Protobuf คืออะไร

คุณคงเคยได้ยินเกี่ยวกับ JSON, XML และคำย่อและคำศัพท์เกี่ยวกับการพัฒนาเว็บไซต์อื่นๆ แต่แล้ว Protobuf ล่ะ? มีโอกาสที่คุณจะเจอคำนี้ในการเดินทางเพื่อการพัฒนาเว็บของคุณ แต่ไม่แน่ใจว่ามันหมายถึงอะไร Protobuf ย่อมาจาก Protocol Buffers

Protocol Buffers ( Protobuf) เป็นรูปแบบการทำให้เป็นอนุกรมข้อมูลที่พัฒนาโดย Google จัดเก็บข้อมูลที่มีโครงสร้างอย่างมีประสิทธิภาพและกะทัดรัดในรูปแบบไบนารี ทำให้ถ่ายโอนข้อมูลผ่านการเชื่อมต่อเครือข่ายได้เร็วขึ้น Protobuf รองรับภาษาการเขียนโปรแกรมที่หลากหลายและไม่ขึ้นกับแพลตฟอร์ม หมายความว่าโปรแกรมที่เขียนโดยใช้ภาษานั้นสามารถย้ายไปยังแพลตฟอร์มอื่นได้อย่างง่ายดาย

นอกจากนี้ยังเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพและทรงพลังในการสร้างข้อมูลที่มีโครงสร้างซึ่งสามารถใช้ในแอปพลิเคชันต่างๆ เช่น บริการเว็บ ฐานข้อมูล ระบบ RPC และรูปแบบไฟล์ รองรับข้อมูลหลายประเภท รวมถึงสตริง จำนวนเต็ม ทศนิยม บูลีน enums (การแจงนับ) แผนที่ (อาร์เรย์ที่เชื่อมโยง) และอื่นๆ ไวยากรณ์ที่ไม่ขึ้นกับภาษาช่วยให้โปรแกรมที่เขียนโดยใช้ภาษาโปรแกรมที่เลือกต่างกันสามารถสื่อสารระหว่างกันได้อย่างน่าเชื่อถือ

ยิ่งไปกว่านั้น รูปแบบ Protobuf ยังมีข้อดีหลายประการเหนือรูปแบบอื่นๆ เช่น XML หรือ JSON เนื่องจากข้อมูลที่มีโครงสร้างจัดเก็บในรูปแบบไบนารี จึงมีขนาดเล็กกว่ารูปแบบข้อความ เช่น รูปแบบ XML หรือ JSON มาก ทำให้ถ่ายโอนผ่านเครือข่ายได้เร็วกว่า นอกจากนี้ Protobuf ยังได้รับการออกแบบให้ขยายได้ง่าย ทำให้เหมาะสำหรับการจัดการโครงสร้างข้อมูลที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วและคุณลักษณะใหม่ๆ สุดท้าย ซอร์สโค้ดที่สร้างขึ้น เป็นพิเศษจาก Protobuf สามารถปรับความเร็วให้เหมาะสม ส่งผลให้แอปพลิเคชันเร็วขึ้นโดยใช้หน่วยความจำน้อยลง

ที่มาของภาพ: opensource.googleblog.com/ผู้เขียน: Alex Ruiz

ข้อได้เปรียบเหล่านี้ทำให้ Protocol Buffers เหมาะสำหรับการจัดเก็บข้อมูลและการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพระหว่างระบบ กำลังเป็นที่นิยมในหมู่นักพัฒนาเนื่องจากธุรกิจต่าง ๆ พึ่งพาระบบแบบกระจาย บริการเว็บ และแอพมือถือมากขึ้น Protocol Buffers ถูกใช้โดยบริษัทขนาดใหญ่ เช่น Google, Twitter และ Dropbox รวมถึงบริษัทสตาร์ทอัพขนาดเล็กที่ต้องการได้รับประโยชน์จากความยืดหยุ่นและประสิทธิภาพ

Protobuf อาจไม่เป็นที่รู้จักนักเมื่อเทียบกับรูปแบบอื่น ๆ แต่ได้รับความนิยมอย่างรวดเร็ว โดยผู้พัฒนาจำนวนมากเริ่มตระหนักถึงศักยภาพของมัน ด้วยความสามารถที่ทรงพลังและใช้งานง่าย (ข้อมูลที่มีโครงสร้าง) จึงเป็นเรื่องง่ายที่จะเห็นว่าเหตุใด Protocol Buffers จึงกลายเป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับนักพัฒนา

คุณจะใช้ Protobuf ได้อย่างไร?

