Bạn có thể đã nghe nói về JSON, XML và các từ viết tắt và từ thông dụng khác về phát triển web. Nhưng còn Protobuf thì sao? Rất có thể, bạn đã bắt gặp từ này trong hành trình phát triển web của mình nhưng không chắc nó có nghĩa là gì. Protobuf là viết tắt của Protocol Buffers.
Protocol Buffers ( Protobuf) là định dạng tuần tự hóa dữ liệu do Google phát triển. Nó lưu trữ dữ liệu có cấu trúc ở dạng nhị phân một cách hiệu quả và nhỏ gọn, cho phép truyền nhanh hơn qua các kết nối mạng. Protobuf hỗ trợ nhiều loại ngôn ngữ lập trình đã chọn và không phụ thuộc vào nền tảng, nghĩa là các chương trình được viết bằng ngôn ngữ này có thể dễ dàng chuyển sang các nền tảng khác.
Ngoài ra, đây là một cách hiệu quả và mạnh mẽ để tạo dữ liệu có cấu trúc có thể được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau, chẳng hạn như dịch vụ web, cơ sở dữ liệu, hệ thống RPC và định dạng tệp. Nó hỗ trợ nhiều loại dữ liệu, bao gồm chuỗi, số nguyên, số float, booleans, enums (liệt kê), bản đồ (mảng kết hợp), v.v. Cú pháp độc lập với ngôn ngữ cho phép các chương trình được viết bằng các ngôn ngữ lập trình được chọn khác nhau giao tiếp với nhau một cách đáng tin cậy.
Hơn nữa, định dạng Protobuf cung cấp một số lợi thế so với các định dạng khác, chẳng hạn như XML hoặc JSON. Do dữ liệu có cấu trúc được lưu trữ ở định dạng nhị phân nên dữ liệu này nhỏ hơn nhiều so với các định dạng dựa trên văn bản như định dạng XML hoặc JSON, giúp truyền qua mạng nhanh hơn. Ngoài ra, Protobuf được thiết kế để dễ dàng mở rộng, khiến nó trở nên lý tưởng để xử lý các cấu trúc dữ liệu thay đổi nhanh chóng và các tính năng mới. Cuối cùng, mã nguồn được tạo đặc biệt từ Protobuf có thể được tối ưu hóa về tốc độ, dẫn đến các ứng dụng nhanh hơn sử dụng ít bộ nhớ hơn.
Nguồn hình ảnh: opensource.googleblog.com/Tác giả: Alex Ruiz
Những ưu điểm này làm cho Protocol Buffers trở nên lý tưởng để lưu trữ và liên lạc dữ liệu hiệu quả giữa các hệ thống. Nó đang trở nên phổ biến đối với các nhà phát triển khi các doanh nghiệp ngày càng phụ thuộc vào các hệ thống phân tán, dịch vụ web và ứng dụng dành cho thiết bị di động. Protocol Buffers đang được sử dụng bởi các công ty lớn như Google, Twitter và Dropbox, cũng như các công ty khởi nghiệp nhỏ hơn muốn hưởng lợi từ tính linh hoạt và hiệu suất của nó.
Protobuf có thể tương đối xa lạ so với các định dạng khác, nhưng nó đang trở nên phổ biến nhanh chóng, với nhiều nhà phát triển bắt đầu nhận ra tiềm năng của nó. Với khả năng mạnh mẽ và dễ sử dụng (dữ liệu có cấu trúc), thật dễ hiểu tại sao Protocol Buffers đang trở thành lựa chọn phổ biến của các nhà phát triển.
Bạn có thể sử dụng Protobuf như thế nào?
Protocol Buffers ( Protobuf) là một cơ chế có thể mở rộng, trung lập về ngôn ngữ, trung lập với nền tảng, có thể mở rộng để tuần tự hóa dữ liệu có cấu trúc để sử dụng trong các giao thức truyền thông, lưu trữ dữ liệu, v.v. Đây là một dự án nguồn mở do Google phát triển nhằm cung cấp một phương tiện hiệu quả và đáng tin cậy để trao đổi thông tin giữa các ứng dụng. Bạn có thể quyết định cách mã nguồn được tạo đặc biệt có thể đọc dữ liệu.
Protobuf có thể được sử dụng để tạo các API hiệu quả có thể được sử dụng làm luồng dữ liệu giữa các hệ thống. Bộ đệm giao thức là một cách tuyệt vời để giúp trao đổi dữ liệu hiệu quả hơn, vì chúng yêu cầu ít băng thông hơn và có kích thước thông báo nhỏ hơn so với các giải pháp XML hoặc JSON tiêu chuẩn.
