Prawdopodobnie słyszałeś o JSON, XML i innych akronimach i buzzwordach związanych z tworzeniem stron internetowych. Ale co z Protobuf? Prawdopodobnie natknąłeś się na to słowo podczas swoich podróży związanych z tworzeniem stron internetowych, ale nie byłeś pewien, co ono oznacza. Protobuf oznacza Protocol Buffers.
Protocol Buffers (Protobuf) to format serializacji danych opracowany przez Google. Wydajnie i kompaktowo przechowuje dane strukturalne w postaci binarnej, umożliwiając szybszy transfer przez połączenia sieciowe. Protobuf obsługuje wiele wybranych języków programowania i jest niezależny od platformy, co oznacza, że programy napisane przy jego użyciu mogą być łatwo przeniesione na inne platformy.
Ponadto jest to wydajny i potężny sposób tworzenia danych strukturalnych, które mogą być wykorzystywane w różnych aplikacjach, takich jak usługi sieciowe, bazy danych, RPC bazach danych, systemach i formatach plików. Obsługuje wiele typów danych, w tym ciągi, liczby całkowite, pływaki, booleans, enum (wyliczenia), mapy (tablice asocjacyjne) i inne. Składnia niezależna od języka pozwala programom napisanym przy użyciu różnych wybranych języków programowania na niezawodną komunikację między sobą.
Ponadto format Protobuf oferuje kilka zalet w porównaniu z innymi formatami, takimi jak XML czy JSON. Ponieważ dane strukturalne są przechowywane w formacie binarnym, są one znacznie mniejsze niż formaty tekstowe, takie jak XML czy JSON, co sprawia, że są szybsze w przesyłaniu przez sieci. Dodatkowo, Protobuf został zaprojektowany tak, aby był łatwy do rozszerzenia, co czyni go idealnym do obsługi szybko zmieniających się struktur danych i nowych funkcji. Wreszcie, specjalnie wygenerowany kod źródłowy z Protobuf może być zoptymalizowany pod kątem szybkości, co skutkuje szybszymi aplikacjami wykorzystującymi mniej pamięci.
Image Source: opensource.googleblog.com/Autor: Alex Ruiz
Te zalety sprawiają, że Protocol Buffers jest idealny do efektywnego przechowywania danych i komunikacji między systemami. Staje się popularny wśród programistów, ponieważ firmy coraz częściej polegają na systemach rozproszonych, usługach internetowych i aplikacjach mobilnych. Protocol Buffers są używane przez duże firmy, takie jak Google, Twitter i Dropbox, a także mniejsze startupy, które chcą skorzystać z jego elastyczności i wydajności.
Protobuf Może być stosunkowo mało znany w porównaniu z innymi formatami, ale szybko zyskuje popularność, a wielu programistów zaczyna dostrzegać jego potencjał. Dzięki potężnym możliwościom i łatwości użycia (dane ustrukturyzowane) łatwo dostrzec, dlaczego Protocol Buffers staje się popularnym wyborem dla programistów.
Jak można wykorzystać Protobuf?
Protocol Buffers (Protobuf) to neutralny językowo, neutralny platformowo, rozszerzalny mechanizm serializacji danych strukturalnych do wykorzystania w protokołach komunikacyjnych, przechowywaniu danych i innych. Jest to projekt open-source opracowany przez Google, który zapewnia wydajne i niezawodne środki wymiany informacji między aplikacjami. Możesz zdecydować, w jaki sposób specjalnie wygenerowany kod źródłowy może odczytać dane.
Protobuf może być wykorzystany do tworzenia wydajnych interfejsów API, które mogą być używane jako strumienie danych między systemami. Bufory protokołów są doskonałym sposobem na zwiększenie wydajności wymiany danych, ponieważ wymagają mniejszej przepustowości i mają mniejsze rozmiary wiadomości niż standardowe rozwiązania XML lub JSON.
Może również przechowywać dane strukturalne w sposób zorganizowany. Pozwala programistom zdefiniować strukturę danych, a następnie serializować ją do formatu binarnego, dzięki czemu dane są przenośne w różnych systemach. Ułatwia to przechowywanie danych w bazach danych lub innych systemach rozproszonych. Zapewnia również kompatybilność wsteczną w przypadku wprowadzania zmian w strukturze danych.
Co więcej, można go wykorzystać do RPC komunikacji między aplikacjami. Przykładowo, można użyć formatu Protobuf do zdefiniowania komunikatów przesyłanych pomiędzy dwoma aplikacjami. Ułatwia to aplikacjom wydajną komunikację między sobą, ponieważ mogą one po prostu serializować i deserializować dane przy użyciu tej samej struktury wiadomości.
Czym jest RPC komunikacja między aplikacjami?
- RPC (Remote Procedure Call) to rodzaj komunikacji, który pozwala aplikacjom komunikować się ze sobą przez sieć. Umożliwia wywoływanie funkcji lub procedur z jednej aplikacji z innej, co pozwala na rozproszone przetwarzanie i większą skalowalność.