Protocol Buffers ( Protobuf) เป็นกลไกที่เป็นกลางทางภาษา เป็นกลางแพลตฟอร์ม ขยายได้ของการทำให้เป็นอนุกรมของข้อมูลที่มีโครงสร้างสำหรับใช้ในโปรโตคอลการสื่อสาร การจัดเก็บข้อมูล และอื่นๆ เป็นโครงการโอเพ่นซอร์สที่พัฒนาโดย Google ซึ่งมีวิธีการที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้สำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างแอปพลิเคชันต่างๆ คุณสามารถตัดสินใจได้ว่าซอร์สโค้ดที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษจะอ่านข้อมูลได้อย่างไร

Protobuf สามารถใช้เพื่อสร้าง API ที่มีประสิทธิภาพซึ่งสามารถใช้เป็นสตรีมข้อมูลระหว่างระบบได้ บัฟเฟอร์โปรโตคอลเป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมในการทำให้การแลกเปลี่ยนข้อมูลมีประสิทธิภาพมากขึ้น เนื่องจากต้องใช้แบนด์วิธน้อยกว่าและมีขนาดข้อความเล็กกว่าโซลูชัน XML หรือ JSON มาตรฐาน

นอกจากนี้ยังสามารถจัดเก็บข้อมูลที่มีโครงสร้างในลักษณะที่เป็นระเบียบ ช่วยให้นักพัฒนาสามารถกำหนดโครงสร้างข้อมูลแล้วทำให้เป็นอนุกรมในรูปแบบไบนารี ทำให้ข้อมูลพกพาข้ามระบบได้ ทำให้ง่ายต่อการจัดเก็บข้อมูลในฐานข้อมูลหรือระบบกระจายอื่น ๆ นอกจากนี้ยังรับประกันความเข้ากันได้ย้อนหลังเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของข้อมูล

นอกจากนี้ยังสามารถใช้สำหรับการสื่อสาร RPC ระหว่างแอปพลิเคชัน ตัวอย่างเช่น คุณสามารถใช้รูปแบบ Protobuf เพื่อกำหนดข้อความที่ส่งระหว่างสองแอปพลิเคชัน สิ่งนี้ทำให้ง่ายสำหรับแอปพลิเคชันในการสื่อสารระหว่างกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากสามารถจัดลำดับข้อมูลและแยกซีเรียลไลซ์ข้อมูลโดยใช้โครงสร้างข้อความเดียวกัน

การสื่อสาร RPC ระหว่างแอปพลิเคชันคืออะไร?

• RPC (Remote Procedure Call) เป็นการสื่อสารประเภทหนึ่งที่อนุญาตให้แอปพลิเคชันสื่อสารระหว่างกันผ่านเครือข่าย ช่วยให้สามารถเรียกใช้ฟังก์ชันหรือขั้นตอนจากแอปพลิเคชันหนึ่งจากอีกแอปพลิเคชันหนึ่งได้ ทำให้สามารถประมวลผลแบบกระจายและขยายขนาดได้มากขึ้น
• RPC ทำงานโดยส่งคำขอจากแอปพลิเคชันที่เรียก (หรือที่เรียกว่าไคลเอ็นต์) ไปยังแอปพลิเคชันอื่น (เรียกว่าเซิร์ฟเวอร์) และรับการตอบกลับ โดยทั่วไป คำขอจะถูกส่งเป็นแพ็กเก็ตข้อมูลที่ประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับขั้นตอนที่จำเป็นต้องดำเนินการ เช่น พารามิเตอร์และค่าที่ส่งคืน
• เมื่อเซิร์ฟเวอร์ได้รับแพ็กเก็ต เซิร์ฟเวอร์จะประมวลผลและส่งคืนการตอบกลับพร้อมข้อมูลหรือผลลัพธ์ที่เกี่ยวข้อง

Protobuf ยังช่วยให้นักพัฒนาสามารถสร้างแอปพลิเคชันไคลเอนต์/เซิร์ฟเวอร์ที่สามารถโต้ตอบกันได้ โดยไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับความแตกต่างของโปรโตคอลการสื่อสารที่แตกต่างกัน ทำให้ง่ายต่อการเขียนแอปพลิเคชันข้ามแพลตฟอร์มที่สามารถสื่อสารระหว่างกันโดยใช้รูปแบบข้อความเดียวกัน

โดยรวมแล้ว Protocol Buffers เป็นวิธีที่ทรงพลังและมีประสิทธิภาพในการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างระบบ