Nó cũng có thể lưu trữ dữ liệu có cấu trúc một cách có tổ chức. Nó cho phép các nhà phát triển xác định cấu trúc dữ liệu và sau đó tuần tự hóa nó thành định dạng nhị phân, làm cho dữ liệu có thể di chuyển trên các hệ thống. Điều này giúp dễ dàng lưu trữ dữ liệu trong cơ sở dữ liệu hoặc các hệ thống phân tán khác. Nó cũng đảm bảo khả năng tương thích ngược khi thay đổi cấu trúc dữ liệu.
Hơn nữa, nó có thể được sử dụng để giao tiếp RPC giữa các ứng dụng. Ví dụ: bạn có thể sử dụng định dạng Protobuf để xác định thông báo được gửi giữa hai ứng dụng. Điều này giúp các ứng dụng dễ dàng giao tiếp với nhau một cách hiệu quả, vì chúng có thể đơn giản tuần tự hóa và giải tuần tự hóa dữ liệu bằng cách sử dụng cùng một cấu trúc thông báo.
Giao tiếp RPC giữa các ứng dụng là gì?
- RPC (Cuộc gọi thủ tục từ xa) là một loại giao tiếp cho phép các ứng dụng giao tiếp với nhau qua mạng. Nó cho phép các chức năng hoặc thủ tục từ một ứng dụng được gọi từ một ứng dụng khác, cho phép tính toán phân tán và khả năng mở rộng lớn hơn.
- RPC hoạt động bằng cách gửi các yêu cầu từ ứng dụng gọi điện (còn được gọi là máy khách) đến một ứng dụng khác (được gọi là máy chủ) và nhận phản hồi. Yêu cầu thường được gửi dưới dạng gói dữ liệu chứa thông tin về thủ tục cần được thực thi, chẳng hạn như tham số và giá trị trả về.
- Sau khi máy chủ nhận được gói, nó sẽ xử lý gói đó và trả về phản hồi với bất kỳ dữ liệu hoặc kết quả có liên quan nào.
Protobuf cũng cho phép các nhà phát triển tạo các ứng dụng máy khách/máy chủ có thể tương tác với nhau mà không phải lo lắng về các sắc thái của các giao thức truyền thông khác nhau. Nó giúp dễ dàng viết các ứng dụng đa nền tảng có thể giao tiếp với nhau bằng cùng một định dạng thông báo.
Nhìn chung, Protocol Buffers là một cách mạnh mẽ và hiệu quả để trao đổi thông tin giữa các hệ thống.
- Nó cho phép các nhà phát triển tạo các API hiệu quả để truyền dữ liệu có cấu trúc
- Lưu trữ dữ liệu một cách có tổ chức
- Và tạo các ứng dụng máy khách/máy chủ có thể giao tiếp với nhau
Protocol Buffers là một dự án nguồn mở và cung cấp một cách đáng tin cậy và hiệu quả để trao đổi dữ liệu giữa các hệ thống. Với sự trợ giúp của Protobuf, các nhà phát triển có thể giảm đáng kể sự phức tạp liên quan đến giao tiếp giữa các nền tảng khác nhau và tăng hiệu suất ứng dụng của họ bằng cách giảm độ trễ mạng. Nó là một công cụ cần thiết cho bất kỳ ai cần phát triển nhanh các ứng dụng đáng tin cậy và hiệu quả có thể giao tiếp với nhau.
Sự khác biệt giữa định dạng Protobuf và JSON là gì?
Sự khác biệt chính giữa Protobuf và JSON là cách dữ liệu được mã hóa. Protobuf mã hóa dữ liệu ở định dạng nhị phân, trong khi JSON sử dụng định dạng văn bản thuần túy mà con người có thể đọc được. Điều này làm cho Protobuf nhanh hơn và hiệu quả hơn đáng kể để truyền dữ liệu qua mạng vì nó yêu cầu ít băng thông hơn để truyền cùng một lượng thông tin so với JSON.
JSON dễ sử dụng hơn trong môi trường dựa trên web với JavaScript và HTML vì cả hai ngôn ngữ đều có thể dễ dàng đọc nó. Ngoài ra, JSON có lợi thế là con người có thể đọc được, giúp việc gỡ lỗi và khắc phục sự cố dễ dàng hơn so với Protobuf.