- RPC działa poprzez wysyłanie żądań z aplikacji wywołującej (zwanej również klientem) do innej aplikacji (zwanej serwerem) i odbieranie odpowiedzi. Żądanie jest zazwyczaj wysyłane jako pakiet danych zawierający informacje o procedurze, która musi zostać wykonana, takie jak parametry i wartości zwrotne.
- Gdy serwer otrzyma pakiet, przetwarza go i zwraca odpowiedź zawierającą wszelkie istotne dane lub wyniki.
Protobuf umożliwia również programistom tworzenie aplikacji klient/serwer, które mogą współdziałać ze sobą bez konieczności martwienia się o niuanse różnych protokołów komunikacyjnych. Ułatwia to pisanie aplikacji międzyplatformowych, które mogą komunikować się ze sobą przy użyciu tego samego formatu wiadomości.
Ogólnie rzecz biorąc, Protocol Buffers to potężny i wydajny sposób wymiany informacji między systemami.
- Pozwala programistom na tworzenie wydajnych interfejsów API do przesyłania danych strukturalnych
- Przechowywać dane w sposób zorganizowany
- I tworzyć aplikacje klient/serwer, które mogą się ze sobą komunikować
Protocol Buffers jest projektem open-source i zapewnia niezawodny i wydajny sposób wymiany danych między systemami. Z pomocą Protobuf, programiści mogą znacznie zmniejszyć złożoność związaną z komunikacją między różnymi platformami i zwiększyć wydajność swoich aplikacji poprzez zmniejszenie opóźnień sieciowych. Jest to niezbędne narzędzie dla każdego, kto potrzebuje szybko opracować niezawodne i wydajne aplikacje, które mogą komunikować się ze sobą.
Jaka jest różnica między formatami Protobuf i JSON?
Podstawową różnicą między Protobuf a JSON jest sposób kodowania danych. Protobuf koduje dane w formacie binarnym, podczas gdy JSON używa formatu zwykłego tekstu czytelnego dla człowieka. Dzięki temu strona Protobuf jest znacznie szybsza i wydajniejsza w przesyłaniu danych w sieci, ponieważ wymaga mniejszej szerokości pasma do przesłania tej samej ilości informacji niż strona JSON.
JSON jest łatwiejszy w użyciu w środowisku internetowym z JavaScript i HTML, ponieważ oba języki mogą go łatwo odczytać. Dodatkowo, JSON ma tę zaletę, że jest czytelny dla człowieka, dzięki czemu debugowanie i rozwiązywanie problemów jest łatwiejsze niż Protobuf.
Protobufwymaga jednak mniejszej mocy obliczeniowej w sieci, ponieważ jest znacznie szybszy niż JSON. To sprawia, że jest idealnym wyborem dla aplikacji, które wymagają strumieni danych lub komunikacji w czasie rzeczywistym między urządzeniami. Ponadto, ponieważ Protobuf koduje dane w formacie binarnym, bezpieczeństwo jest zwiększone, ponieważ znacznie trudniej jest złośliwym aktorom zmienić dane bez wykrycia.
Dlatego można podzielić różnice między Protobuf i JSON na cztery główne obszary: szybkość, rozmiar, typy danych i zgodność z platformą.
- Szybkość: Protobuf jest znacznie szybszy niż JSON w zakresie serializacji i deserializacji danych. Ponieważ format jest binarny, odczyt i zapis danych strukturalnych w Protobuf zajmuje mniej czasu niż w przypadku JSON.
- Rozmiar: Protobuf jest znacznie mniejszy niż JSON, co może być niezwykle przydatne, gdy przepustowość sieci jest ograniczona. Ze względu na kompaktową naturę binarnych strumieni danych, przechowywanie i przesyłanie wiadomości Protobuf zajmuje mniej miejsca niż w przypadku wiadomości JSON.
- Typy danych: Podczas gdy oba formaty obsługują podstawowe typy danych, takie jak ciągi, liczby i booleans, Protobuf obsługuje bardziej złożone typy danych, takie jak enum i mapy niedostępne w JSON. Pozwala to programistom na tworzenie bardziej zaawansowanych aplikacji, które wymagają bogatszych struktur danych.
- Zgodność z platformą: Ponieważ Protobuf jest formatem open-source, ma lepszą kompatybilność z platformami niż JSON. Może być używany na wielu platformach bez trudności lub problemów z kompatybilnością, ponieważ jest niezależny od języka i platformy.
Protobuf jest preferowanym formatem danych dla aplikacji wymagających szybkości, wydajności rozmiaru i złożonych typów danych. Jest to doskonały wybór do tworzenia systemów rozproszonych lub aplikacji mobilnych z ograniczoną przepustowością sieci. Dla porównania, JSON jest prostszy i szerzej akceptowany, ponieważ wiele języków i platform go obsługuje. Dlatego może być używany w sytuacjach, w których kompatybilność i prostota są pożądane nad wydajnością. Ostatecznie decyzja między użyciem Protobuf lub JSON zależy od konkretnych potrzeb Twojej aplikacji.