• ช่วยให้นักพัฒนาสามารถสร้าง API ที่มีประสิทธิภาพสำหรับการถ่ายโอนข้อมูลที่มีโครงสร้าง
• จัดเก็บข้อมูลอย่างเป็นระเบียบ
• และสร้างแอปพลิเคชันไคลเอ็นต์/เซิร์ฟเวอร์ที่สามารถสื่อสารระหว่างกันได้

Protocol Buffers เป็นโครงการโอเพ่นซอร์สและมอบวิธีการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างระบบที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพ ด้วยความช่วยเหลือของ Protobuf นักพัฒนาสามารถลดความซับซ้อนที่เกี่ยวข้องในการสื่อสารระหว่างแพลตฟอร์มต่างๆ ได้อย่างมาก และเพิ่มประสิทธิภาพของแอปพลิเคชันโดยลดเวลาแฝงของเครือข่าย เป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับทุกคนที่ต้องการพัฒนาแอปพลิเคชันที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพอย่างรวดเร็วซึ่งสามารถสื่อสารระหว่างกันได้

อะไรคือความแตกต่างระหว่างรูปแบบ Protobuf และ JSON?

ข้อแตกต่างหลักระหว่าง Protobuf และ JSON คือการเข้ารหัสข้อมูลอย่างไร Protobuf เข้ารหัสข้อมูลในรูปแบบไบนารี ในขณะที่ JSON ใช้รูปแบบข้อความธรรมดาที่มนุษย์อ่านได้ สิ่งนี้ทำให้ Protobuf เร็วขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้นอย่างมากสำหรับการส่งข้อมูลผ่านเครือข่าย เนื่องจากต้องใช้แบนด์วิธน้อยกว่าในการส่งข้อมูลในปริมาณที่เท่ากันมากกว่า JSON

JSON ใช้งานได้ง่ายกว่าในสภาพแวดล้อมบนเว็บด้วย JavaScript และ HTML เนื่องจากทั้งสองภาษาสามารถอ่านได้ง่าย นอกจากนี้ JSON ยังมีข้อดีตรงที่มนุษย์สามารถอ่านได้ ทำให้การดีบักและการแก้ไขปัญหาทำได้ง่ายกว่า Protobuf

อย่างไรก็ตาม Protobuf ต้องการพลังการประมวลผลผ่านเครือข่ายน้อยกว่าเนื่องจากเร็วกว่า JSON อย่างมาก ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการสตรีมข้อมูลหรือการสื่อสารแบบเรียลไทม์ระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ นอกจากนี้ เนื่องจาก Protobuf เข้ารหัสข้อมูลเป็นรูปแบบไบนารี ความปลอดภัยจึงเพิ่มขึ้นเนื่องจากผู้ไม่ประสงค์ดีจะแก้ไขข้อมูลโดยไม่ถูกตรวจจับได้ยากขึ้นมาก

ดังนั้น คุณสามารถแบ่งความแตกต่างระหว่าง Protobuf และ JSON ออกเป็นสี่ส่วนหลัก ได้แก่ ความเร็ว ขนาด ประเภทข้อมูล และความเข้ากันได้ของแพลตฟอร์ม

• ความเร็ว : Protobuf เร็วกว่า JSON มากเกี่ยวกับข้อมูลซีเรียลไลซ์และดีซีเรียลไลซ์ เนื่องจากรูปแบบเป็นไบนารี จึงใช้เวลาในการอ่านและเขียนข้อมูลที่มีโครงสร้างใน Protobuf น้อยกว่าที่ทำกับ JSON
• ขนาด : Protobuf มีขนาดเล็กกว่า JSON มาก ซึ่งมีประโยชน์อย่างเหลือเชื่อเมื่อแบนด์วิธเครือข่ายจำกัด เนื่องจากลักษณะที่กะทัดรัดของสตรีมข้อมูลไบนารี จึงใช้พื้นที่ในการจัดเก็บและถ่ายโอนข้อความ Protobuf น้อยกว่าที่ใช้กับข้อความ JSON
• ประเภทข้อมูล : แม้ว่าทั้งสองรูปแบบจะรองรับประเภทข้อมูลพื้นฐาน เช่น สตริง ตัวเลข และบูลีน แต่ Protobuf รองรับประเภทข้อมูลที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น enums และแผนที่ที่ไม่มีใน JSON ซึ่งช่วยให้นักพัฒนาสามารถสร้างแอปพลิเคชันที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งต้องการโครงสร้างข้อมูลที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น
• ความเข้ากันได้ของแพลตฟอร์ม : เนื่องจาก Protobuf เป็นรูปแบบโอเพ่นซอร์ส จึงมีความเข้ากันได้ของแพลตฟอร์มที่ดีกว่า JSON สามารถใช้งานได้กับหลายแพลตฟอร์มโดยไม่มีปัญหาหรือความเข้ากันได้เนื่องจากไม่ขึ้นอยู่กับภาษาและแพลตฟอร์ม