Tuy nhiên, Protobuf yêu cầu ít sức mạnh xử lý hơn trên mạng vì nó nhanh hơn đáng kể so với JSON. Điều này làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu luồng dữ liệu hoặc giao tiếp thời gian thực giữa các thiết bị. Hơn nữa, vì Protobuf mã hóa dữ liệu thành định dạng nhị phân nên tính bảo mật được tăng cường do các tác nhân độc hại khó thay đổi dữ liệu mà không bị phát hiện hơn nhiều.
Do đó, bạn có thể chia nhỏ sự khác biệt giữa Protobuf và JSON thành bốn lĩnh vực chính: tốc độ, kích thước, loại dữ liệu và khả năng tương thích nền tảng.
- Tốc độ : Protobuf nhanh hơn nhiều so với JSON về tuần tự hóa và giải tuần tự hóa dữ liệu. Vì định dạng là nhị phân, nên sẽ mất ít thời gian hơn để đọc và ghi dữ liệu có cấu trúc trong Protobuf so với JSON.
- Kích thước : Protobuf nhỏ hơn nhiều so với JSON, điều này có thể cực kỳ hữu ích khi băng thông mạng bị hạn chế. Do tính chất nhỏ gọn của các luồng dữ liệu nhị phân, nên việc lưu trữ và truyền thông báo Protobuf sẽ chiếm ít không gian hơn so với thông báo JSON.
- Các loại dữ liệu : Mặc dù cả hai định dạng đều hỗ trợ các loại dữ liệu cơ bản như chuỗi, số và booleans, nhưng Protobuf hỗ trợ các loại dữ liệu phức tạp hơn như enums và bản đồ không có sẵn trong JSON. Điều này cho phép các nhà phát triển tạo ra các ứng dụng phức tạp hơn đòi hỏi cấu trúc dữ liệu phong phú hơn.
- Khả năng tương thích nền tảng : Vì Protobuf là định dạng mã nguồn mở nên nó có khả năng tương thích nền tảng tốt hơn JSON. Nó có thể được sử dụng trên nhiều nền tảng mà không gặp khó khăn hoặc vấn đề tương thích vì nó độc lập với ngôn ngữ và nền tảng.
Protobuf là định dạng dữ liệu ưa thích cho các ứng dụng yêu cầu tốc độ, hiệu quả về kích thước và các loại dữ liệu phức tạp. Đây là một lựa chọn tuyệt vời để phát triển các hệ thống phân tán hoặc ứng dụng di động với băng thông mạng hạn chế. Để so sánh, JSON đơn giản hơn và được chấp nhận rộng rãi hơn vì nhiều ngôn ngữ và nền tảng hỗ trợ nó. Do đó, nó có thể được sử dụng trong các tình huống mà tính tương thích và tính đơn giản được mong muốn hơn hiệu suất. Cuối cùng, quyết định giữa việc sử dụng Protobuf hay JSON phụ thuộc vào nhu cầu cụ thể của ứng dụng của bạn.
Tóm lại, cả Protobuf và JSON đều có ưu điểm và nhược điểm tùy thuộc vào tính năng nào bạn ưu tiên nhất khi xây dựng ứng dụng. Nếu bạn cần tốc độ đọc/ghi nhanh hơn, kích thước tệp nhỏ hơn và các loại dữ liệu phức tạp thì Protobuf là lựa chọn tốt hơn. Tuy nhiên, JSON có thể tốt hơn nếu tính đơn giản và khả năng tương thích nền tảng quan trọng hơn đối với bạn. Cuối cùng, quyết định sẽ phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng của bạn.
Ba tùy chọn của Protobuf là gì?
Ba tùy chọn của Protobuf là 1) proto2, 2) proto3 và 3) g RPC .
- Proto2 là ngôn ngữ bộ đệm giao thức ban đầu được sử dụng để mã hóa dữ liệu có cấu trúc. Nó hỗ trợ tạo mã bằng nhiều ngôn ngữ, chẳng hạn như Java, C++ và Python .
- Proto3 là phiên bản mới nhất của Protobuf, là sự phát triển của proto2. Nó bổ sung một số tính năng và đơn giản hóa việc sử dụng Protobuf trong các tình huống cụ thể.
- Cuối cùng, g RPC là một khung RPC (Gọi thủ tục từ xa) hiệu suất cao dựa trên Protobuf giúp việc kết nối và tương tác giữa các dịch vụ trở nên dễ dàng. Nó hỗ trợ nhiều ngôn ngữ, chẳng hạn như Java, Python, C++ và Node.js.
Ba tùy chọn này giúp mã hóa dữ liệu có cấu trúc bằng Protobuf nhưng nhiều người thích g RPC hơn do lợi thế về hiệu suất của nó so với hai tùy chọn còn lại.
