？
Protocol Buffers ( ) は、通信プロトコルやデータストレージなどで使用する構造化データをシリアライズする、言語やプラットフォームに依存しない、拡張可能なメカニズムです。Googleが開発したオープンソースプロジェクトで、アプリケーション間の情報交換のための効率的で信頼性の高い手段を提供します。特別に生成されたソースコードがどのようにデータを読み取るかを決めることができます。Protobuf
Protobuf は、システム間のデータストリームとして使用できる効率的なAPIを作成するために使用することができます。プロトコルバッファは、標準的なXMLや のソリューションに比べて、必要な帯域幅が少なく、メッセージサイズも小さいので、データ交換を効率化するのに最適な方法です。JSON
また、構造化されたデータを整理して保存することも可能です。開発者がデータ構造を定義し、それをバイナリ形式にシリアライズすることで、データをシステム間でポータブルにすることができるのです。このため、データベースやその他の分散システムにデータを簡単に格納することができます。また、データの構造を変更した場合の後方互換性も確保される。
さらに、次のような使い方もできます。 RPCさらに、アプリケーション間の通信にも利用できます。例えば、Protobuf のフォーマットを使って、2つのアプリケーション間で送信するメッセージを定義することができます。これにより、アプリケーションは同じメッセージ構造を使ってデータのシリアライズとデシリアライズを行うだけでよくなり、効率的に通信を行うことができます。
アプリケーション間通信とは RPCアプリケーション間の通信とは何ですか？
- RPC (リモートプロシージャコール）とは、ネットワーク上でアプリケーションが互いに通信することを可能にする通信の一種です。あるアプリケーションの関数や手続きを別のアプリケーションから呼び出すことができるため、分散コンピューティングや拡張性の向上が可能になります。
- RPC は、呼び出し元のアプリケーション（クライアントとも呼ばれる）から別のアプリケーション（サーバーとも呼ばれる）にリクエストを送信し、応答を受信することで動作します。リクエストは通常、パラメータや戻り値など、実行する必要のあるプロシージャに関する情報を含むデータパケットとして送信されます。
- サーバーはパケットを受信すると、それを処理し、関連するデータや結果を含む応答を返します。
Protobuf また、「CGI」によって、開発者は異なる通信プロトコルのニュアンスを気にすることなく、相互に作用するクライアント/サーバーアプリケーションを作成することができます。同じメッセージ形式を使用して互いに通信できるクロスプラットフォームアプリケーションを簡単に書くことができるのです。
全体として、Protocol Buffers は、システム間で情報を交換するための強力で効率的な方法です。
- 開発者は、構造化されたデータを転送するための効率的なAPIを作成することができます。
- データを整理して保存する
- また、互いに通信可能なクライアント/サーバーアプリケーションを作成することができます。
Protocol Buffers はオープンソースプロジェクトであり、システム間でデータを交換するための信頼性の高い効率的な方法を提供します。 を利用することで、開発者は異なるプラットフォーム間の通信に関わる複雑さを大幅に軽減し、ネットワーク遅延を低減することでアプリケーションのパフォーマンスを向上させることができます。互いに通信可能な信頼性の高い効率的なアプリケーションを迅速に開発する必要がある人にとって、不可欠なツールです。Protobuf
Protobuf とJSON フォーマットの違いは何ですか？
Protobuf とJSON の主な違いは、データのエンコード方法です。Protobuf はデータをバイナリ形式でエンコードしますが、JSON は人間が読みやすいプレーンテキスト形式を使用します。このため、Protobuf は、JSON に比べて同じ量の情報を送信するのに必要な帯域幅が少なく、ネットワーク上でデータを送信するのに非常に高速で効率的です。
JSON は、JavaScriptやHTMLを使ったWebベースの環境では、どちらの言語でも簡単に読めるため、より使いやすくなっています。さらに， は人間が読めるので， に比べてデバッグやトラブルシューティングがしやすいという利点がある．JSON Protobuf
Protobufしかし、JSON よりも大幅に高速であるため、ネットワーク上での処理能力は低くなります。このため、データストリームやデバイス間のリアルタイム通信が必要なアプリケーションに最適です。さらに、Protobuf はデータをバイナリ形式にエンコードするため、悪意のあるアクターが検出されずにデータを改ざんすることがはるかに困難であるため、セキュリティが向上します。
したがって、Protobuf とJSON の違いは、速度、サイズ、データ型、プラットフォームの互換性という4つの主要な分野に分けることができます。
- 速度：データのシリアライズとデシリアライズに関して、Protobuf はJSON よりもはるかに高速です。フォーマットがバイナリなので，構造化データの読み書きにかかる時間はJSON よりもProtobuf のほうが短くなります。
- サイズ：Protobuf はJSON よりもはるかに小さく，ネットワーク帯域幅が限られている場合には非常に便利です．バイナリ・データ・ストリームはコンパクトなので、Protobuf のメッセージはJSON のメッセージよりも保存や転送に必要なスペースが少なくて済みます。
- データ型。どちらのフォーマットも文字列、数値、ブーリアンなどの基本的なデータ型をサポートしていますが、Protobuf は、JSON では利用できない enum やマップなど、より複雑なデータ型をサポートしています。これにより、開発者はより豊かなデータ構造を必要とする、より高度なアプリケーションを作成することができます。