Protobuf เป็นรูปแบบข้อมูลที่ต้องการสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการความเร็ว ประสิทธิภาพด้านขนาด และประเภทข้อมูลที่ซับซ้อน เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการพัฒนาระบบแบบกระจายหรือแอพมือถือที่มีแบนด์วิธเครือข่ายจำกัด เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว JSON นั้นง่ายกว่าและได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางกว่าเนื่องจากมีภาษาและแพลตฟอร์มมากมายรองรับ ดังนั้นจึงสามารถใช้ในสถานการณ์ที่ต้องการความเข้ากันได้และความเรียบง่ายมากกว่าประสิทธิภาพ ท้ายที่สุด การตัดสินใจระหว่างการใช้ Protobuf หรือ JSON ขึ้นอยู่กับความต้องการเฉพาะของแอปพลิเคชันของคุณ

โดยสรุป ทั้ง Protobuf และ JSON มีข้อดีและข้อเสีย ขึ้นอยู่กับฟีเจอร์ที่คุณให้ความสำคัญมากที่สุดเมื่อสร้างแอปพลิเคชัน หากคุณต้องการความเร็วในการอ่าน/เขียนที่เร็วขึ้น ขนาดไฟล์ที่เล็กลง และประเภทข้อมูลที่ซับซ้อน Protobuf คือตัวเลือกที่ดีกว่า อย่างไรก็ตาม JSON อาจดีกว่าหากความเรียบง่ายและความเข้ากันได้ของแพลตฟอร์มมีความสำคัญต่อคุณมากกว่า ในที่สุด การตัดสินใจจะขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะของใบสมัครของคุณ

Protobuf มีสามตัวเลือกอะไรบ้าง?

ตัวเลือกสามตัวเลือกของ Protobuf คือ 1) proto2, 2) proto3 และ 3) g RPC

• Proto2 เป็นภาษาบัฟเฟอร์โปรโตคอลดั้งเดิมที่ใช้ในการเข้ารหัสข้อมูลที่มีโครงสร้าง รองรับการสร้างโค้ดในหลายภาษา เช่น Java, C++ และ Python
• Proto3 เป็นเวอร์ชันล่าสุดของ Protobuf ซึ่งเป็นวิวัฒนาการของ proto2 มันเพิ่มคุณสมบัติหลายอย่างและทำให้การใช้ Protobuf ง่ายขึ้นในสถานการณ์เฉพาะ
• ประการสุดท้าย g RPC เป็นเฟรมเวิร์ก RPC (Remote Procedure Call) ที่มีประสิทธิภาพสูงซึ่งใช้ Protobuf ซึ่งทำให้การเชื่อมต่อและการทำงานร่วมกันระหว่างบริการต่างๆ เป็นเรื่องง่าย รองรับหลายภาษา เช่น Java, Python, C++ และ Node.js

ตัวเลือกทั้งสามนี้ช่วยเข้ารหัสข้อมูลที่มีโครงสร้างด้วย Protobuf แต่หลายคนชอบ g RPC เนื่องจากข้อดีด้านประสิทธิภาพที่เหนือกว่าอีกสองตัวเลือก

เหตุใดจึงต้องใช้ Google Protocol Buffers

มีเหตุผลหลายประการที่คุณควรใช้ Protocol Buffers ที่เป็นกลางทางภาษาของ Google แทนรูปแบบข้อมูลอื่นๆ เช่น JSON หรือ XML ประการหนึ่ง Protobuf มีขนาดกะทัดรัดกว่า JSON หรือ XML มาก ดังนั้นจึงใช้แบนด์วิธน้อยกว่า ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในเว็บแอปพลิเคชันที่ต้องคำนึงถึงการรับส่งข้อมูลเครือข่าย นอกจากนี้ เนื่องจาก Protobuf มีประเภทที่ปลอดภัยกว่า JSON หรือ XML จึงมีโอกาสเกิดข้อผิดพลาดน้อยกว่าเมื่ออ่านหรือเขียนข้อมูล