Tại sao nên sử dụng Protocol Buffers Google ?
Có một số lý do tại sao bạn nên sử dụng Protocol Buffers ngôn ngữ trung lập của Google thay vì các định dạng dữ liệu khác như JSON hoặc XML. Đối với một điều, Protobuf nhỏ gọn hơn nhiều so với JSON hoặc XML, do đó, nó sử dụng ít băng thông hơn, làm cho nó trở nên lý tưởng để sử dụng trong các ứng dụng web nơi lưu lượng mạng là mối quan tâm. Hơn nữa, vì Protobuf an toàn hơn về kiểu so với JSON hoặc XML nên sẽ ít xảy ra lỗi hơn khi đọc hoặc ghi dữ liệu.
Hơn nữa, việc sử dụng Protobuf giúp các ứng dụng chia sẻ luồng dữ liệu và giao tiếp với nhau dễ dàng hơn nhiều. Nó cũng đơn giản hóa quá trình tích hợp các thành phần khác nhau từ các nhà cung cấp khác nhau và các ngôn ngữ lập trình được chọn khác nhau. Định dạng dữ liệu Protobuf là ngôn ngữ trung lập; thật dễ dàng để phát triển các ứng dụng bằng các ngôn ngữ lập trình được chọn khác nhau có thể giao tiếp với nhau bằng Protobuf. Vì đây là định dạng không phụ thuộc vào ngôn ngữ và không phụ thuộc vào nền tảng nên bất kỳ ứng dụng hoặc dịch vụ nào cũng có thể sử dụng nó bất kể công nghệ đang được sử dụng.
Protobuf trung lập với ngôn ngữ Google này được thiết kế để có hiệu quả cao và yêu cầu chi phí tối thiểu cho cả dữ liệu tuần tự hóa và giải tuần tự hóa. Nó cũng hỗ trợ tiến hóa lược đồ, cho phép các nhà phát triển nhanh chóng thay đổi một giao thức hiện có mà không cần viết mã mới từ đầu. Điều này giúp dễ dàng duy trì các ứng dụng theo thời gian.
Ngoài ra, nó mang lại hiệu suất tốt hơn so với các phương thức khác, chẳng hạn như JSON hoặc XML, do định dạng nhị phân của nó, giúp giảm lưu lượng mạng và giảm độ trễ khi gửi các đối tượng tin nhắn giữa các hệ thống khác nhau. Cuối cùng, Protobuf hỗ trợ nhiều phiên bản của một loại thông báo để tương thích ngược, cho phép các nhà phát triển nhanh chóng điều chỉnh các ứng dụng của họ mà không cần viết lại hoàn toàn mã.
Nói tóm lại, Protocol Buffers cung cấp một cách trao đổi dữ liệu hiệu quả, đáng tin cậy và tiết kiệm chi phí giữa các ứng dụng và hệ thống. Nó làm giảm sự phức tạp của việc tích hợp đồng thời cung cấp một cách giao tiếp hiệu quả hơn với các thành phần khác nhau. Protobuf cũng giúp các nhà phát triển dễ dàng duy trì các ứng dụng hiện có theo thời gian và giúp tạo các ứng dụng mới dễ dàng hơn. Vì những lý do này, nó ngày càng trở thành phương pháp ưa thích để trao đổi dữ liệu trong các hệ thống phân tán.
Tại sao bạn nên chọn AppMaster cho ứng dụng của mình?
AppMaster là một nền tảng no-code với nhiều tùy chọn phức tạp. Nó tận dụng Protobuf để tạo điều kiện giao tiếp giữa các vi dịch vụ trong phần phụ trợ được tạo và khi phân phối màn hình và logic cho thiết bị di động ( giao diện người dùng do máy chủ điều khiển ). Điều này giúp tăng tốc độ, giảm kích thước và cải thiện khả năng tương thích. Ngoài ra, nó cung cấp một mã nguồn được tạo đặc biệt. Vì vậy, với AppMaster, bạn và người dùng sẽ có được trải nghiệm liền mạch và mượt mà.
Sự kết luận
Tóm lại, Protocol Buffers là một cơ chế hiệu quả và có thể mở rộng để mã hóa dữ liệu có cấu trúc. Chúng là loại an toàn, trung lập về ngôn ngữ và yêu cầu ít băng thông hơn so với các lựa chọn thay thế như JSON hoặc XML. Nếu bạn cần phát triển ứng dụng giao tiếp hiệu quả với các ứng dụng khác qua mạng hoặc lưu trữ dữ liệu, hãy cân nhắc sử dụng Protocol Buffers.