- プラットフォームの互換性Protobuf はオープンソースのフォーマットなので，JSON よりもプラットフォームの互換性が高いです． 言語やプラットフォームに依存しないので，複数のプラットフォームで問題なく使用することができます．
Protobuf は、スピード、サイズ効率、複雑なデータ型を必要とするアプリケーションに適したデータ形式です。ネットワーク帯域が限られた分散システムやモバイルアプリの開発には最適です。それに比べ、 はシンプルで、多くの言語やプラットフォームでサポートされているため、より広く受け入れられています。そのため、性能よりも互換性とシンプルさが望まれる場面で利用することができます。最終的に、 と のどちらを使うかは、アプリケーションの具体的なニーズによって決まります。JSON Protobuf JSON
結論として、Protobuf とJSON の両方には、アプリケーションを構築する際にどの機能を最も優先させるかによって、長所と短所があります。もし、より速い読み取り/書き込み速度、より小さなファイルサイズ、複雑なデータ型が必要なら、Protobuf の方がよい選択でしょう。しかし、シンプルさとプラットフォームの互換性をより重視するのであれば、JSON の方がよいかもしれません。最終的には、アプリケーション固有の要件によって決定されることになります。
Protobuf の3つのオプションは何ですか？
Protobuf の選択肢は、1) proto2、2) proto3、3)gRPC の3つです。
- Proto2 は、構造化データのエンコードに使用されるオリジナルのプロトコルバッファ言語です。Java、C++、Pythonなど複数の言語でのコード生成に対応しています。
- Proto3 は、proto2 を進化させたProtobuf の最新版です。いくつかの機能を追加し、特定のシナリオにおけるProtobuf の使用を簡略化しています。
- 最後に、gRPC はProtobuf をベースにした高性能なRPC (Remote Procedure Call) フレームワークで、サービス間の接続や相互運用を簡単に行うことができます。Java、Python、C++、Node.jsなど、複数の言語をサポートしています。
これら3つのオプションは、Protobuf 、構造化データのエンコードに役立ちますが、多くの人々は、他の2つのオプションよりもパフォーマンスの利点から、gRPC を好みます。
なぜGoogleのProtocol Buffers を使うのですか？
JSON や XML などの他のデータ形式ではなく、 Google の言語中立的なProtocol Buffers を使うべき理由はいくつかあります。ひとつは、Protobuf はJSON や XML よりもはるかにコンパクトなので、使用する帯域幅が少なく、ネットワークトラフィックが懸念されるウェブアプリケーションでの使用に適していることです。さらに、Protobuf はJSON や XML よりも型安全性が高いため、データの読み書きの際にエラーが発生する可能性が低くなります。
さらに、Protobuf を使用すると、アプリケーションによるデータストリームの共有や相互の通信が非常に容易になります。Protobuf データ形式は言語に依存しないので，Protobuf を使って，異なるプログラミング言語のアプリケーションを開発し，相互に通信することも簡単です．言語やプラットフォームに依存しないフォーマットであるため、使用されている技術に関係なく、あらゆるアプリケーションやサービスで使用することができます。
このGoogle言語ニュートラルProtobuf は非常に効率的に設計されており、データのシリアライズとデシリアライズの両方に必要なオーバーヘッドを最小限に抑えています。また、スキーマの進化もサポートしており、開発者はゼロから新しいコードを書くことなく、既存のプロトコルを素早く変更することができます。これにより、長期間にわたるアプリケーションの保守が容易になる。
さらに、バイナリ形式であるため、JSON や XML などの他の方法よりも性能が良く、異なるシステム間でメッセージオブジェクトを送信する際のネットワークトラフィックを減らし、待ち時間を短縮することができます。最後に、Protobuf は下位互換性のために単一のメッセージタイプの複数のバージョンをサポートしており、開発者はコードを完全に書き換えることなく、アプリケーションを迅速に適応させることができます。
つまり、Protocol Buffers は、アプリケーションとシステム間でデータを交換するための、効率的で信頼性が高く、コスト効率の良い方法を提供します。Protobuf はまた、開発者が既存のアプリケーションを長期間にわたって保守することを容易にし、新しいアプリケーションを簡単に作成できるようにします。これらの理由から、分散システムにおけるデータ交換の方法として、ますます好まれるようになってきています。
なぜアプリケーションにAppMaster を選択する必要があるのでしょうか？
AppMaster は no-codeは、数多くの洗練されたオプションを持つプラットフォームです。作成したバックエンドの マイクロサービス間の通信や、モバイル端末に画面やロジックを配信する際（サーバードリブンUI）に、Protobuf を活用し、通信を円滑に行うことができます。これにより、高速化、小型化、互換性の向上を実現します。さらに、特別に生成されたソースコードも提供します。そのため、AppMaster を使用することで、あなたとユーザーはシームレスでスムーズなエクスペリエンスを手に入れることができます。
まとめ
結論として、Protocol Buffers は構造化データをエンコードするための効率的で拡張性の高いメカニズムである。型安全で言語に依存せず、JSON や XML などに比べると帯域幅も少なくて済みます。ネットワーク上で他のアプリケーションと効率的に通信するアプリケーションや、データを保存するアプリケーションを開発する必要がある場合は、Protocol Buffers の使用を検討してください。