ยิ่งไปกว่านั้น การใช้ Protobuf ยังทำให้แอปพลิเคชันแชร์สตรีมข้อมูลและสื่อสารระหว่างกันได้ง่ายขึ้นมาก นอกจากนี้ยังลดความซับซ้อนของกระบวนการรวมส่วนประกอบต่างๆ จากผู้ขายรายต่างๆ และภาษาโปรแกรมต่างๆ ที่เลือก รูปแบบข้อมูล Protobuf เป็นภาษาที่เป็นกลาง เป็นเรื่องง่ายที่จะพัฒนาแอปพลิเคชันในภาษาโปรแกรมต่างๆ ที่เลือกไว้ ซึ่งสามารถสื่อสารระหว่างกันได้โดยใช้ Protobuf เนื่องจากเป็นรูปแบบภาษาที่เป็นกลางและไม่ขึ้นกับแพลตฟอร์ม จึงสามารถใช้งานได้โดยแอปพลิเคชันหรือบริการใดๆ โดยไม่คำนึงถึงเทคโนโลยีที่กำลังใช้อยู่

Protobuf ที่เป็นกลางทางภาษาของ Google นี้ได้รับการออกแบบมาให้มีประสิทธิภาพสูงและต้องการค่าใช้จ่ายน้อยที่สุดสำหรับทั้งข้อมูลที่ทำให้เป็นอนุกรมและแยกซีเรียลไลซ์ นอกจากนี้ยังรองรับการพัฒนาสคีมา ช่วยให้นักพัฒนาสามารถเปลี่ยนโปรโตคอลที่มีอยู่ได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องเขียนโค้ดใหม่ตั้งแต่เริ่มต้น ทำให้ง่ายต่อการบำรุงรักษาแอปพลิเคชันเมื่อเวลาผ่านไป

นอกจากนี้ ยังให้ประสิทธิภาพที่ดีกว่าวิธีอื่นๆ เช่น JSON หรือ XML เนื่องจากรูปแบบไบนารี ซึ่งช่วยลดการรับส่งข้อมูลเครือข่ายและลดความหน่วงเมื่อส่งวัตถุข้อความระหว่างระบบต่างๆ ประการสุดท้าย Protobuf รองรับข้อความประเภทเดียวหลายเวอร์ชันเพื่อความเข้ากันได้แบบย้อนกลับ ช่วยให้นักพัฒนาสามารถปรับแอปพลิเคชันของตนได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องเขียนโค้ดใหม่ทั้งหมด

กล่าวโดยย่อคือ Protocol Buffers เป็นวิธีการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างแอปพลิเคชันและระบบที่มีประสิทธิภาพ เชื่อถือได้ และประหยัดต้นทุน ซึ่งช่วยลดความซับซ้อนของการผสานรวมในขณะที่ให้วิธีการสื่อสารกับส่วนประกอบต่างๆ ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น Protobuf ยังช่วยให้นักพัฒนาสามารถบำรุงรักษาแอปพลิเคชันที่มีอยู่เมื่อเวลาผ่านไปได้ง่ายขึ้น และทำให้สร้างแอปพลิเคชันใหม่ได้ง่ายขึ้น ด้วยเหตุผลเหล่านี้ จึงกลายเป็นวิธีการที่นิยมมากขึ้นสำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลในระบบกระจาย

เหตุใดคุณจึงควรเลือก AppMaster สำหรับแอปของคุณ

AppMaster เป็นแพลตฟอร์มที่ no-code พร้อมตัวเลือกที่ซับซ้อนมากมาย มันใช้ประโยชน์จาก Protobuf เพื่ออำนวยความสะดวกในการสื่อสารระหว่าง ไมโครเซอร์วิส ใน แบ็กเอนด์ที่สร้างขึ้น และเมื่อส่งหน้าจอและตรรกะไปยังอุปกรณ์พกพา ( UI ที่ขับเคลื่อนด้วยเซิร์ฟเวอร์ ) ซึ่งจะช่วยเพิ่มความเร็ว ลดขนาด และปรับปรุงความเข้ากันได้ นอกจากนี้ยังมีซอร์สโค้ดที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษ ดังนั้น ด้วย AppMaster คุณและผู้ใช้จะได้รับประสบการณ์ที่ราบรื่นและราบรื่น

บทสรุป

สรุปได้ว่า Protocol Buffers เป็นกลไกที่มีประสิทธิภาพและสามารถขยายได้สำหรับการเข้ารหัสข้อมูลที่มีโครงสร้าง เป็นประเภทที่ปลอดภัย ภาษาเป็นกลาง และต้องการแบนด์วิธน้อยกว่าทางเลือกอื่น เช่น JSON หรือ XML หากคุณต้องการพัฒนาแอปพลิเคชันที่สามารถสื่อสารกับแอปพลิเคชันอื่นๆ ผ่านเครือข่ายหรือเก็บข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพ ให้พิจารณาใช้ Protocol Buffers