Podsumowując, zarówno Protobuf, jak i JSON mają swoje zalety i wady w zależności od tego, które cechy są najbardziej priorytetowe podczas budowania aplikacji. Jeśli potrzebujesz większych prędkości odczytu/zapisu, mniejszych rozmiarów plików i złożonych typów danych, to lepszym wyborem będzie Protobuf. Jednak JSON może być lepszy, jeśli prostota i zgodność z platformą są dla Ciebie ważniejsze. Ostatecznie decyzja będzie zależeć od konkretnych wymagań Twojej aplikacji.
Jakie są trzy opcje formatu Protobuf?
Trzy opcje Protobuf to 1) proto2, 2) proto3 i 3) gRPC.
- Proto2 to oryginalny język bufora protokołu używany do kodowania danych strukturalnych. Obsługuje on generowanie kodu w wielu językach, takich jak Java, C++ i Python.
- Proto3 to najnowsza wersja Protobuf, która jest ewolucją proto2. Dodaje ona kilka funkcji i upraszcza użycie Protobuf w określonych scenariuszach.
- Wreszcie, gRPC jest wysokowydajnym RPC (Remote Procedure Call) frameworkiem opartym na Protobuf, który ułatwia łączenie i współdziałanie między usługami. Obsługuje on wiele języków, takich jak Java, Python, C++ i Node.js.
Te trzy opcje pomagają kodować dane strukturalne za pomocą Protobuf, ale wiele osób preferuje gRPC ze względu na jego zalety wydajnościowe w stosunku do pozostałych dwóch opcji.
Dlaczego warto używać Google Protocol Buffers?
Istnieje kilka powodów, dla których powinieneś używać neutralnego językowo Protocol Buffers Google zamiast innych formatów danych, takich jak JSON lub XML. Po pierwsze, Protobuf jest znacznie bardziej kompaktowy niż JSON lub XML, więc zużywa mniej pasma, co czyni go idealnym do użycia w aplikacjach internetowych, gdzie ruch sieciowy jest problemem. Ponadto, ponieważ Protobuf jest bardziej bezpieczny pod względem typów niż JSON lub XML, istnieje mniejsza możliwość wystąpienia błędów podczas odczytu lub zapisu danych.
Co więcej, użycie Protobuf znacznie ułatwia aplikacjom współdzielenie strumieni danych i komunikację między sobą. Upraszcza również proces integracji różnych komponentów pochodzących od różnych dostawców i z różnych wybranych języków programowania. Format danych Protobuf jest neutralny językowo; łatwo jest tworzyć aplikacje w różnych wybranych językach programowania, które mogą komunikować się ze sobą przy użyciu Protobuf. Ponieważ jest to format neutralny językowo i niezależny od platformy, może być wykorzystywany przez każdą aplikację lub usługę niezależnie od stosowanej technologii.
Ten neutralny dla języka Google format Protobuf został zaprojektowany tak, aby był bardzo wydajny i wymagał minimalnego narzutu zarówno przy serializacji, jak i deserializacji danych. Obsługuje również ewolucję schematu, umożliwiając programistom szybką zmianę istniejącego protokołu bez pisania nowego kodu od podstaw. Ułatwia to utrzymanie aplikacji w czasie.
Ponadto oferuje lepszą wydajność niż inne metody, takie jak JSON lub XML, ze względu na swój binarny format, który zmniejsza ruch sieciowy i zmniejsza opóźnienia podczas wysyłania obiektów wiadomości między różnymi systemami. Wreszcie, Protobuf obsługuje wiele wersji pojedynczego typu wiadomości w celu zapewnienia kompatybilności wstecznej, co pozwala programistom szybko dostosować swoje aplikacje bez całkowitego przepisywania kodu.
W skrócie, Protocol Buffers zapewnia wydajny, niezawodny i opłacalny sposób wymiany danych między aplikacjami i systemami. Zmniejsza złożoność integracji, zapewniając jednocześnie bardziej efektywny sposób komunikacji z różnymi komponentami. Protobuf ułatwia również programistom utrzymanie istniejących aplikacji w czasie i ułatwia tworzenie nowych. Z tych powodów coraz częściej staje się preferowaną metodą wymiany danych w systemach rozproszonych.
Dlaczego warto wybrać AppMaster dla swoich aplikacji?
AppMaster jest no-code platforma z wieloma zaawansowanymi opcjami. Wykorzystuje Protobuf do ułatwienia komunikacji między mikroserwisami w tworzonym backendzie oraz podczas dostarczania ekranów i logiki do urządzeń mobilnych(server-driven UI). Pomaga to zwiększyć szybkość, zmniejszyć rozmiar i poprawić kompatybilność. Dodatkowo dostarcza specjalnie wygenerowany kod źródłowy. Tak więc, dzięki AppMaster, Ty i użytkownicy otrzymają płynne i bezproblemowe doświadczenie.
Podsumowanie
Podsumowując, Protocol Buffers są wydajnym i rozszerzalnym mechanizmem kodowania danych strukturalnych. Są one bezpieczne dla typów, neutralne językowo i wymagają mniejszej przepustowości niż alternatywy takie jak JSON czy XML. Jeśli potrzebujesz stworzyć aplikację, która sprawnie komunikuje się z innymi aplikacjami przez sieć lub przechowuje dane, rozważ użycie Protocol Buffers.
